喷施 γ-聚谷氨酸提高夏玉米产量和养分吸收的机制

• 作者: 卢艳丽 张银杰 张静静 李格 杨俐苹 王磊 白由路
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 夏玉米 γ-聚谷氨酸(γ-PGA) 谷氨酸 产量 干物质积累 养分吸收
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 页码范围: 1856-1867
• 页数: 12页
• 字数: 8797字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.19073

摘要

[目的]探明 γ-聚谷氨酸(γ-PGA)促进夏玉米生长和养分吸收利用的调控机制,为其在玉米生产中的科学使用提供技术指导和理论依据.[方法]以玉米品种郑单958为试材,于2017和2018年在河北廊坊进行了田间试验.在两个氮肥水平下,即常规用量(N 180 kg/hm2)和减量30％(N 126 kg/hm2),分别喷施 γ-PGA或谷氨酸两种增效剂(剂量分别为0、37.5、150 g/hm2),共10个处理.在玉米5个关键生育期采集植株样品,测定植株干物质积累和氮磷钾养分含量,并于收获期测定了玉米籽粒产量.[结果]1)两种增效剂处理的夏玉米穗粒数、产量、干物质和养分积累量存在显著差异,喷施 γ-PGA效果显著优于喷施谷氨酸.与清水对照相比,喷施γ-PGA可通过提高穗粒数来实现增产,干物质积累总量显著增加,且主要促进开花前后的干物质积累,氮磷钾积累总量也有显著增加,两个剂量间无明显差异.喷施谷氨酸与清水对照的效果无明显差异.2)常规施氮水平下,与清水对照相比,喷施低量 γ-PGA干物质积累总量显著增加5.08％,但增产作用不明显;而喷施高量 γ-PGA的处理虽然干物质积累总量增加不明显,但穗粒数明显增加,产量显著增加3.42％,两剂量处理氮磷钾积累量均显著增加,增幅分别为5.20％～6.97％、7.29％～10.85％、3.48％～5.27％;减氮30％ 水平下,喷施高量 γ-PGA处理穗粒数提高,产量显著增加3.07％,而低量处理的穗粒数和百粒重均有明显提高,并显著增产,两剂量下干物质和钾积累总量分别显著增加6.48％～7.93％、4.36％～6.12％,而低量处理氮磷积累量分别显著增加8.41％、11.94％,显著高于高量处理.两种施氮水平下,谷氨酸处理各指标与对照均无明显差异.3)高产年份(2017年),喷施高量 γ-PGA显著增产2.54％,低量处理增产不明显,两个喷施剂量均显著增加干物质和氮磷钾积累总量;低产年份(2018年),两个剂量 γ-PGA处理的产量均显著增加,增幅分别达4.37％、4.14％,低量处理均显著增加干物质和养分积累量,且显著高于高量处理.对谷氨酸处理而言,仅在2018年低量处理通过增加百粒重使得产量显著增加,但效果低于 γ-PGA处理.[结论]喷施 γ-PGA促进夏玉米开花前后干物质积累,提高干物质和养分积累总量,增加穗粒数提高产量,而喷施谷氨酸无明显效果.可见,γ-PGA的增产增效并非主要是由于分解的谷氨酸起作用.减氮30％ 水平下喷施 γ-PGA的增产增效作用大于常规施氮,且常规施氮水平下喷施高量 γ-PGA的增产效果更好,而减氮30％ 水平下喷施低量 γ-PGA的效果更好,表现为喷施低量 γ-PGA处理>常规施氮对照>减氮30％ 对照,说明减氮30％ 下喷施低量 γ-PGA能达到减肥增效的目的.