摘要：气生根，又称支持根，是玉米根系系统的特殊组成部分，在进化过程中形成了独特的生理功能。近年来，随着农业生产规模化和集约化的发展，玉米倒伏、养分吸收效率低等问题日益凸显，而气生根的发育状况与上述问题密切相关。本文将系统阐述玉米气生根的生物学特性、核心作用，并从农业

气生根，又称支持根，是玉米根系系统的特殊组成部分，在进化过程中形成了独特的生理功能。近年来，随着农业生产规模化和集约化的发展，玉米倒伏、养分吸收效率低等问题日益凸显，而气生根的发育状况与上述问题密切相关。本文将系统阐述玉米气生根的生物学特性、核心作用，并从农业生产实践出发，探讨促进气生根生长的关键技术措施，为玉米高产稳产提供理论与实践参考。

一、玉米气生根的生物学特性

（一）形态结构与发育规律

玉米气生根通常在植株拔节至孕穗期从茎基部节间长出，呈轮状分布，一般可形成3-5层，每层根数随品种和环境条件不同而变化（通常5-15条）。气生根初生时为白色肉质结构，后逐渐木质化，表面密布根毛，内部形成发达的通气组织和机械组织。其发育过程受遗传因子调控，同时对温湿度、光照、土壤养分等环境因素敏感：温度在20-28℃时发育最快，土壤湿度保持在田间持水量的60%-70%时更利于气生根萌发。

（二）与其他根系的功能差异

不同于地下胚根和次生根主要承担水分、养分吸收功能，气生根的生理功能更具特异性：其机械组织发达，能显著增强植株抗倒伏能力；同时，气生根暴露于空气中，可通过皮层细胞间隙直接吸收二氧化碳，为光合作用提供原料，部分研究表明其对碳同化的贡献可达植株总碳吸收量的5%-8%。

二、玉米气生根的核心作用

（一）增强植株抗倒伏能力

玉米生长中后期常面临台风、暴雨等极端天气，倒伏会导致光合作用受阻、籽粒灌浆不良，减产可达30%以上。气生根入土后形成“锚定结构”，与地下根系协同作用，将植株牢牢固定于土壤中。研究表明，具有3层以上发达气生根的玉米品种，抗倒伏能力较气生根稀疏的品种提升40%-60%。其作用机制包括：

- 扩大根系支撑面积：气生根入土后形成放射状分布，使根系支撑半径增加15-25厘米；

- 增强茎基部机械强度：气生根木质化过程中会向茎秆输送酚类物质，促进茎壁增厚。

尽管气生根主要功能为支撑，但在干旱或土壤养分分布不均时，其吸收作用显著增强：

- 深层土壤探索：当表层土壤缺水时，气生根可快速下扎至50-80厘米土层，吸收深层水分；

- 矿质元素高效运输：气生根中导管直径比地下根大10%-15%，对钾、钙等阳离子的运输速率更快，尤其在灌浆期能加速籽粒养分积累。

（三）改善植株生理代谢与抗逆性

气生根的通气组织可缓解涝渍环境下根系缺氧问题，其皮层细胞中的乙醇脱氢酶活性比地下根高2-3倍，能减少涝害导致的根系腐烂。此外，气生根表面的黏液层含有多种微生物群落，可通过共生关系促进氮素固定和难溶性磷的活化，间接提升植株抗逆性。

三、促进玉米气生根生长的关键措施

（一）品种选择与遗传改良

- 筛选气生根优势品种：优先选择茎基部节间短、气生根层数多（≥4层）、木质化程度高的品种，如郑单958、先玉335等，其气生根平均长度比普通品种长10-15厘米；

- 分子育种技术应用：通过基因编辑技术调控气生根发育相关基因（如RAx1、RTCS）的表达，可使气生根数量增加20%-30%，目前该技术在部分转基因玉米品种中已实现产业化应用。

（二）栽培管理技术优化

1. 种植密度与行向调控

- 合理密植：密度过高会导致植株间光照竞争加剧，气生根数量减少，建议春玉米种植密度控制在4000-4500株/亩，夏玉米控制在4500-5000株/亩；

- 南北行向种植：可使气生根受光均匀，比东西行向种植的气生根长度增加8%-12%。

2. 土壤耕作与培土措施

- 深耕改土：播种前深耕25-30厘米，打破犁底层，促进气生根下扎；

- 中耕培土：在拔节期（7-8叶期）进行培土，将土壤培至茎基部10-15厘米，可刺激气生根萌发，并为其入土提供支撑。

3. 水肥管理策略

- 水分调控：

- 拔节至孕穗期保持土壤湿润（含水量≥65%），干旱时及时灌溉，可使气生根数量增加1-2层；

- 涝渍后及时排水，避免气生根缺氧腐烂。

- 养分管理：

- 增施钾肥：钾元素可促进气生根木质化，建议每亩基施氯化钾15-20公斤，大喇叭口期追施硫酸钾10公斤；

- 叶面喷施微量元素：在6-10叶期喷施0.2%硼砂+0.3%磷酸二氢钾溶液，可增强气生根细胞分裂能力。

（三）植物生长调节剂应用

- 矮壮素类药剂：在7-9叶期喷施25%多效唑可湿性粉剂1500倍液，抑制茎秆节间伸长，促进气生根粗壮，抗倒伏效果显著；

- 生长素类物质：播种时用50mg/L萘乙酸溶液浸种12小时，可提前气生根萌发时间3-5天，数量增加15%-20%。

（四）病虫害综合防治

- 防治茎基腐病：该病害会导致气生根基部腐烂，可在播种前用咯菌腈·精甲霜灵悬浮种衣剂包衣，发病初期喷施噻呋酰胺悬浮剂；

- 控制地下害虫：地老虎、蛴螬等会啃食气生根，可通过撒施辛硫磷颗粒剂进行土壤处理。

五、结论与展望

玉米气生根作为兼具支撑、吸收与抗逆功能的特殊器官，其发育状况直接影响产量稳定性。在农业生产中，通过品种优选、栽培管理优化及技术调控等综合措施，可显著促进气生根生长，提升植株抗倒伏能力与养分利用效率。未来研究可聚焦气生根发育的分子机制与环境响应规律，结合智慧农业技术（如无人机监测气生根形态），实现气生根生长的精准调控，为玉米绿色高产提供新的技术路径。

来源：风趣一半农