生態(tài)環(huán)境對(duì)玉米重和籽粒營(yíng)養(yǎng)組分積累的影響

生態(tài)環(huán)境對(duì)玉米重和籽粒營(yíng)養(yǎng)組分積累的影響

一些研究認(rèn)為，粒重是高產(chǎn)的主要限制因素，提高粒重是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵。而籽粒中的蛋白質(zhì)、淀粉和油份等是籽粒的主要組成成分,其含量多少是評(píng)價(jià)玉米品質(zhì)好壞的主要依據(jù)。影響粒重和籽粒營(yíng)養(yǎng)組分含量的因素有很多,劉曉冰該試驗(yàn)選擇生態(tài)差異大的3個(gè)地點(diǎn),選用6個(gè)品種,在吐絲后14d穗粒數(shù)亦即籽粒庫(kù)基本確定的條件下通過(guò)剪葉改變?cè)磶?kù)關(guān)系,建立一個(gè)源小庫(kù)大的玉米群體,研究不同生態(tài)環(huán)境下源庫(kù)關(guān)系改變對(duì)玉米粒重和籽粒營(yíng)養(yǎng)組分含量及其相互關(guān)系的影響,明確不同條件下產(chǎn)量品質(zhì)間關(guān)系,為玉米產(chǎn)量品質(zhì)的調(diào)控提供理論基礎(chǔ)。1材料和方法1.1材料表面1.1.1測(cè)試地點(diǎn)1.1.2種植材種及密度鄭單958(ZD958)、京科308(JK308)、京單28(JD28)、農(nóng)大108(ND108)、DH3719和遼單565(LD565)為試材,種植密度均為52500株/hm1.1.3肥料氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)施用量分別為300kg/hm1.2方法1.2.1取樣方法的確定以鐵嶺播種期為5月1日,收獲期為9月25日。各試驗(yàn)點(diǎn)的取樣方法一致。沈陽(yáng)播種期為5月3日,收獲期為9月28日。大連的播種期為5月5日,收獲期為9月29日。1.2.2樣品、測(cè)量和方法于授粉后14d將全小區(qū)全株每片綠葉剪去1/2(簡(jiǎn)寫(xiě)為c14),以不剪葉(CK作為對(duì)照。小區(qū)面積75.6m2結(jié)果與分析2.1剪葉處理間的油份含量差異從表1可以看出,玉米粒重、蛋白質(zhì)、淀粉和油份含量在不同生態(tài)點(diǎn)和品種間差異都達(dá)到極顯著水平;剪葉處理間蛋白質(zhì)、淀粉以及粒重的差異也達(dá)到極顯著水平,但是油份含量剪葉處理間差異不顯著。品種×剪葉處理對(duì)百粒重和品質(zhì)性狀的影響都不顯著。品種×地點(diǎn)對(duì)百粒重、淀粉和蛋白質(zhì)含量的影響極顯著,對(duì)油份含量影響顯著。剪葉處理×地點(diǎn)和品種×處理×地點(diǎn)對(duì)百粒重與品質(zhì)性狀的影響都不顯著。2.1.1不同生態(tài)點(diǎn)間油份和理化指標(biāo)含量的差異對(duì)不同生態(tài)點(diǎn)粒重和品質(zhì)性狀的分析表明(表2),沈陽(yáng)點(diǎn)百粒重最高,鐵嶺點(diǎn)百粒重次之,大連點(diǎn)百粒重最小,沈陽(yáng)點(diǎn)和鐵嶺點(diǎn)百粒重差異不顯著,但二者和大連點(diǎn)百粒重差異顯著。蛋白質(zhì)含量與百粒重的表現(xiàn)正相反,表現(xiàn)為大連點(diǎn)高于鐵嶺點(diǎn)、沈陽(yáng)點(diǎn),并且各點(diǎn)間差異都達(dá)到顯著水平。淀粉含量則表現(xiàn)為沈陽(yáng)點(diǎn)>大連點(diǎn)>鐵嶺點(diǎn),各點(diǎn)間差異也達(dá)到顯著水平。各點(diǎn)間油份含量也表現(xiàn)相同的趨勢(shì),生態(tài)點(diǎn)間蛋白質(zhì)、淀粉、油份含量以及百粒重的差異還受到品種特性和源庫(kù)關(guān)系的影響。如淀粉含量在剪葉減源后,各生態(tài)點(diǎn)間的差異均不顯著;而當(dāng)源庫(kù)關(guān)系不變時(shí),各生態(tài)點(diǎn)間淀粉含量的差異顯著。各生態(tài)點(diǎn)間油分含量的表現(xiàn)更加復(fù)雜,除了LD565外,其它品種不剪葉處理油分含量差異均不顯著。