全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿源卷 第 员员期摇 摇 圆园员源年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
土壤大孔隙流研究现状与发展趋势 高朝侠袁徐学选袁赵娇娜袁等 渊圆愿园员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
能源基地生态修复
我国大型煤炭基地建设的生态恢复技术研究综述 吴摇 钢袁魏摇 东袁周政达袁等 渊圆愿员圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
国家大型煤电基地生态环境监测技术体系研究要要要以内蒙古锡林郭勒盟煤电基地为例
魏摇 东袁全摇 元袁王辰星袁等 渊圆愿圆员冤
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基于 阅孕杂陨砸模型的国家大型煤电基地生态效应评估指标体系 周政达袁王辰星袁付摇 晓袁等 渊圆愿猿园冤噎噎噎噎
西部干旱区煤炭开采环境影响研究 雷少刚袁卞正富 渊圆愿猿苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
露天煤矿区生态风险受体分析要要要以内蒙古平庄西露天煤矿为例 高摇 雅袁陆兆华袁魏振宽袁等 渊圆愿源源冤噎噎噎
草原区矿产开发对景观格局和初级生产力的影响要要要以黑岱沟露天煤矿为例
康萨如拉袁牛建明袁张摇 庆袁等 渊圆愿缘缘冤
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三七对土壤中镉尧铬尧铜尧铅的累积特征及健康风险评价 林龙勇袁阎秀兰袁廖晓勇袁等 渊圆愿远愿冤噎噎噎噎噎噎噎
某焦化场地土壤中多环芳烃分布的三维空间插值研究 刘摇 庚袁毕如田袁权摇 腾袁等 渊圆愿苑远冤噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
杉木人工混交林对土壤铝毒害的缓解作用 雷摇 波袁刘 摇 彬袁罗承德袁等 渊圆愿愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 啄员缘晕稳定同位素分析的人工防护林大型土壤动物营养级研究 张淑花袁张雪萍 渊圆愿怨圆冤噎噎噎噎噎噎噎
铅镉抗性菌株 允月员员强化植物对污染土壤中铅镉的吸收 金忠民袁沙摇 伟袁刘丽杰袁等 渊圆怨园园冤噎噎噎噎噎噎噎
陕北地区石油污染土壤中不动杆菌属的筛选尧鉴定及降解性能 王摇 虎袁吴玲玲袁周立辉袁等 渊圆怨园苑冤噎噎噎噎
祁连山高山植物根际土放线菌生物多样性 马爱爱袁徐世健袁敏玉霞袁等 渊圆怨员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
新疆沙冬青 粤酝和 阅杂耘真菌的空间分布 姜摇 桥袁贺学礼袁陈伟燕袁等 渊圆怨圆怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响 高摇 娇袁董志强袁徐田军袁等 渊圆怨猿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
内蒙古河套灌区玉米与向日葵霜冻的关键温度 王海梅袁侯摇 琼袁云文丽袁等 渊圆怨源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
四种类型栓皮栎栲胶含量 尹艺凝袁张文辉袁何景峰袁等 渊圆怨缘源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
食物胁迫对翅二型丽斗蟋飞行肌和繁殖发育的影响 吴红军袁赵吕权袁曾摇 杨袁等 渊圆怨远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
颜色对梨小食心虫产卵选择性的影响 杨小凡袁马春森袁范摇 凡袁等 渊圆怨苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
缓释单萜类挥发物对落叶松毛虫行为及落叶松主要防御蛋白的影响 林摇 健袁刘文波袁孟昭军袁等 渊圆怨苑愿冤噎噎
种群尧群落和生态系统
黄土丘陵沟壑区不同植被恢复格局下土壤微生物群落结构 胡婵娟 袁郭摇 雷 袁刘国华 渊圆怨愿远冤噎噎噎噎噎噎
刺参池塘底质微生物群落功能多样性的季节变化 闫法军袁田相利袁董双林袁等 渊圆怨怨远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 阅郧郧耘技术的茯砖茶发花过程细菌群变化分析 刘石泉袁胡治远袁赵运林 渊猿园园苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
