不同滴灌模式对东北春播玉米籽粒淀粉积累及淀粉相关酶活性的影响

摘要：

[目的]探明不同滴灌模式对春玉米籽粒淀粉积累及淀粉合成相关酶活性的影响,为提高春玉米产量提供理论指导.[方法]以农华101为试验材料,采用裂区试验,主处理为滴灌模式,设膜下滴灌和浅埋滴灌2种,副处理为灌水量,设传统灌水量40％(W1:1 440 m3·hm-2)、传统灌水量50％(W2:1 800 m3·hm-2)和传统灌水量60％(W3:2 160 m3·hm-2)3个水平,于苗期-拔节期、拔节期-大喇叭口期、大喇叭口期-吐丝期、吐丝期-乳熟期、乳熟期-收获按照1∶2∶2∶3∶2比例滴灌.吐丝后20 d开始,每7 d取玉米籽粒1次,采用酸水解-DNS法测定玉米籽粒中总淀粉含量,采用淀粉合成酶试剂盒测定腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、结合态淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性,研究玉米籽粒产量、淀粉积累量特征及AGPase、GBSS、SSS酶活性变化.[结果]2019-2020年春玉米有效穗数和穗粒数两种模式间差异不显著,W1处理浅埋滴灌千粒重和产量低于膜下滴灌,W2处理二者无显著性差异,W3处理显著高于膜下滴灌,其中产量分别高5.7％和8.4％,千粒重分别高11.9％、12.1％.方差分析表明,灌水量、滴灌模式和灌水量与滴灌模式互作对千粒重影响差异达显著、极显著水平,年份、灌水量及灌水量与滴灌模式互作对籽粒产量影响达到显著或极显著水平.W1处理浅埋滴灌籽粒淀粉含量和积累量低于膜下滴灌,W2处理从吐丝后20 d起浅埋滴灌低于膜下滴灌,吐丝后55 d二者差异不显著,W3处理吐丝41 d前低于膜下滴灌,随生育进程差异减小,吐丝后55 d显著高于膜下滴灌.3个灌水量下浅埋滴灌的籽粒淀粉活跃积累期较膜下滴灌时间长,且籽粒淀粉积累达到最大速率的时间较膜下滴灌时间延后.活跃积累期对淀粉最终积累量影响系数最大,其次为达到最大速率的时间,生育后期淀粉积累速率与籽粒淀粉总积累量极显著相关、与产量显著相关.浅埋滴灌下吐丝后20-27 d AGPase、GBSS和SSS 3种酶活性3个灌水量下均低于膜下滴灌,随生育进程推移差异减小,从吐丝后48 d起W3处理高于膜下滴灌,吐丝后55 d W1和W2处理亦高于膜下滴灌.除W1处理下籽粒淀粉积累速率与AGPase焦磷酸化酶无显著性相关外,其他处理籽粒淀粉积累速率与AGPase、GBSS、SSS酶活性呈显著性正相关.[结论]在传统灌水量60％时,浅埋滴灌下春玉米籽粒灌浆后期淀粉合成相关酶(AGPase、GBSS、SSS酶)活性强、淀粉活跃积累期延长,淀粉积累能力增强,千粒重增加,籽粒产量最高.浅埋滴灌优化灌溉可通过提高籽粒灌浆后期淀粉合成酶活性,增强淀粉积累能力,进而增加粒重、提高产量,达到节水增效的目的.

关键词：滴灌模式、春玉米、籽粒、酶活性、淀粉积累

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分类号：S513.01;S435.131;S275.6

资助基金：国家自然科学基金;内蒙古自然科学基金项目;内蒙古自然科学基金项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1332-1345