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1、2O4—2】2草業(yè)學(xué)報(bào)第23卷第4期2O14年8月ACTAPRATACULTURAESINICAVoL23,NO.4低氮脅迫對(duì)不同耐低氮性玉米品種苗期生長(zhǎng)和生理特性的影響李強(qiáng),羅延宏,龍文靖,孔凡磊,楊世民,袁繼超(1.農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,四川成都6111302.四川I省煙草公司宜賓市煙草公司煙葉生產(chǎn)技術(shù)推廣應(yīng)用中心,四川宜賓644002)摘要:以4個(gè)不同耐低氮性玉米品種為材料,采用盆栽試驗(yàn)研究低氮脅迫對(duì)玉米苗期生長(zhǎng)和生理特性的影響。結(jié)果表明,低氮脅迫下玉米苗期株高、葉面積、地上部干重、單株干重、氮積累量、地上部氮分配比例及葉綠素、可溶性蛋白等
2、指標(biāo)均顯著下降;根冠比、根系氮分配比例、氮素生理效率、可溶性糖、MDA、脯氨酸和POD等均顯著升高,根系干重在各氮水平下差異不明顯。低氮脅迫下,耐低氮品種株高、葉面積、單株干重、地上部干重、根冠比、氮積累量、地上部氮分配比例、根系氮分配比例和葉綠素、可溶性蛋白、MDA變化幅度低于不耐低氮品種,而氮素生理效率、可溶性糖、脯氨酸和POD變化幅度則大于不耐低氮品種。與不耐低氮品種相比,耐低氮品種通過保持地上部氮分配比例,較高的葉綠素含量和較大葉面積來維持較強(qiáng)的光合生產(chǎn)能力;通過保持較高的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等有機(jī)滲透物質(zhì)含量和較強(qiáng)的POD活性來降低膜脂過氧化傷害,延緩葉片衰老,從
3、而提高了其對(duì)低氮環(huán)境的適應(yīng)性。關(guān)鍵詞:玉米苗期;低氮脅迫;生長(zhǎng);生理中圖分類號(hào):$816;$513.01;Q945.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10045759(2014)04—0204—09DOI:l0.1I686/cyxb20140425氮素是作物生長(zhǎng)發(fā)育需要量最大的營(yíng)養(yǎng)元素,也是作物生長(zhǎng)的主要限制因子l_1]。玉米(Zeamays)是我國(guó)重要的糧、經(jīng)、飼多用途作物,我國(guó)西南地區(qū)玉米主要種植在坡地上,土層薄,肥力低,嚴(yán)重制約著玉米產(chǎn)量的提高口]。為獲得玉米的高產(chǎn),生產(chǎn)上過量施用氮肥,造成氮肥利用效率低、環(huán)境污染等問題突出]。已有研究表明l4,玉米不同基因型對(duì)氮素的吸收利用效率不
4、同,耐低氮脅迫的能力存在差異,選用耐低氮能力強(qiáng)的品種是提高瘠薄農(nóng)田玉米產(chǎn)量和減少氮肥用量、提高氮素利用效率的重要途徑。作物基因型的耐低氮能力差異是一個(gè)復(fù)雜的問題,應(yīng)與其生理特性對(duì)低氮脅迫的響應(yīng)機(jī)制有關(guān)。玉米3~4葉期是苗期玉米氮素營(yíng)養(yǎng)臨界期],同時(shí)苗期研究具有時(shí)間短,容量大,試驗(yàn)條件易控,環(huán)境影響小,重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此苗期是研究作物耐低氮脅迫生理機(jī)制的理想時(shí)期之一。前人對(duì)作物耐低氮能力和氮效率基因型差異方面已有較多[4研究,但主要集中在耐低氮品種的篩選與評(píng)價(jià)_6。。或不同耐低氮與氮效率品種在大田產(chǎn)量構(gòu)成及生育后期生理機(jī)制的差異I1上,在苗期對(duì)低氮脅迫的響應(yīng)及其耐低氮生理特性方面的
5、深入研究相對(duì)較少。本文以前期篩選的不同耐低氮性品種為材料,研究低氮脅迫對(duì)不同耐性玉米品種苗期生長(zhǎng)和生理特性的影響,以期豐富玉米耐低氮生理理論,并為指導(dǎo)西南地區(qū)耐低氮品種的選育和高效施肥技術(shù)的制定提供依據(jù)。1材料與方法1.1供試材料試驗(yàn)材料為前期篩選的耐低氮玉米雜交種正紅311、成單30和不耐低氮雜交種先玉508、三北2號(hào)E。4個(gè)品種生育期無差異,均在120d左右。收稿日期:20131224;改回Et期:2Ol403—13基金項(xiàng)目:國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD04B13—2)資助。作者簡(jiǎn)介:李強(qiáng)(1987一),男,重慶銅梁人,在讀碩士。E—mail:liqiang9@189.
6、cn*通訊作者。E—mail:yuanjichao5@163.corn第23卷第4期草業(yè)學(xué)報(bào)2014年2O51.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)分別于2010年9—10月和2011年5—6月在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)的塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)采用二因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì),因素A:不同耐低氮性品種正紅311、成單30、先玉508和三北2號(hào);因素B:不同氮素水平,設(shè)3個(gè)氮水平,正常施氮B(霍格蘭完全營(yíng)養(yǎng)液,N:15retool/L)、低氮脅迫B。(低氮霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液,N:0.5retool/L)、極低氮脅迫B。(低氮霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液,N:0.05mmol/I),每個(gè)處理重復(fù)3次。采用盆(25cm×20cm)栽試驗(yàn),用蛭石和
7、珍珠巖按體積比2:1混合均勻后做培養(yǎng)基質(zhì)。每盆精選飽滿均勻的種子20粒播種,播后正常供應(yīng)水分,1葉1心后間苗,每盆留生長(zhǎng)整齊一致的健壯苗10株。3葉1心后按試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行處理,每盆定量澆灌2L不同氮濃度的霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液,7d澆1次。處理14d后,每盆取代表性植株8株測(cè)定玉米苗各相關(guān)指標(biāo)。I.3取樣與測(cè)定苗高:直尺測(cè)定莖基部到葉片最高點(diǎn)高度;葉面積:采用長(zhǎng)寬系數(shù)法測(cè)定;干物質(zhì)量:將樣品分為地上部和根系,殺青烘干至恒重后稱量;根冠比:根冠比===根系干重/地上部干重;葉綠素含