中国区域间隐含碳排放转移 刘红光袁范晓梅 渊猿园员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
西南地区退耕还林工程主要林分 缘园年碳汇潜力 姚摇 平袁 陈先刚袁周永锋袁等 渊猿园圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
青海湖流域草地植被动态变化趋势下的物候时空特征 李广泳袁李小雁袁赵国琴袁等 渊猿园猿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
黑龙江省温带森林火灾碳排放的计量估算 魏书精袁罗碧珍袁孙摇 龙袁等 渊猿园源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三峡库区森林植被气候生产力模拟 潘摇 磊袁肖文发袁唐万鹏袁等 渊猿园远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三峡水库支流拟多甲藻水华的形成机制 朱爱民袁李嗣新袁胡摇 俊袁等 渊猿园苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
流域库坝工程开发的生物多样性敏感度分区 李亦秋袁鲁春霞袁邓摇 欧袁等 渊猿园愿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
城乡与社会生态
基于集对分析的京津冀区域可持续发展协调能力评价 檀菲菲袁张摇 萌袁李浩然袁等 渊猿园怨园冤噎噎噎噎噎噎噎噎
江西省自然保护区发展布局空缺分析 黄志强袁陆摇 林袁 戴年华袁等 渊猿园怨怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
鄱阳湖生态经济区生态经济指数评价 黄和平袁彭小琳 袁孔凡斌袁等 渊猿员园苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于有害干扰的中国省域森林生态安全评价 刘心竹袁米摇 锋袁张摇 爽袁等 渊猿员员缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿圆愿鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿缘鄢圆园员源鄄园远
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 三峡库区森林植被要要要三峡地区属亚热带区域袁山高坡陡尧地形复杂尧物种丰富袁森林是其最重要的自然资源之一袁
其面积占到库区总面积的 猿苑豫左右袁库区内现有森林可初步分为 圆 个植被型组袁愿 个植被型袁员愿 个群系组袁源源 个群
系袁员园圆个群丛袁主要树种有马尾松尧杉树尧柏树等袁低海拔处多为落叶阔叶林尧常绿阔叶林袁较高海拔分布有针阔混交
林尧针叶混交林尧灌木林等袁人工林主要有经济林尧竹林等遥 对三峡库区森林气候生产力进行模拟袁分析库区森林植
被的生产力并进行预测袁可以为三峡库区的生态建设决策提供科学依据遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 34 卷第 11 期
2014年 6月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.11
Jun.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金项目(30971726); 国家科技支撑计划项目(2011BAD16B14鄄4)
收稿日期:2012鄄12鄄10; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄02鄄24
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: dongzhiqiang@ 263.net
DOI: 10.5846 / stxb201212101773
高娇,董志强,徐田军,陈传晓,焦浏,卢霖,董学瑞.聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响.生态学报,2014,34(11):2938鄄2947.
Gao J,Dong Z Q, Xu T J, Chen C X, Jiao L, Lu L, Dong X R.Effects of PASP鄄KT鄄NAA on maize leaf nitrogen assimilation after florescence over different
temperature gradients.Acta Ecologica Sinica,2014,34(11):2938鄄2947.
聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响
高摇 娇1,2,董志强1,*,徐田军1,3,陈传晓1,焦摇 浏1,卢摇 霖1,董学瑞1
(1. 中国农业科学院作物科学研究所 / 农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室, 北京摇 100081;
2. 北京市农业机械试验鉴定推广站,北京 100079;3.北京市农林科学院玉米研究中心, 北京摇 100097)
摘要:试验于 2010—2011年在黑龙江省 3个积温带哈尔滨市(玉)、绥化市(域)、依安县(芋)的试验站进行,以郑单 958和丰单
3号为材料,研究大田条件下温度差异对花后玉米穗位叶氮同化及产量的影响与化学调控剂———聚糠萘水剂(PASP鄄KT鄄NAA,
PKN)的调控效应。 结果表明:(1)硝酸还原酶活性(Nitrate Reductase Activity, NRA)、硝态氮、叶绿素、叶片氮含量表现为玉>
域>芋;可溶性蛋白与游离氨基酸含量花后 0—10 d表现为芋高于玉、域;在花后 30—40 d 游离氨基酸玉高于域、芋;PKN 处理
提高 NRA、硝态氮、叶绿素、叶片氮含量、可溶性蛋白和游离氨基酸含量。 (2) 玉米产量均表现为玉>域>芋,郑单 958产量均高
于丰单 3号;PKN处理后,玉米产量均高于清水对照,其中郑单 958化控处理(Zhengdan treatment, ZDTR)在玉、域、芋的增产幅
度分别为为 3.09%—8.81%,4.61%—10.91%,5.91%—13.51%;丰单 3号化控处理(Fengdan treatment, FDTR)在玉、域、芋的增产
幅度为 2.43%—5.19%,3.03%—6.01%,2.57%—4.62%。 PKN 处理提高了 3 个积温带玉米穗位叶片氮同化关键酶活及其产物
含量,促进低温条件下氮同化正常进行,最终提高产量。
关键词:玉米;积温带;叶片氮同化;PASP鄄KT鄄NAA;产量
Effects of PASP鄄KT鄄NAA on maize leaf nitrogen assimilation after florescence
over different temperature gradients
GAO Jiao1,2,DONG Zhiqiang1,*, XU Tianjun1,3, CHEN Chuanxiao1, JIAO Liu1, LU Lin1, DONG Xuerui1
1 Key Laboratory of Crop Eco鄄physiology and Cultivation, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081, China
2 Beijing Agricultural Machinery Testing & Extension Station,Beijing 100079, China
3 Institute of Corn, Beijing Academy of Agriculture and Forestry, Beijing 100097, China
Abstract: Northeast China is a key area for maize production, but the low temperatures often result in delayed maize growth
and slow maturity, as well as low grain quality and high grain moisture. So, to help improve maize yield, we studied the
effects of PASP鄄KT鄄NAA on maize leaf nitrogen assimilation characteristics after florescence over different accumulated
temperature regions with Zhengdan 958 and Fengdan 3 maize seeds as materials, in Heilongjiang province. The protein
content in maize leaves is low and the key enzyme activities of nitrogen metabolism are susceptible to changes in
environment, such as frost harm, etc. For this reason, the effects of different temperatures and the PASP鄄KT鄄NAA mixture
on maize NRA (nitrogen reductive activity) in leaf tissue has been studied in three different accumulated temperature zones
in Heilongjiang province, during 2010—2011. In field experiments, the first zone trial plot is located in the science station
of Heilongjiang academy of agriculture sciences in Harbin. Its general accumulated temperature is 逸2800益, but the
accumulated temperature in the maize growing season in 2010 and 2011 is 3154. 2益 and 3004. 2益, respectively. The
second zone trial plot is located in the science station of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences in Suihua City. Its
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general accumulated temperature is 逸2600益, but the accumulated temperature in the maize growing season in 2010 and
2011 is 2901.8益 and 2885.0益, respectively. The third zone trial plot is located in Yi忆an County. Its general accumulated
temperature is 逸2400益, but the accumulated temperature in the maize growing season in 2010 and 2011 is 2728.3益 and
2602.6益, respectively. The results showed that: ( 1) The NRA, NO-3 content, leaf nitrogen content and chlorophyll
content were affected by temperature, in zone order of I>域>芋. After PKN treatment, FDTR and ZDTR ear leaf NRA in
the three accumulated temperature zone were significantly higher than that in the water control and leaf nitrogen content and
chlorophyll content was higher than the water control. The average of the ear leaf free amino acid of the two maize varieties
performed “up鄄down冶 trends with the growth process, and reached its maximum 20 d after florescence. The soluble protein
of zone I tended to decrease with the growth process, with zones 域, and 芋 firstly increasing then decreasing with the
growth process, reaching its maximum at 10 d after florescence. After PKN treatment, ear leaf free amino acid and soluble
protein in samples from zone I, 域 and 芋 were significantly higher than the water control; (2) The grain yield of zone I
was higher than that for zone 域 and 芋. PKN treatment raised grain yield higher than those of the water control. The
increased rate of ZDTR yield in zones I, 域 and 芋 in 2010 and 2011 were 3.09%—8.81%, 4.61%—10.91%, 5.91%—
13.51%, respectively. The increased rate of FDTR yield in zones 玉, 域 and 芋, in 2010 and 2011 were 2.43%—5.19%,
3.03%—6. 01%, 2. 57%—4. 62%, respectively. PKN treatment improved the maize ear leaf nitrogen assimilation key
enzyme activity and its product content over different accumulated temperature regions, promoted nitrogen assimilation
normally under low temperature conditions and eventually increased yield.
