氮肥减施下不同基因型玉米氮效率差异及生理特性研究

采用裂区设计,主区为正常施氮量(225 kg/hm2,N3)、减氮20％(180 kg/hm2,N2)、减氮30％(157.5 kg/hm2,N1)、不施氮(N0)4个施氮水平,副区为5个玉米主栽品种(泽玉8911、伟科518、郑单958、农大108和先玉508),研究氮肥减施下不同基因型玉米产量、氮效率、荧光参数、氮代谢关键酶活性的变化,为提高黄淮海地区玉米氮效率、实现玉米高产高效提供科学依据.结果表明,N3处理玉米籽粒产量平均为12.12 t/hm2,随着施氮量减少,籽粒产量显著下降,N0处理籽粒产量仅为9.20 t/hm2;不同基因型玉米籽粒产量表现为郑单958和伟科518较高,显著高于先玉508和农大108,泽玉8911与其他基因型之间差异不显著.氮肥减施显著提高了夏玉米的氮吸收效率、氮利用效率和氮效率,除氮吸收效率中泽玉8911低于农大108外,各基因型间的氮吸收效率、氮利用效率和氮效率总体表现为伟科518、郑单958、泽玉8911>农大108、先玉508.氮肥减施后,玉米穗位叶SPAD值降低,不同基因型玉米SPAD值总体表现为伟科518、郑单958、泽玉8911>农大108、先玉508.穗位叶初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ综合性能指数(PI)总体上均随施氮量的减少而下降,以农大108最高.吐丝后穗位叶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性总体均呈先增加再降低的趋势,以吐丝后20 d最高,不同施肥处理间均表现为N2>N3>N1>N0,不同基因型间表现为伟科518、郑单958、泽玉8911>农大108、先玉508.总之,氮肥减施条件下,与农大108和先玉508相比,郑单958、伟科518和泽玉8911穗位叶有较高的叶绿素含量和氮素代谢相关酶活性、较好的荧光特性,保证了植株物质积累和氮素同化能力,维持氮代谢过程中较高的氮利用效率,进而保证了在低氮条件下具有较高的产量,但为了保障产量,氮肥减少量不宜太大,以减施20％为宜.