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根系是高等植物的三大器官之一，是植株体不可分割的有机组成部分。国际上已将根系研究作为进一步提高作物生产力的一个极具潜力的基础性科研课题。玉米是全世界重要的粮饲经兼用作物，对玉米根系的研究是农业研究中亟待解决的问题。本文以抗旱类型玉米“掖单13”和不抗旱类型玉米“丹玉13”为研究对象，研究其根系的结构与功能，以期为培育和调控抗旱、健壮、生理活性高的玉米根系，达到根系功能的高效性，进一步完善玉米栽培理论，为在干旱情况下实现高产和稳产提供科学依据。
结果表明，玉米根系的条数、总长、最深入土深度、总干重和总体积的增长规律均是呈现苗期的较慢，拔节至抽雄期快，随后增长又有降低的特点。玉米根重在土壤中的垂直分布符合指数递减模型Y=A·e-bx+C，水平分布符合指数递减模型Y=A·e-bx+C；根长密度在土壤中的垂直分布符合三项多项式模型Y=aX3+bX2+cX+d，水平分布符合指数递减模型Y=A·e-bx+C。在整个生育期内，抗旱玉米较不抗旱玉米根系夹角范围广，干重大；抗旱玉米根系在水平方向和垂直方向上的分布广，平均单株占有空间大，深层土壤中的根干重以及深层土壤中的根重占总根重的比率大，根深指数高，深层根系优势明显。
玉米各类型根中游离氨基酸含量均以谷氨酸、脯氨酸、丙氨酸和天冬氨酸含量高，占总量的50％以上；赖氨酸和甲硫氨酸含量最少。不同类型玉米根系生理活性比较，抗旱玉米根系的保水能力、根系可溶性糖含量、还原糖含量以及根系的硝酸还原酶活性显著高于不抗旱玉米；伤流量和伤流液中游离氨基酸总量及钾元素含量差异显著。
与不抗旱类型玉米的根系相比，抗旱玉米的初生胚根的皮层细胞层数较少，木质部导管数量较多、导管直径较小；各层次生根的皮层细胞层数相对较少，木质部导管数量相对较多，导管直径相对较小。
玉米根系干重与地上部干重、绿叶面积之间，根系总吸收面积与绿叶面积之间、根系和叶鞘的硝酸还原酶活性之间、根系和叶片中的可溶蛋白含量之间、根系和叶鞘中的可溶蛋白含量之间均达极显著正相关。根系和叶片中的可溶性糖含量之间显著正相关。
根系氧化力与叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和光强显著或极显著相关；根系还原力与叶片的光合速率、水分利用效率和叶片饱和水气压差显著或极显著相关。