浅埋滴灌下不同滴灌量对玉米花后碳代谢和光合氮素利用效率的影响

摘要

为探明浅埋滴灌下不同滴灌量对玉米花后碳代谢和光合氮利用效率的影响,以传统畦灌常规灌量(4000 m^(3)hm^(-2))为对照,设置浅埋滴灌传统畦灌常规灌量40%(W1:1600 m^(3)hm^(-2))、50%(W2:2000 m^(3)hm^(-2))和60%(W3:2400 m^(3)hm^(-2))3个处理,研究浅埋滴灌下不同滴灌量玉米产量和花后叶源特性、光合特性、光合碳代谢关键酶活性、光合氮素利用效率、非结构性碳水化合物含量的变化特征。结果表明,2018—2020年玉米籽粒产量W3与CK差异不显著,W2和W1均显著低于CK,3年产量平均降低3.91%和11.18%;滴灌下W3产量与W2差异均不显著,但显著高于W1,3年平均产量分别较W1增加17.56%、9.06%和9.56%。开花期W3和CK瞬时光合利用率、瞬时水分利用效率和瞬时羧化速率均较高且二者差异均不显著,W1均最低,气孔限制值的表现则相反。叶源特性和光合碳代谢相关酶活性花后30 d至成熟期W1和W2均低于W3,W3优于CK,其中,单株叶面积、比叶重、穗位叶叶绿素含量和光合势W3较CK平均提高了20.29%、3.03%、14.80%和21.37%,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶、丙酮酸磷酸双激酶、苹果酸酶、苹果酸脱氢酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性W3分别较CK提高19.66%、12.53%、10.67%、21.17%和11.72%。花后至花后50 d,CK和W3光合氮素利用效率均较高且二者差异不显著,其中花后20 d至50 d CK和W3均显著高于W1,花后50 d至成熟期W3分别较CK、W2和W1提高3.24%、3.29%和7.40%。花后50 d至成熟期W3蔗糖最高且与CK、W1的差异显著,W3分别较W2、CK和W1提高11.31%、14.02%和43.48%;花后30 d至成熟期W3可溶性糖含量均最高,W3分别较W2、CK和W1提高14.06%、17.78%和34.20%;花后50 d至成熟期CK淀粉含量最高且与W3的差异不显著,CK分别较W3、W2和W1提高8.01%、14.52%和26.69%。由此可见,浅埋滴灌下灌量达传统畦灌常规灌量60%时,玉米花后叶源特性较好,光合碳代谢酶活性较强,光合氮素利用效率、非结构性碳水化合物含量和产量均较高,可为玉米合理灌溉和节水稳产提供理论指导。