氮硫配施對早熟玉米葉片衰老的影響

袁斌 李愛軍 李作一

摘 要：以早熟品種晉單84作為研究對象，開展了氮硫配施對玉米葉片衰老的影響試驗。結(jié)果表明，在硫氮水平較低的條件下，施用硫肥可以有效地提高玉米對氮素的累積，而隨著氮水平的提高，在高氮條件下增施硫肥則對氮素的累積的影響不太顯著。在低氮條件下，施用硫肥可以提高玉米葉片的葉綠素含量，但隨著硫肥施用量的提高，在高硫條件下反而抑制了葉片的光合能力。高氮條件下，施用硫肥可以有效地提高玉米葉片的葉綠素含量，增強葉片的光合能力，隨著硫肥施用量的提高，這種促進作用變得更強。

關(guān)鍵詞：氮硫配施；早熟玉米；葉片衰老

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）02-22-03

Effect of Sulfur and Nitrogen Fertilizer Combined Application on Leaf Senescence of Early Maturing Maize

Yuan Bin et al.

（Sorghum Research Institute，Shanxi Academy of Agriculture Sciences，Yuci 030600，China）

Abstract：The test used jindan 84 as the research object，result showed that under the condition of low sulfur and nitrogen levels，the application of sulfur fertilizer could effectively improve the accumulation of nitrogen in maize，and with the increase of nitrogen level，the effect of sulfur fertilizer on nitrogen accumulation was not significant under high nitrogen condition.Under low nitrogen condition，the content of chlorophyll in leaves of maize could be increased by applying sulfur fertilizer，however，with the increase of the amount of sulfur fertilizer，the photosynthetic capacity of the leaf was inhibited under high sulfur condition.Under the condition of high nitrogen content，the application of sulfur fertilizer could improve the chlorophyll content of maize leaves，and enhance the photosynthetic capacity of the leaves.

Key words：Sulfur and nitrogen fertilizer combined application；Early maturing maize；Leaf senescence

玉米是一種高光效作物，有較大的豐產(chǎn)潛力，其葉片衰老過程與源葉同化物供應(yīng)及源的大?。ㄈ~面積）有關(guān)，并直接影響到產(chǎn)量形成[1]。研究表明，要取得玉米高產(chǎn)，在成熟階段應(yīng)維持葉片高的二氧化碳同化能力及根系吸收養(yǎng)分能力[2]。因此，葉片衰老的越遲，越能提高玉米的產(chǎn)量。氮能有效抑制植物葉片衰老過程，THOMAS[3]的研究顯示了葉片的壽命和植物氮素水平之間有密切聯(lián)系，而葉片的光合作用的升高或者下降也與植株的氮素輸出有關(guān)[4]。而BORRELL研究認為，植物的持綠特性取決于籽粒灌漿期時植株氮素供求關(guān)系的平衡，即籽粒在灌漿期氮素的供求關(guān)系的平衡決定了植物的持綠特性[5]。硫是植物生長及發(fā)育所必需的一種中量營養(yǎng)元素，植物對于其需求量僅次于氮、磷、鉀，被列為植物第四大營養(yǎng)元素，甚至某些高需硫的植物（如油菜等一些十字花科和百合科植物）植株體內(nèi)的硫吸收量和含硫量已經(jīng)超過了磷吸收量和含磷量[6]。據(jù)研究證實，氮肥和硫肥有很強的內(nèi)在聯(lián)系，硫肥可以增加植物對于氮肥的利用率，當硫充足時植株擁有較高的氮利用率[7-8]。作物對硫的反應(yīng)往往取決于氮肥的供應(yīng)量，大量施用氮肥會導(dǎo)致硫肥的相對缺乏，同時，當?shù)使?yīng)充足時作物對硫的反應(yīng)很敏感[9]。目前，我國我國農(nóng)民施肥以氮、磷、鉀為主，土壤中硫的含量逐年降低，全國大約有1/5的土壤缺硫或者潛在性缺硫[10]。因此，有必要研究硫氮配施對于玉米氮吸收利用及玉米持綠性狀的影響充分，為充分挖掘玉米的增產(chǎn)潛力提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料 供試品種為晉單84，由山西農(nóng)科院高粱研究所利用自交系“k壽-11”和“異168”組配選育而成。

