近日，中国农科院农田灌溉研究所农业水资源优化配置团队解析应对旱涝急转玉米土壤-植物系统响应机理，厘清新型植物生长调节剂5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）的应用边界，为玉米抗逆栽培提供理论参考。成果相继发表在《农学与作物科学杂志（Journal of Agronomy and Crop Science）》和《根际（Rhizosphere）》上。

全球气候变化背景下，农田旱涝急转频发，其对玉米的复合危害远超单一旱涝胁迫。此前，作物如何整合土壤、根系与叶片信号实现系统适应，尚不明确。

团队设置梯度旱涝组合试验，经多维度观测发现玉米响应具有胁迫历史依赖性，中度干旱预处理可缓冲后续淹水导致的硝态氮耗竭和氧化还原电位下降。不同旱涝组合触发不同生理响应，淹水延长激活水杨酸信号，轻度干旱叠加长时间淹水诱导脱落酸积累，根叶碳氮分配出现解耦。随前期干旱强度不同，根际菌群呈现差异化演替，轻度干旱后淹水富集厌氧呼吸菌，中重度干旱则富集耐胁迫放线菌，可能参与调控根际环境、辅助根系适应淹水。研究鉴定出叶片邻氨基苯甲酸可能是连接土壤氧化还原状态与叶片碳代谢的关键节点。

研究明确了5-ALA的适用边界，提示其并非在所有胁迫条件下均适用。在能量供应充足的轻、中度旱涝胁迫下，5-ALA可作为抗逆调控及灾前预防措施；但重度旱涝急转下施用，会激活高能耗防御通路，加剧植株能量损耗，加重生长损伤。

研究对科学开展玉米抗逆管理、规范调节剂施用具有参考意义。研究获国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金项目资助。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jac.70247

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452219826001187

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jac.70167