Akar tanaman merupakan komponen penting dari rizosfer, memainkan peran penting dalam mengangkut air dan nutrisi ke dalam tanah. Lebih lanjut, produksi biomassa di atas permukaan tanah sangat bergantung pada akar tanaman. Pertumbuhan dan distribusi akar di dalam tanah menentukan kemampuan tanaman untuk menyerap nutrisi dan air. Peningkatan sistem akar tanaman memungkinkan tanaman untuk menyerap air, nutrisi, dan mineral dari tanah dengan lebih baik. Sekitar 49% peningkatan hasil panen disebabkan oleh peningkatan praktik pengelolaan tanaman, dan sisanya 51% disebabkan oleh peningkatan genetik. Zat pengatur pertumbuhan tanaman yang mengurangi rebah dan meningkatkan berat biji merupakan kunci untuk meningkatkan hasil panen. Rebah mengurangi transportasi air dan nutrisi serta fotosintesis, sehingga menurunkan hasil panen jagung. Tingkat rebah juga berdampak negatif pada jumlah biji dalam tongkol dan berat biji, sehingga mengurangi kualitas hasil panen. Rebah jagung terutama terjadi pada buku basal ketiga selama tahap pengisian biji, karena pada saat itulah karbohidrat dari batang diangkut ke tongkol. Penuaan dini dan rebah jagung berhubungan langsung dengan pertumbuhan akar. Analisis sistem akar merupakan faktor penting dalam meningkatkan hasil panen dan mengurangi rebah pada tanaman jagung.tanah keringsistem pertanian.13
Kelembapan tanah yang memadai dapat secara signifikan meningkatkan kepadatan bahan kering akar per satuan luas. Dibandingkan dengan metode pemupukan tradisional, aplikasi zat pengatur pertumbuhan tanaman (PPR) dapat meningkatkan penyerapan air dan nutrisi dari tanah oleh akar. Tekanan akar merupakan indikator aliran dan sekresi getah akar. Sekresi akar bergantung pada intensitasnya, sedangkan aktivitas akar bervariasi dengan kondisi kelembapan tanah, jenis tanaman, dan musim tanam. Di lapangan, sulit untuk memahami perilaku akar secara akurat, sedangkan sekresi akar dapat digunakan untuk memprediksi perilaku akar serta penyerapan nutrisi dan air. Rebah akar dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk jumlah akar, diameter akar, dan arah pertumbuhan. Kandungan lignin merupakan komponen kunci batang dan memiliki pengaruh signifikan terhadap tingkat rebah batang. Ethephon adalah zat pengatur pertumbuhan yang efektif yang dapat mengurangi risiko rebah. Ethephon dapat digunakan untuk mengurangi tinggi akar jagung, meningkatkan kekuatan mekanik, dan meningkatkan daya rekat akar. Ethephon dan klormequat klorida dapat secara efektif meningkatkan ketahanan terhadap rebah dan pensinyalan hormonal endogen. DA-6 secara signifikan mengurangi tingkat rebah, jumlah malai, dan tinggi tanaman, serta meningkatkan penetrasi batang. Oleh karena itu, mengatasi masalah rebah pada tanaman pertanian merupakan kunci untuk mencapai hasil panen yang stabil dan tinggi.
Kami berhipotesis bahwa di daerah semi-kering, kombinasi berbagai praktik pengolahan tanah dengan zat pengatur pertumbuhan tanaman dapat mengurangi risiko rebah jagung dan meningkatkan hasil panen. Untuk menguji hipotesis ini, percobaan ini mengukur pengaruh berbagai praktik pengolahan tanah yang dikombinasikan dengan zat pengatur pertumbuhan tanaman terhadap sifat fisikokimia batang jagung, morfologi akar, struktur molekuler berkas pembuluh, kandungan hormon endogen dalam getah akar, dan hasil panen. Tujuan penelitian ini adalah untuk memberikan dasar teoritis untuk meningkatkan ketahanan rebah jagung dan hasil panen di daerah semi-kering. Penggunaan zat pengatur pertumbuhan tanaman bermanfaat untuk pengelolaan produksi pertanian.
Distribusi curah hujan dan suhu bulanan di lahan percobaan selama musim tanam jagung tahun 2021 dan 2022.
Dengan menggunakan model ini, laju pertumbuhan akar rata-rata (Ć) selama musim tanam dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
Pada tahap pembentukan malai, lima tanaman dipilih dari setiap petak, dan sistem akar dipisahkan dari bagian tengah tanaman, dengan jarak antar baris setengah dari lebar dan panjang tanaman. Setelah membilas akar, kelembapan permukaan dikeringkan dengan kertas saring, dan jumlah lapisan akar dihitung. Akar coltsfoot segar dikeringkan pada suhu 80°C hingga berat konstan, setelah itu berat keringnya diukur. Fluks hormon endogen ditentukan menggunakan uji imunosorben terkait enzim (ELISA) (Wang dkk.).
