علاقة النبات بالماء على نطاق الحقل للذرة (Zea mays) تحت الجفاف – تأثير شعيرات الجذر وملمس التربة

الملخص الخلفية والأهداف يعتمد تأثير الجفاف على نمو المحاصيل على خصائص الكتلة المائية في التربة والجذر التي تحدد وصول جذور النبات إلى ماء التربة. قد تزيد شعيرات الجذر من تجمع الماء المتاح لكن تأثيرها يعتمد على خصائص هيدروليكية التربة وتكيفات أنظمة الجذر مع الجفاف. هذه التكيفات يصعب دراستها في تجارب الأصص التي تركز على النباتات الصغيرة. الطرق تم زراعة نبات ذرة نوع بري ونوع طفري عديم الشعيرات الجذرية في الحقل في ركائز طينية ورملية خلال موسمي نمو مع نقص كبير في الهطول. تم جمع وتفسير مجموعة بيانات شاملة لخصائص التربة والنبات والمتغيرات المراقبة باستخدام محاكاة بنموذج ميكانيكي لامتصاص الماء بالجذور. النتائج كان استخدام الماء الكلي للمحصول متشابهًا في كلا التربتين ولكلا الجينوتيبين بينما كانت كتلة النباتات الخضرية أكبر في النوع البري مقارنة بالنوع الطفري عديم الشعيرات ولم تختلف بين التربتين. كان طول الجذر الكلي النهائي أكبر في الرمل مقارنة بالطين ولم يختلف بين الجينوتيبين. أظهرت المحاكاة أن أنظمة الجذر لكلا الجينوتيبين وفي كلا التربتين استخلصت جميع مياه التربة المتاحة للنبات، والتي كانت متشابهة للرمل والطين، بمعدل محتمل. تم تقدير جهد الماء في الأوراق بشكل مبالغ فيه بواسطة النموذج، خاصة في النوع عديم الشعيرات على الركيزة الرملية لأن هبوط جهد الماء في المحيط الجذري لم يؤخذ في الاعتبار. الاستنتاجات لم يُلاحظ تأثير مباشر لشعيرات الجذر على امتصاص الماء لكن قد تؤثر على نمو الأوراق المعتمد على جهد الماء.