【摘 要】
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为探明不同滴灌模式下春玉米产量形成及水氮利用效率差异的生理机制,2019—2020年,以农华101为试验材料,采用裂区试验,主处理为滴灌模式,设膜下滴灌和浅埋滴灌2种,副处理为灌水量,设传统灌水量40%(W1:1440 m~3·hm-2)、传统灌水量50%(W2:1800 m~3·hm-2)、传统灌水量60%(W3:2160 m~3·hm-2)3个水平,于苗期—拔节期、拔节期—大喇叭口、大喇叭口—
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为探明不同滴灌模式下春玉米产量形成及水氮利用效率差异的生理机制,2019—2020年,以农华101为试验材料,采用裂区试验,主处理为滴灌模式,设膜下滴灌和浅埋滴灌2种,副处理为灌水量,设传统灌水量40%(W1:1440 m~3·hm-2)、传统灌水量50%(W2:1800 m~3·hm-2)、传统灌水量60%(W3:2160 m~3·hm-2)3个水平,于苗期—拔节期、拔节期—大喇叭口、大喇叭口—吐丝期、吐丝期—乳熟期、乳熟期—收获按照1:2:2:3:2比例滴灌。研究不同滴灌模式对春玉米光合及碳氮代谢及水氮利用效率的影响。研究结果如下:1.不同滴灌模式下春玉米干物质积累转运差异显著。2019—2020年,成熟期春玉米叶片和茎鞘干物质积累量W1处理浅埋滴灌显著低于膜下滴灌,W2处理和W3处理两滴灌模式间无显著性差异;营养器官干物质转运对籽粒贡献率W1处理2019年浅埋滴灌高于膜下滴灌,2020年低于膜下滴灌,W2处理浅埋滴灌略低于膜下滴灌,W3处理浅埋滴灌较膜下滴灌2年分别低7.0个百分点和8.3个百分点。这说明浅埋滴灌W3处理下籽粒产量来源于开花后光合产物的积累比例更高。2.不同滴灌模式下春玉米叶片和籽粒碳代谢差异较大。相较于膜下滴灌,浅埋滴灌下W3处理玉米穗位叶蔗糖含量、可溶性糖含量、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）、PEP羧化酶吐丝后48—55d显著升高,淀粉含量在吐丝后41—55d增加。籽粒淀粉含量和积累量浅埋滴灌W1处理低于膜下滴灌,W2处理吐丝后20d起低于膜下滴灌,吐丝后55d二者差异不显著,W3处理吐丝41d前低于膜下滴灌,吐丝后55d显著高于膜下滴灌。3个灌水量下浅埋滴灌的籽粒淀粉活跃积累期较膜下滴灌时间长,且籽粒淀粉积累达到最大速率的时间较膜下滴灌时间延后。AGP、GBSS和SSS三种酶活性浅埋滴灌下吐丝后20—27d 3个灌水量下均低于膜下滴灌,随生育进程推移差异减小,从吐丝后48d起W3高于膜下滴灌,吐丝后55d W1和W2亦高于膜下滴灌。这说明浅埋滴灌W3处理下春玉米叶片和籽粒淀粉合成相关酶活性较强,有利于淀粉的合成与积累,是其产量增加的原因之一。3.不同滴灌模式下春玉米氮素积累转运、光合特性及氮代谢差异明显。氮素积累量W1处理下茎、叶片吐丝期和成熟期均为浅埋滴灌低于膜下滴灌,W2和W3处理下吐丝期两滴灌模式间差异不显著,成熟期W3处理下叶片浅埋滴灌显著高于膜下滴灌;吐丝后氮素积累率W3处理下浅埋滴灌较膜下滴灌2年分别高8.4和10.0个百分点。营养器官氮素转运对籽粒贡献率W1处理下浅埋滴灌高于膜下滴灌,W2和W3处理下均为浅埋滴灌低于膜下滴灌,其中,W3处理2年分别高7.3、7.3个百分点。可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、光合特性以及光合、氮代谢相关酶活性W1处理吐丝后20—55d浅埋滴灌显著低于膜下滴灌,W2处理吐丝后55d浅埋滴灌显著高于膜下滴灌,W3处理浅埋滴灌下可溶性蛋白含量、净光合速率、气孔导度、光合相关酶以及氮代谢相关酶活性吐丝后48—55d均高于膜下滴灌,游离氨基酸含量在吐丝后41—55d显著高于膜下滴灌,蒸腾速率在吐丝后55d高于膜下滴灌。浅埋滴灌W3处理下春玉米生育后期光合能力强,延缓叶片衰老,提高氮代谢能力。4.不同滴灌模式下春玉米产量和水氮利用效率差异显著。春玉米有效穗数和穗粒数两种模式间差异不显著,千粒重和产量W1处理浅埋滴灌低于膜下滴灌,W2处理二者无显著性差异,W3处理显著高于膜下滴灌,其中产量分别高5.7%和8.4%,千粒重分别高11.9%、12.1%。方差分析表明,灌水量、滴灌模式和灌水量与滴灌模式互作对千粒重影响差异达显著、极显著水平,年份、灌水量及灌水量与滴灌模式互作对籽粒产量影响达到显著或极显著水平。W1处理下浅埋滴灌水分利用效率显著低于膜下滴灌,W3处理浅埋滴灌水分利用效率显著高于膜下滴灌;总氮素积累量、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率在W1处理下均表现为浅埋滴灌显著低于膜下滴灌,W3处理浅埋滴灌显著高于膜下滴灌;氮素收获指数在W1与W3处理均表现为浅埋滴灌显著高于膜下滴灌。浅埋滴灌W3处理下籽粒产量增加幅度大,水分利用效率和氮肥农学利用效率显著增加。
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