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氮水互作对不同类型玉米产量品质形成生理特性的影响

张智猛

  本试验于2000—2001年在泰安市气象站和山东农大农场进行。选用两个不同类型玉米代表品种—普通型掖单22和高油型高油115,采用比较方法系统研究了氮素、水分和氮水互作对两种类型玉米产量、品质形成的影响及其碳氮代谢生理基础。主要结果如下:1.氮水互作对玉米产量和淀粉、蛋白质、脂肪等品质的影响氮水互作对两种类型玉米产量的影响达极显著水平,充分供氮供水比对照提高产量的幅度,掖单22为93.33%,高油115为131.67%。而仅增施氮素,掖单22和高油115子粒产量比对照分别提高11.54%、29.30%,充分供水处理的掖单22和高油115子粒产量比对照分别提高34.30%、32.90%。产量的互作效应,氮水互作>水分>氮素。子粒中淀粉含量在氮水互作中的变化趋势,两种类型玉米表现一致,均随灌浆进程推移而上升。比较氮水互作处理的淀粉含量,掖单22的N2W2显著高于NOWO、N1W1,而高油115则处理之间差异不显著。充分供氮供水和增施氮素处理提高子粒中淀粉含量,而提高土壤中水分含量却降低淀粉含量。氨水总的效应为:氨水互作>氮素>水分。从淀粉的组分含量来看,氮水互作主要通过改变子粒中支链淀粉所占的比例而影响淀粉含量。子粒蛋白质含量在氮水互作条件下的动态变化,授粉后40天以前,一直下降,到成熟期又升高。在水分供应相同条件下,蛋白质含量随氮素供应增加而提高,充分供水的增施氮素作用较大;相同氮素供应水平,水分对蛋白质含量的作用不明显。充分供氮供水显著提高蛋白质含量,总的效应为:氮水互作>氮素>水分。在两种类型玉米子粒蛋白质组分中,氮水互作的作用,使掖单22和高油115主要提高了球蛋白和醇溶蛋白含量。两种类型玉米氨水互作条件下的子粒氨基酸总量变化,呈前高后低的下降趋势,授粉后30天-40天,下降速度最快;氮水互作作用,均为N2W2>N1W1>NOWO,并且两种类型玉米幅度变化相近,总的效应为:氮水互作>氮素>水分。在氨基酸的组成及含量中,氨水互作的影响为NOWO>N1W1>N2W2。在氮水互作的必需氨基酸中,只有蛋氨酸和异亮氨酸含量掖单22高于高油115,其余必需氨基酸含量掖单22均低于高油115。非必需氨基酸掖单22均低于高油115,其中天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、精氨酸和脯氨酸含量差异显著。总的效应趋势为:必需氨基酸是水分>氮素>氮水互作;非必需氨基酸则是氮素>氮水互作>水分。氮水互作条件下,掖单22子粒中粗脂肪含量从授粉始期开始上升,到授粉后40天达到高峰,之后略有下降,高油115在子粒灌浆过程中则一直上升。氮水互作处理之间,充分供氮供水处理的子粒粗脂肪含量显著高于缺水缺氮处理。不同处理的作用,氮水互作>氮素>水分。在脂肪酸组分变化中,充分供氮供水的油酸含量显著高于缺氮缺水处理,而亚油酸含量的变化与油酸相反,脂肪酸含量的高低主要由这两种脂肪酸决定。而硬脂酸和亚麻酸含量基本不受氮水互作的影响,棕榈酸含量二张智猛:氮水互作对不同类型玉米产量品质形成生理特性的影响掖单 22互作处理之间没有显著差异,高油115则是充分供氮供水显著高于缺氮缺水处理。2.氮水互作对玉米光合特性的影响在氮水互作条件下,两种类型玉米穗位叶叶绿素(a+b)含量在授粉后0-10天较高,授粉后20天一叨无下降迅速。类胡萝卜素含量一直下降。叶绿素k’N下降是因为叶绿素a含量下降迅速而致。不同处理的光合色素含量,AZWZ>NIWI>NOWO,处理之间差异显著。充分供氮供水有利于提高掖单22叶绿素a含量,有利于高油115类胡萝卜素含量的增加,叶绿素b含量在氮水互作下的变化近似。氮水处理对光合色素含量影响,总的效应顺序为:氮水互作>水分>氮素。两种类型玉米穗位叶授粉后的光合速率在氮水互作下的动态变化,均呈单峰曲线,峰值出现在授粉后10天。处理之间的作用,NZWZ>NIWI)NOWO,存在显著差异,随灌浆进程差异逐渐加大。对掖单 22的作用大于高油115。总的效应趋势为:氮水互作>水分>氮素。氮水互作条件下,两种类型玉米穗位叶叶绿素荧光动力学参数,FO、NPQ均为NOWO>NIWI>NZWZ;Fffi、FV、FV/Fffi和巾PSll、ETR、qP为NZWZ)NIWI>NOWO,处理之间存在显著差异。掖单22对氮水互作的反应较大。总的效应为氮水互作)水分>氮素。3.氮水互作对玉米碳素代谢中有关酶活性的影响玉米叶片中SS、SPS活性与蔗糖合成、降解密切相关。在充分供氮供水条件下,授粉后两种类型玉米穗位叶中“活性的变化呈单峰曲线,授粉后20天达到高峰:SPS活性的变化趋势,掖单22在授粉后20天出现峰值,高油115基本上逐渐下降。氮水双重胁迫下,SPS活性授粉后20天未出现高峰,一直下降。氮素和水分处理两种酶的活性变化与氮水互作一致。在整个灌浆过程中,叶片SS、SPS话性,均是NZWZ)NIWI>NOWO,处理之间差异达极显著水平,尤其在授粉后20天以后表现更加明显。总的效应为氮水互作>氮素>水分。玉米子粒中Al}PGPPase、UDPGPPase、SSS和GBSS活性变化趋势,在氮水互作下,两种类型玉米均呈单峰曲线,ADP……   
[关键词]:氮水互作;玉米;产量;品质;生理特性
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:山东农业大学2002年