Key Words: maize; accumulated temperature zone; leaf nitrogen assimilation; PASP鄄KT鄄NAA; yield
摇 摇 东北春玉米生育后期延迟型冷害经常发生,玉
米产量随积温高低变化[1鄄2]。 然而玉米是低蛋白植
物,其氮素代谢关键酶活性容易受逆境影响[3]。 硝
酸还原酶(Nitrate Reductase, NR)是氮同化的关键
酶,其活性高低影响各种代谢酶与光合色素合成,致
使作物营养和生殖器官建成受阻,最终将导致产量
和品质下降[4鄄6],而环境条件对硝酸还原酶活性
(Nitrate Reductase Activity, NRA)影响较大[7]。 小
麦花后叶片 NRA对可溶性蛋白含量有显著影响[8],
可溶性蛋白含量与植株体内的代谢强度有关[9],影
响植株的正常生长发育。 植物激素在提高植物抵抗
非生物胁迫方面具有重要作用[10鄄11],外施 琢鄄NAA(1鄄
萘乙酸)、KT(细胞分裂素)等具有提高保护酶活性,
增强植物抗逆性的作用[12鄄13],适宜浓度的外源 KT
及其活性类似物 6鄄苄基嘌呤,可提高叶片、叶鞘和根
组织中 NRA[14鄄16],叶面喷施聚天门冬氨酸(PASP)
增加玉米生物学产量[17]。 目前,在东北春玉米区大
面积示范应用的抗冷调节剂鄄聚糠萘水剂 ( PASP、
KT、NAA, PKN),其调节低温下氮同化效应机理需
要进一步明确。
本试验采用两种基因型玉米品种,应用 PKN,研
究不同积温带花后玉米叶片氮同化变化规律与产量
的关系及 PKN的调控效应。 进一步明确 PKN 调节
低温下氮同化机理、完善 PKN的应用技术。
1摇 材料与方法
1.1摇 试验区概况
试验于 2010—2011年在黑龙江省哈尔滨市、绥
化市、依安县的 3 个积温带试验站进行,3 个试验地
土质均为黑土,0—20 cm 耕层的基础地力如表 1 所
示。 其中 3个积温带分别位于哈尔滨市黑龙江省农
科院试验站(第玉积温带,以下简称玉,活动积温
逸2800 益,2010 年和 2011 年玉米生长期间实际活
动积温为 3154.2 益和 3004.2 益),绥化市黑龙江省
农科院绥化分院试验站(第域积温带,以下简称域,
活动积温逸2600 益,2010 年和 2011 年玉米生长期
间实际活动积温为 2901.8 益和 2885.0 益),齐齐哈
尔市依安县农场试验站(第芋积温带,以下简称芋,
活动积温逸2400 益,2010 年和 2011 年玉米生长期
间实际活动积温为 2728.3 益和 2602.6 益)。
1.2摇 试验材料
以不同基因型玉米品种郑单 958 (适宜于有效
积温逸1 954. 7 益区域种植,以下简称 Zhengdan,
ZD)和丰单 3 号(适宜于有效积温逸1 140 益区域种
9392摇 11期 摇 摇 摇 高娇摇 等:聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响 摇
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植,以下简称 Fengdan, FD)为试验材料。
表 1摇 黑龙江省不同积温带 3个试验点的基础地况
Table 1 摇 The base condition of three experimental point in
Heilongjiang Provence
含量
Content
哈尔滨(玉)
Haerbin(玉)
绥化(域)
Suihua(域)
依安(芋)
Yian(芋)
全氮 / %
Total nitrogen 0.15 0.14 0.15
速效氮 / (mg / kg)
Available nitrogrn 125.80 122.80 128.80
速效磷 / (mg / kg)
Available phosphorous 34.46 35.52 33.56
速效钾 / (mg / kg)
Available potassium 127.74 120.24 122.24
有机质 / %
Organic matter 2.38 2.42 2.47
pH 6.50 6.70 6.60
摇 摇 玉—芋: 玉—芋积温带 Accumulated temperature zone of 玉—芋
PKN(PASP鄄KT鄄NAA, PKN)由中国农业科学院
作物科学研究所栽培生理系研制,黑龙江禾田丰泽
兴农科技开发有限公司生产提供。
1.3摇 试验设计
试验采用拉丁方设计,设置积温带(玉、域、芋)
