リン局所施肥に対する異形根の繁茂プロセスの解明

阐明局部磷肥对异常根系的生长过程

基本信息

批准号：
22K05595
负责人：
神山拓也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05595/
关键词：
コムギ局所施肥異形根リン根根箱

项目摘要

リン資源は枯渇が危惧されている。リン施肥量の削減に向け、効率的な施肥条件を明らかにする必要がある。根系は局所的に施用されたリンに応答して、局所的に根を繁茂させ生育を改善させることが知られている。しかし、形態と機能の異なる根「異形根」から構成される根系の「どの異形根」が、「いつから」、「どこまでの土壌中のリン濃度勾配」を「どれぐらいの分解能で感知」し、局所的に根を繁茂させ、生育を改善させているのかはわかっていない。2022年度は、異形根である種子根、節根、側根が、「いつから」、「どこまでの土壌中のリン濃度勾配」を感知し局所的に根を繁茂させ、生育を改善させているのか調べた。その結果、コムギにおいては、生育初期から、総根長は変化しないが、その配分を土壌中リン濃度に応じて変化させることで、生育を増加させることがわかった。この生育改善効果は土壌中のリン濃度勾配が大きくなるほど、大きくなった。また、土壌中リン濃度に応じた根の配分の変化には、側根のみが関わり、この変化は播種後2週間後頃から始まることがわかった。局所施肥による生育改善効果が発揮される土壌中のリン濃度勾配がわかったため、圃場でこのリン濃度勾配を再現することで、収量を改善できる可能性がある。また、土壌中リン濃度に応じた異形根毎の発育データを用い、根系発育モデルを作成し、様々な施肥条件での根系発育をシミュレートし、比較することで、最適な肥料濃度と施肥位置、を提案できる可能性がある。

人们担心磷资源会耗尽。为了减少磷施肥的量，有必要阐明有效的施肥条件。已知根系可在局部生长根并改善对局部施用的磷的响应。然而，尚不清楚根系的“异态根”是否由“扭曲的根”组成，它们具有不同的形态和功能，“启动”和“有多少分辨率”检测到“土壤中的磷浓度梯度”，并改善了生长。在2022年，我们研究了种子根，淋巴结和侧根，它们是否是不成比例的根，它们是否正在检测到“何时”和“土壤中的磷浓度梯度”，并导致根部在局部生长，从而改善了它们的生长。结果，发现尽管总的根长度从小麦的生长开始时并没有改变，但根据土壤中磷的浓度，其分配会改变，从而增加生长。随着土壤中的磷浓度梯度的增加，这种生长的改善效应会增加。还发现，根据土壤中磷的浓度，只有横向根参与了根部分配的变化，并且这种变化始于播种后大约两周。由于可以在土壤中获得局部受精的土壤中的磷浓度梯度，因此可以通过重现该田间的这种磷浓度梯度来提高产量。此外，通过根据土壤中磷的浓度使用每个变种根的开发数据，创建了根系的开发模型，并比较在各种受精条件下的根系开发，可以提出最佳的肥料浓度和肥料位置。