1.2 試驗設(shè)計 本試驗與2014年度在山西農(nóng)科院高粱研究所修文基地試驗田進行。試驗土壤類型為潮土，土壤質(zhì)地為黏壤質(zhì)，2014年土壤耕層基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機質(zhì)10.64g/kg，全氮0.69g/kg，有效磷（Olsen-P）9.48mg/kg，速效K140.0mg/kg。試驗設(shè)氮、硫兩個因子，其中氮2個水平：90kg/hm2（低氮），220kg/hm2（高氮），硫3個水平：0kg/hm2（無硫），60kg/hm2（低硫），150kg/hm2（高硫）。試驗小區(qū)面積67.5m2，采用隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。實驗品種于2014年4月29日播種，5月16日出苗，9月26日收獲播種前將肥料全部施入。在玉米不同生育期，即拔節(jié)期、吐絲期、乳熟期、成熟期，從各處理小區(qū)取有代表性的玉米植株10株進行測定。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 葉片葉綠素含量 采集穗位葉從葉基部開始40%～70%區(qū)域內(nèi)的部分葉片進行葉綠體色素含量的測定，丙酮和乙醇提取后，通過752N紫外可見分光光度計測定470nm、649nm、665nm下的光密度，用Arnon公式計算。計算公式如下：

葉綠素a濃度（Chlorophyll a Content，mg·L-1）：Ca=13.95D665-6.88D649；

葉綠素b濃度（Chlorophyll b Content，mg·L-1）：Cb=24.96D649-7.32D665；

總?cè)~綠素濃度 （Total Chlorophyll Content，mg·L-1）：Ct=Ca+Cb；

類胡蘿卜素濃度 （Carotenoid Content，mg·L-1）：Ck=（1000D470-2.05Ca-114.8Cb）/245

求得色素的濃度后，再按下式計算組織中單位鮮重或干重的各色素的含量：

葉綠體色素的含量（Chlorophyll Content，mg·g-1）=（色素的濃度×提取液體積×稀釋倍數(shù)）/樣品鮮重（或干重）

1.3.2 氮素累積量 在拔節(jié)期、吐絲期、成熟期采集地上部植物樣品（每小區(qū)選取代表性的3株），分器官測定各器官干重及其氮素含量。采用濃H2SO4-H2O2消煮，用AA3型連續(xù)流動分析儀（AAS，德國）測定各器官氮素含量。計算公式如下：

氮素累積量=個體地上部氮素積累總量×單位面積個體數(shù)量

2 結(jié)果與分析

2.1 不同比例氮硫配施對早熟玉米葉片葉綠素含量的影響 將不同時期不同比例氮硫肥配施的植株葉片的葉綠素a濃度、葉綠素b濃度、總?cè)~綠素濃度、類胡蘿卜素濃度值分別列于表1、表2、表3。綜合表1～表3可知，在吐絲期在N220的情況下隨著S施入量的增加葉綠素a濃度、葉綠素b濃度、總?cè)~綠素濃度、類胡蘿卜素濃度值均增加，在N90的條件下葉綠素a濃度、總?cè)~綠素濃度、類胡蘿卜素濃度值隨S施入量的增加則先增加再減少，葉綠素b濃度隨S濃度的增加而減少。在乳熟期在N90的情況下，葉綠素a濃度、葉綠素b濃度、總?cè)~綠素濃度、類胡蘿卜素濃度值隨S施入量的增加先增加再減少，在N220的情況下隨著S施入量的增加葉綠素a濃度、葉綠素b濃度、總?cè)~綠素濃度、類胡蘿卜素濃度值均增加。在成熟期在N90的情況下，葉綠素a濃度、葉綠素b濃度、總?cè)~綠素濃度、類胡蘿卜素濃度值隨S施入量的增加先增加再減少，在N220的情況下隨著S施入量的增加葉綠素a濃度、葉綠素b濃度、總?cè)~綠素濃度、類胡蘿卜素濃度值均增加。

2.2 不同比例氮硫配施對早熟玉米氮素累積的影響 由表4可知，在早熟玉米拔節(jié)期、吐絲期、成熟期，在N90水平的情況下隨著S施用量的增大氮素累積量明顯增加，特別是成熟期籽粒中的氮累積量增加比例是很大的，在N220水平的情況下隨著S施用量的增大氮素累積量增加不明顯。

3 結(jié)論

由本次研究可知，硫氮配施能夠明顯影響早熟玉米植株生長，有效地提高玉米植株對氮的積累，從而提高了植株后期的營養(yǎng)供應(yīng)水平，減緩了植株衰老。在硫氮水平較低的條件下，施用硫肥可以有效地提高玉米對氮素的累積，而隨著氮水平的提高，在高氮條件下增施硫肥則對氮素的累積的影響不太顯著。在低氮條件下，玉米葉片施用硫肥可以提高玉米葉片的葉綠素含量，但隨著硫肥施用量的提高，在高硫條件下反而抑制了葉片的光合能力。高氮條件下，施用硫肥可以有效地提高玉米葉片的葉綠素含量，增強葉片的光合能力，隨著硫肥施用量的提高，這種促進作用變得更強。

參考文獻

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[10]劉崇群，曹淑卿，陳國安.中國南方農(nóng)業(yè)中的硫[J].土壤學報，1990，27（4）：398-404. （責編：張宏民）