与化控处理(Treatment, TR、Check, CK)两个因素。
每积温带 4 个处理 (郑单 958 化控鄄Zhengdan 958
treatment,ZDTR,郑单 958 对照鄄Zhengdan 958 check,
ZDCK,丰单 3 号化控鄄Fengdan 3 treatment, FDTR。
丰单 3号对照 Fengdan 3 check, FDCK),4 次重复。
化控处理(TR)为玉米 6 展叶期叶面喷施 PKN,对照
(CK)喷施等量的清水。 试验小区均为 5 行区,67
cm等行距,25 cm的株距,小区面积 75 m2。
田间管理:基肥采用有机肥 60 m3 / hm2和玉米长
效专用肥 ( 23N鄄10P鄄12K,总养分逸45%) 500 kg /
hm2;种肥(玉米长效专用肥) 500 kg / hm2;追肥(尿
素)1000 kg / hm2,拔节期施 1 / 2,吐丝期施 1 / 2,其他
管理同当地大田生产。
2010年,哈尔滨 5 月 3 日播种,9 月 27 日收获;
绥化和依安 5 月 13 号播种,9 月 30 日收获。 2011
年,哈尔滨 4月 28号播种,9月 26号收获;绥化 4月
29号播种,9 月 29 号收获,依安 5 月 8 号播种,9 月
28号收获。
开花期选取同天开花且长势长相基本相同的单
株挂牌标记,于花后每 10 d 取样 1 次(穗位叶);液
氮速冻后放入-20 益冰柜储存待测生理指标。 NR
样品于 9:00取样,现取现测。
1.4摇 测定项目
(1)NRA测定
参考李合生[18]的磺胺比色法;
(2)硝态氮含量测定
用 NR反应对照酶液充分反应后,采用磺胺比
色法测定换算成硝态氮含量。
(3)可溶性蛋白含量测定
采用考马斯亮蓝 G鄄250染色法测定。
(4)游离氨基酸含量测定
采用茚三酮比色法测定。
(4)叶绿素含量的测定
叶绿素含量(Chl a+ Chl b)参照 Arnon[19]的方
法测定。
(5)叶片氮含量的测定
采用凯式定氮仪测定。
1.5摇 数据处理与分析
采用 Excel数据整理作图,DPS 进行统计分析,
其中处理平均数间差异显著性采用 LSD 进行检验
(P*< 0.05;P**< 0.01)。
2摇 结果与分析
2.1摇 2011年 3个积温带玉米花后温度特征变化
由表 2可知,最高温度、最低温度、日均温度和
积温 4 个参数均随生育期呈降低趋势,从玉到芋逐
渐降低,但也有特例,具体分析如下:3个积温带间日
均最高温度差异较小,丰单 3 号在 3 个积温带间差
异幅度为 0.74%—39.06%,在花后 30—40 d时玉、域
略低于芋;郑单 958 在 3 个积温带间差异大小为
1郾 00%—46.85%,在花后 20—30 d,50—60 d 玉略低
于域,0—10 d,30—40 d 域略低于芋。 日均最低温
度差异幅度较大,丰单 3 号在 3 个积温带间表现的
差异幅度为 4.9%—89%,但在 0—20 d 玉略低于域,
10—20 d 玉、域略低于芋。 郑单 958 的差异幅度为
1.12%—93.43%,在 0—10 d 域略低于芋。 3 个积温
带间日平均温度与活动积温变化趋势一致,丰单 3
号与郑单 958日平均温度在 3 个积温带间差异幅度
为 2.56%—46.12%、4.47%—49.19%,活动积温差异
为 5.00%—174.54%、7.41%—230.96%。 0—10 d,郑
单 958 域略低于芋。
0492 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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表 2摇 黑龙江省 3个积温带花后日均气温和积温的变化情况
Table 2摇 The Active accumulated temperature of three experimental point after florescence in Heilongjiang Provence
积温带
Accumulate
temperature
zones
气温
Temperature
/ 益
取样间隔 Sampling interval
0—10 d 10—20 d 20—30 d 30—40 d 40—50 d 50—60 d
丰单 3 玉 最高温度 HT 27.35 27.23 27.15 23.44 24.20 20.28
最低温度 LT 23.68 20.56 23.68 18.88 16.65 14.33
