不同生育时期淹水对夏玉米氮代谢及氮素吸收与转运的影响

【作者】 任佰朝； 董树亭； 刘鹏； 赵斌； 张吉旺；

【机构】 山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室；

【摘要】 【研究背景】涝渍害是全球许多国家所面临的重大自然灾害,黄淮海区域降水多集中在夏玉米生长季节,常造成农田积水,导致玉米涝害。本研究旨在通过设置不同的淹水时期,探讨淹水对夏玉米氮代谢关键酶活性以及氮素吸收与转运的影响,以期明确不同生育时期淹水对夏玉米氮代谢和氮素利用影响的生理机制。材料与方法】选用郑单958(ZD958)和登海605(DH605)为试验材料,在大田条件下通过设置不同的淹水时期(三叶期、拔节期、开花后10天),研究淹水对夏玉米叶片氮代谢关键酶(NR、GS、GOGAT、GDH)以及氮素的吸收与转运,明确不同时期淹水对夏玉米氮代谢以及氮素吸收与转运的影响;【结果与分析】淹水胁迫显著降低夏玉米的氮积累量,三叶期淹水对其影响最显著,ZD958和DH605成熟期的氮积累量较CK分别减少了51%和43%。淹水胁迫后各器官的养分积累量较CK显著降低,但茎秆和叶片中养分的分配比例较CK升高,籽粒的养分分配比例显著下降,且茎秆和叶片中的养分含量较CK升高,而籽粒中的养分含量较CK显著下降;淹水胁迫后夏玉米各器官的干物质积累量显著降低,三叶期淹水对其影响最显著,ZD958和DH605成熟期的茎秆、叶片、籽粒的干重较CK分别下降26%、30%、43%和128%、32%、50%。淹水胁迫后茎秆和叶片中的养分积累量的降低主要是由于淹水胁迫后干物质积累量显著降低,茎秆和叶片的养分向籽粒的转移量显著降低。此外,淹水后夏玉米NR、GS、GOGAT和GDH活性显著下降,三叶期淹水的影响最显著,DH1605的V3-W处理的NR、GS、GDH衣GOGAT活性较CK分别下降58.8%、45.6%、34.7%和26.2%,ZD958分别下降59.8%、53.3%、30.9%和24.6%;【结论】淹水导致夏玉米氮代谢过程受阻,影响氮素的正常吸收与转运,进而导致夏玉米产量显著下降。三叶期淹水对其的影响最大,拔节期淹水次之,开花后10天淹水对其的影响较小。更多还原