即使是剪葉處理,也只有ZD958、JD28和DH3719生態(tài)點(diǎn)間差異顯著,表明不同生態(tài)點(diǎn)間油分含量的差異可能主要受品種特性的影響。各生態(tài)點(diǎn)間蛋白質(zhì)含量除個(gè)別品種個(gè)別處理外,差異均顯著。表明籽粒中蛋白質(zhì)含量的積累和生態(tài)環(huán)境間可能存在較密切的關(guān)系。百粒重也和蛋白質(zhì)含量的表現(xiàn)相似。2.1.2不同品種之間玉米重量和品質(zhì)的變化2.1.3剪葉減源對(duì)籽粒營(yíng)養(yǎng)組分的影響從表3可以看出,剪葉處理使籽粒中蛋白質(zhì)含量下降,淀粉含量提高,并且和對(duì)照間差異都達(dá)到顯著水平。剪葉處理對(duì)籽粒中油分含量的影響不明顯。各生態(tài)點(diǎn)間都表現(xiàn)這一趨勢(shì),只是不同生態(tài)點(diǎn)間各營(yíng)養(yǎng)組分變化的幅度不同。剪葉減源后,籽粒中蛋白質(zhì)含量的下降表明葉片中氮素的轉(zhuǎn)移可能是籽粒中氮素的重要來(lái)源。剪葉減源后,蛋白質(zhì)和淀粉含量的變化情況表明源小庫(kù)大可能抑制氮代謝的強(qiáng)度而對(duì)碳代謝可能存在促進(jìn)作用。剪葉處理,百粒重下降,可能是剪葉后源的供應(yīng)能力下降,籽粒不能獲得較多的光合產(chǎn)物從而使粒重下降。剪葉后,籽粒中蛋白質(zhì)和淀粉的比值變小,表明源變小,庫(kù)源比增大時(shí),氮素供應(yīng)下降可能是造成玉米粒重較低的重要原因。2.2原料特性與粒重及品質(zhì)性狀間的關(guān)系從表4可以看出,粒重和品質(zhì)性狀間關(guān)系在不同生態(tài)點(diǎn)間表現(xiàn)不同。大連點(diǎn)不論剪葉處理還是不剪葉處理粒重和品質(zhì)性狀間都沒(méi)有達(dá)到顯著相關(guān)水平,鐵嶺點(diǎn)和沈陽(yáng)點(diǎn)則為不論剪葉處理還是對(duì)照,粒重和蛋白質(zhì)含量間均呈極顯著正相關(guān),但是剪葉處理后,粒重和蛋白質(zhì)的相關(guān)性有所減弱。而粒重和淀粉含量、油份含量的相關(guān)性不顯著。大連點(diǎn)和鐵嶺點(diǎn)、沈陽(yáng)點(diǎn)的粒重比較中發(fā)現(xiàn),大連點(diǎn)的粒重最小,一定程度上可能說(shuō)明在粒重較低時(shí),粒重和品質(zhì)性狀間的矛盾不突出,存在同時(shí)提高的可能。當(dāng)粒重較高時(shí),粒重與品質(zhì)性狀間的關(guān)系逐漸密切。路海東等無(wú)論試點(diǎn)的經(jīng)緯度、生態(tài)條件如何改變,適宜密度的高產(chǎn)群體吐絲后14天剪葉減源,其蛋白質(zhì)組分含量和百粒重都下降,淀粉含量都上升,油分含量變化不顯著。但是影響的程度因品種特性的差異而異。如蛋白質(zhì)含量大體表現(xiàn)為含量較高的品種剪葉后籽粒蛋白質(zhì)降幅較大的趨勢(shì)。只有大連點(diǎn)的遼單565與沈陽(yáng)點(diǎn)的DH3719有所不同,二者的蛋白質(zhì)含量并不高,但剪葉后其蛋白質(zhì)降幅卻比較大。這表明剪葉對(duì)籽粒蛋白質(zhì)含量較高品種有明顯作用;對(duì)低蛋白質(zhì)品種的影響依品種而異,有的品種影響較大,有的品種影響較小。這與劉曉冰等此外,大連點(diǎn)栽培玉米蛋白質(zhì)含量較高,沈陽(yáng)點(diǎn)栽培玉米淀粉含量較高。這些都表明品質(zhì)性狀同時(shí)受到品種特性和環(huán)境條件的影響。這與大多數(shù)的研究結(jié)果一致關(guān)于粒重和品質(zhì)性狀間關(guān)系的研究不少,但結(jié)論各異。左清凡等試驗(yàn)于2006年分別在遼寧沈陽(yáng)、鐵嶺和大連進(jìn)行。品種間蛋白質(zhì)、淀粉、油分含量以及百粒重差異均達(dá)到顯著水平。蛋白質(zhì)、淀粉和油分是籽粒的主要組成成分,DH3719籽粒中這3種組分的含量都較低,同時(shí)DH3719的百粒重也是各品種中最小的(表2),表明蛋白質(zhì)、淀粉以及油分在籽粒中的含量可能和百粒重有關(guān)。DH3719的蛋白質(zhì)含量在所有品種中也是最低,并且蛋白質(zhì)和淀粉的比值也是幾個(gè)品種中最小的,僅為0.13。