Pengaruh berbagai metode pengolahan tanah yang dikombinasikan dengan zat pengatur pertumbuhan tanaman terhadap kepadatan akar pada kedalaman 0–100 cm pada tahun 2022. Garis vertikal mewakili kesalahan standar rata-rata (SEM) (n = 3). Huruf kecil menunjukkan perbedaan signifikan pada tingkat signifikansi P ≤ 0,05 (uji LSD).
Pengaruh berbagai metode pengolahan tanah yang dikombinasikan dengan zat pengatur pertumbuhan tanaman terhadap kepadatan massa akar pada kedalaman 0–100 cm pada tahun 2022. Garis vertikal mewakili kesalahan standar rata-rata (SEM) (n = 3). Huruf kecil menunjukkan perbedaan signifikan pada tingkat signifikansi P ≤ 0,05 (uji LSD).
Berbagai perlakuan pengolahan tanah yang dikombinasikan dengan zat pengatur pertumbuhan tanaman secara signifikan mempengaruhi karakteristik morfologi akar yang ditingkatkan pada tahap pembentukan malai (Tabel 6). Pada perlakuan EYD dan EYR, diameter, volume, sudut kemiringan, dan berat kering akar yang ditingkatkan meningkat, dengan pengolahan tanah putar yang dikombinasikan dengan zat pengatur pertumbuhan tanaman Jindel dan Yuhuangjin menunjukkan efek terbaik. Pada kedua tahun penelitian, penggunaan zat pengatur pertumbuhan tanaman meningkatkan diameter, volume, sudut kemiringan, dan berat kering akar yang ditingkatkan. Dibandingkan dengan perlakuan kontrol, jumlah lapisan akar yang ditingkatkan pada perlakuan EYD, EYR, dan EYB meningkat secara signifikan pada tahun 2021. Namun, tidak ada perbedaan signifikan yang diamati antar perlakuan pada tahun 2022.
Pada semua perlakuan pengolahan tanah, tingkat rebah (EYD), rasio rebah (EYR), indeks rebah (EH), koefisien rebah (EHC), dan koefisien rebah (CG) jagung pada tahun 2021 dan 2022 secara signifikan lebih tinggi dibandingkan tahun-tahun lainnya (Tabel 8). Berbagai perlakuan pengolahan tanah secara signifikan meningkatkan koefisien rebah dan indeks rebah, sementara aplikasi regulator pertumbuhan tanaman Jindel + Yuhuangjin meningkatkan koefisien rebah. Pada tahun 2016, tidak ada perbedaan signifikan pada indeks rebah, koefisien rebah, dan koefisien rebah antara kedua tahun penelitian. Korelasi antara indeks rebah, koefisien rebah, dan koefisien rebah dengan perlakuan pengolahan tanah lainnya meningkat secara signifikan pada perlakuan pengolahan tanah untuk koefisien rebah dan indeks rebah, sehingga menghasilkan peningkatan kinerja rebah.
Dibandingkan dengan metode budidaya lainnya, zat pengatur pertumbuhan tanaman dapat mengatur pertumbuhan tanaman sesuai dengan kebutuhan produksi.,mengendalikan morfologi tanaman, dan meningkatkan kandungan lignin, kadar hormon tanaman, dan hasil panen.Sudah diketahui umum bahwa zat pengatur pertumbuhan tanaman memiliki keunggulan biaya input yang rendah..Saat ini, dibandingkan dengan perlakuan kontrol, perlakuan EYD menunjukkan kandungan lignin yang lebih tinggi pada ruas ketiga. Kandungan lignin berkorelasi positif secara signifikan dengan aktivitas sinyal hormonal endogen, yang konsisten dengan hasil penelitian sebelumnya. Peningkatan ketahanan terhadap rebah terutama disebabkan oleh peningkatanisidari lignin, selulosa, karbohidrat, dan faktor struktural anatomi seperti ketebalan kulit kayu,nomorberkas pembuluh, dan tingkat lignifikasi. Dalam penelitian ini, ditemukan bahwa ketebalan kulit kayu dan jumlah berkas pembuluh jagung meningkat dengan perlakuan EYD. Pada perlakuan EYD, berkas pembuluh kecil tersusun rapat, dan berkas pembuluh besar berkembang dengan baik. Berkas pembuluh tanaman juga penting untuk pengangkutan air dan nutrisi.45 Permeabilitas jaringan pembuluh jagung berkorelasi positif dengan jumlah berkas pembuluh.42 Pada perlakuan EYD, dibandingkan dengan perlakuan kontrol, SLR menurun sebesar 97%, RLR sebesar 65%, dan TLR sebesar 74%.
