不同施肥方式對(duì)超高產(chǎn)夏玉米群體質(zhì)量和源庫(kù)代謝的影響.pdf

1、玉米(Zea mays)，是我國(guó)北方重要的糧食作物，其產(chǎn)量的豐欠直接影響著農(nóng)民的增收及和諧社會(huì)的建設(shè).如何保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行，保障糧食產(chǎn)量的穩(wěn)步提高，成了亟待解決的問題。本文在國(guó)家科技部“糧食豐產(chǎn)科技工程”項(xiàng)目的支持下，主要研究了高產(chǎn)灌區(qū)夏玉米不同施肥方式下的群體質(zhì)量及其源庫(kù)代謝，并在此基礎(chǔ)上，建立簡(jiǎn)化、配套、高產(chǎn)、高效的夏玉米施肥方式，為實(shí)現(xiàn)增效節(jié)本、農(nóng)民增收提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支持. 試驗(yàn)在河南省溫縣祥云鎮(zhèn)試驗(yàn)田進(jìn)行，土壤

2、為中壤質(zhì)潮土。以夏玉米雜交種鄭單958為材料，研究了4種不同施肥方式[種溝施肥(T1)、種溝施肥+小口期追氮(T2)、種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭口期追氮(T3)、控釋肥(T4)]對(duì)夏玉米群體質(zhì)量性狀、源庫(kù)代謝活性、灌漿過程中的物質(zhì)代謝及抗逆境能力的影響，主要結(jié)果如下： 作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低是由生物產(chǎn)量即干物質(zhì)積累所決定的。葉面積的大小關(guān)系著葉片光合能力的強(qiáng)弱，影響著其干物質(zhì)的生產(chǎn)能力，進(jìn)而影響籽粒產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，不同施肥方

3、式下玉米的葉面積指數(shù)、地上部干重、株高、穗位高、莖粗均有不同程度的提高，且T3處理(種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭口期追氮)的效果最顯著，其次是T4處理(控釋肥)，說明提高產(chǎn)量需要提高后期葉片的光合能力，即保持后期適宜的葉面積指數(shù)和地上部干重. 本試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米葉片的葉綠素含量大小為：T3>T4>T2>TI>CK，F(xiàn)v/Fm、φPSⅡ、qP、光合速率和氣孔導(dǎo)度也表現(xiàn)出了一致的變化規(guī)律。說明T3處理(種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭

4、口期追氮)較其他處理更有利于提高葉片葉綠素含量和PSⅡ潛在活性及PSⅡ光化學(xué)的最大效率，從而降低光能熱耗散，使葉片所吸收的光能較充分地用于光合作用。葉片SPS活性的大小依次為：T3>T4>T2>TI>CK，說明T3處理(種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭口期追氮)的施肥方式更有利于葉片中蔗糖的積累，增大了源的同化物供應(yīng)能力，為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。作物體內(nèi)可溶性糖含量代表其體內(nèi)碳水化合物的合成、轉(zhuǎn)化與輸出代謝情況。播后45～65d，各施肥處理的葉片

5、可溶性糖含量顯著低于對(duì)照，而播后75～95d卻相反。同一生育期，較其他施肥處理，T3處理(種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭口期追氮)表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)，說明這種施肥方式最有利于生育前期玉米葉片可溶性糖的積累及后期向籽粒的轉(zhuǎn)移。整個(gè)生育期不同處理間籽粒SS活性和AI活性變化規(guī)律一致，均是T3處理(種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭口期追氮)相對(duì)較高，其次是T4處理(控釋肥)，說明這兩種施肥方式更有利于從葉片運(yùn)往籽粒的蔗糖的分解，加速淀粉的積累，有利

6、于籽粒的生長(zhǎng)發(fā)育。 本試驗(yàn)籽粒干物質(zhì)積累的變化表明，干物質(zhì)積累的最大速度出現(xiàn)在授粉后15～25d，此時(shí)是干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期.在玉米籽粒建成過程中，其體積、干重均呈快速遞增趨勢(shì)。本研究結(jié)果顯示，T3處理(種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭口期追氮)較其他施肥處理更有利于玉米籽粒干物質(zhì)的積累。在授粉后5～35d籽粒可溶性糖含量和淀粉含量呈增加趨勢(shì)，且5～15d淀粉含量增加迅速，蔗糖含量和蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)，且5～15d蔗糖含

7、量下降迅速。 SOD是植物體內(nèi)清除活性氧系統(tǒng)的第一道防線，在活性氧的清除系統(tǒng)中發(fā)揮著特別重要的作用，影響著植物體內(nèi)O2-和H2O2的濃度。MDA含量的高低在一定程度上反映膜脂過氧化作用水平及其植株的自我修復(fù)能力。本試驗(yàn)結(jié)果表明，T3和T4處理葉片的SoD活性較強(qiáng)，MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率較低，說明。種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭口期追氮”和“控釋肥”較其他施肥方式更有利于增強(qiáng)葉肉細(xì)胞對(duì)活性氧自由基的清除能力，有效控制膜脂過氧化水平，

8、提高玉米的抗逆境能力，為高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。 本研究的試驗(yàn)結(jié)果顯示，各施肥處理的穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量與對(duì)照相比均達(dá)到了顯著水平。各施肥處理中，T3處理的穗行數(shù)、行粒數(shù)和產(chǎn)量均顯著高于T1、T2和T4處理，但是T4處理的千粒重顯著高于T1、T2和T3處理。各處理產(chǎn)量高低依次為：T3>T4>T2>TI>CK.其中T3處理顯著高于其他處理，較CK增產(chǎn)了44.61％，較Tl增產(chǎn)了25.65％，較T2增產(chǎn)了23.16％，較T4增產(chǎn)了20

9、.16％。 綜上所述，4種不同施肥方式[種溝施肥(T1)、種溝施肥+小喇叭口期追氮(T2)、種溝施肥+拔節(jié)期追氮+大喇叭口期追氮(T3)、控釋肥(T4)]對(duì)夏玉米上述性狀均有不同程度的改善，其中T3處理有利于提高植株地上部干重、葉面積指數(shù)、株高和穗位高，使夏玉米的群體質(zhì)量性狀得到明顯改善；T3處理有利于提高葉片中葉綠素含量、PS Ⅱ原初光化學(xué)效率(Fv/Fm)、Ps Ⅱ量子效率(φPS Ⅱ)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)、降低非光化學(xué)

10、猝滅系數(shù)(NPQ)、提高葉片的光合速率和氣孔導(dǎo)度、降低葉片的蒸騰速率，使夏玉米保持較強(qiáng)的光合能力：T3處理不僅可提高葉片硝酸還原酶和蔗糖磷酸合成酶活性，而且可以提高籽粒蔗糖合成酶和酸性轉(zhuǎn)化酶的活性；T3處理有利于提高玉米籽粒的體積、干物重、灌漿速率以及籽粒中可溶性糖、蔗糖、淀粉和蛋白質(zhì)含量，提高了庫(kù)端碳水化合物的積累能力，為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)：T3處理和T4處理對(duì)提高玉米葉片SOD活性，降低14DA含量和相對(duì)電導(dǎo)率的效果較好，有利于延緩葉片