Jalur interaksi utama adalah eksudasi getah akar dan kadar hormon endogen. Pada perlakuan EYD, laju eksudasi getah akar secara signifikan lebih tinggi pada semua tahap pertumbuhan dibandingkan dengan semua perlakuan lainnya. Tidak ada perbedaan signifikan dalam laju eksudasi getah akar antara perlakuan ER dan EYR, atau antara perlakuan YB dan EYB pada setiap tahap pertumbuhan. Lebih lanjut, pada 25 dan 125 hari setelah tanam, laju eksudasi getah akar secara signifikan lebih tinggi pada perlakuan YD dan EYD dibandingkan dengan semua perlakuan lainnya. Metode pengolahan tanah secara signifikan memengaruhi laju eksudasi getah akar. Pengolahan tanah dengan rototillage secara signifikan meningkatkan eksudasi getah akar, yang secara signifikan meningkatkan kapasitas penyerapan nutrisi akar dan hasil panen.46Pada tahap V7 dan pengisian biji-bijian, TIDAK−dan NH4+mengangkutTransport ion dalam getah akar secara signifikan lebih tinggi pada perlakuan EYD dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Transport ion dalam getah akar juga secara signifikan lebih tinggi pada perlakuan EYD dibandingkan dengan perlakuan lainnya pada berbagai tahap pertumbuhan. Berkas pembuluh tanaman juga sangat penting untuk transportasi air, nutrisi, dan fotosintesis.34Jaringan pengangkut dan berkas pembuluh darah berkorelasi positif pada tanaman jagung.38
Peningkatan kekuatan batang dan morfologi akar meningkatkan kemampuan tanaman untuk mengangkut air, nutrisi, dan berfotosintesis, yang berdampak positif pada tahap pengisian biji. Ketika pengolahan tanah putar dikombinasikan dengan penyemprotan zat pengatur pertumbuhan tanaman (PGR) menggunakan Kindle + Yuhuanghuang, perlakuan EYD dan EYR memaksimalkan parameter akar. Pada tahun 2021, jumlah lapisan akar meningkat secara signifikan pada perlakuan EYD, EYR, dan EYB, tetapi perbedaannya tidak signifikan pada tahun 2022. Zat pengatur pertumbuhan tanaman dapat meningkatkan penyerapan nutrisi akar dengan memperbaiki morfologi akar. Kelimpahan relatif berbagai hormon, bukan kelimpahan absolut hormon tertentu, menentukan efek fisiologis.
Penerapan zat pengatur pertumbuhan tanaman selama pengolahan tanah dapat secara signifikan mengurangi risiko rebah, terutama dengan meningkatkan kekuatan mekanik batang. Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa aplikasi Jindel + Yuhuangjin yang dikombinasikan dengan pengolahan tanah putar secara signifikan mengurangi tingkat rebah, meningkatkan distribusi akar dan massa kering, serta meningkatkan mikrostruktur batang, kandungan lignin, morfologi akar penopang, dan hasil panen jagung. Perlakuan EYD secara signifikan mendorong pertumbuhan akar, meningkatkan kandungan lignin, dan kekuatan mekanik batang, sekaligus secara signifikan mengurangi tingkat rebah. Lebih lanjut, kandungan NO3- dan NH4+ secara signifikan lebih tinggi pada perlakuan EYD dibandingkan dengan perlakuan ED dan YD. Laju transfer Zn, Fe, K, Mg, P, dan Ca mencapai nilai maksimumnya pada perlakuan EYD dan EYR. Perlakuan EYD meningkatkan sudut kemiringan akar, volume massa kering, dan diameter akar penopang. Dibandingkan dengan perlakuan ED dan YD, nilai Ć, cm, dan Wmax untuk TRDW, ARD, dan TRL meningkat secara signifikan dengan perlakuan EYD dan EYR. Peningkatan kadar RLD, ARD, dan RDWD dengan perlakuan EYD mendorong perkembangan akar, meningkatkan kelembaban tanah, dan meningkatkan penyerapan nutrisi, sehingga secara signifikan meningkatkan ketahanan terhadap rebah dan merupakan metode efektif untuk mengurangi risiko tanaman di daerah semi-kering. Hasil penelitian menunjukkan bahwa teknologi ini merupakan alat yang menjanjikan bagi petani di daerah semi-kering, memungkinkan mereka untuk mempertahankan hasil panen jagung yang tinggi sekaligus mengurangi kerugian akibat rebah. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan mengenai penggunaan zat pengatur pertumbuhan tanaman dalam pertanian terpadu dan mekanisme pengendaliannya pada berbagai varietas jagung.
Waktu posting: 02 Februari 2026