日均温度 ADT 26.03 23.91 25.18 21.48 20.73 17.43
活动积温 AAT 260.30. 239.06 251.84 214.79 207.29 174.33
域 最高温度 HT 27.08 26.95 24.81 23.40 23.14 19.83
最低温度 LT 24.32 21.14 18.15 18.00 13.51 10.09
日均温度 ADT 25.35 23.77 21.22 20.94 17.39 13.95
活动积温 AAT 253.52 237.67 212.22 209.36 173.94 139.54
芋 最高温度 HT 26.31 25.74 20.57 23.63 16.99 18.70
最低温度 LT 20.21 21.95 17.34 14.45 9.57 7.58
日均温度 ADT 23.40 23.89 18.91 20.00 14.49 12.26
活动积温 AAT 233.96 238.95 189.10 199.98 135.37 106.45
郑单 958 玉 最高温度 HT 27.23 27.15 23.44 24.20 20.28 19.41
最低温度 LT 20.56 23.67 18.88 16.52 14.33 11.02
日均温度 ADT 23.91 25.18 20.48 21.73 17.43 13.46
活动积温 AAT 239.06 251.84 204.79 217.29 174.34 148.14
域 最高温度 HT 24.30 26.95 24.30 23.13 19.74 19.83
最低温度 LT 18.00 21.14 18.00 18.95 12.05 10.09
日均温度 ADT 20.37 24.11 20.15 21.56 16.29 13.08
活动积温 AAT 203.7 241.12 201.48 215.57 162.85 130.77
芋 最高温度 HT 25.19 25.74 20.68 23.63 18.70 13.80
最低温度 LT 20.22 19.34 17.35 13.33 11.68 7.58
日均温度 ADT 22.54 22.97 18.63 18.68 14.88 11.58
活动积温 AAT 225.44 229.77 186.30 186.78 148.78 112.18
2.2摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶 NRA 的
调控效应
NRA变化趋势如图 1 所示,玉极显著高于域、
芋,NRA与最低温度,日均温度,活动积温呈显著相
关关系( rLT = 0.26*;rADT = 0.25*;rAAT = 0.27*)。 玉的
郑单 958 上的 NRA 含量高于丰单 3 号,域、芋的丰
单 3号高于郑单 958。
图 1摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶 NRA的调控效应
Fig.1摇 The effect of PKN on NR activity of ear leaves of two maize lines in three accumulative temperature regions
玉—芋为积温带
1492摇 11期 摇 摇 摇 高娇摇 等:聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响 摇
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摇 摇 PKN处理后,花后 10 d 起,玉,域的郑单 958 与
丰单 3号的 NRA极显著高于各自清水对照。 丰单 3
号化控处理的 NRA较清水对照高 1.59%—76.44%,
9郾 51%—148.96%。 郑单 958 化控处理的 NRA 较清
水对照高 6.96%—62.04%,12.92%—233%。 芋的郑
单 958化控处理的 NRA 极显著高于其清水对照,较
清水对照高 0.68%—66.51%。 丰单 3 号化控处理高
于清水对照但未达到显著水平,较清水对照高
4郾 44%—19.36%。
2.3摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶硝态氮
含量的调控效应
硝态氮含量变化趋势如图 2 所示,在花后 10 d
达最大值,花后 10—60 d,玉、域显著高于芋,硝态氮
含量与最高温度、最低温度,日均温度,活动积温呈
极显著相关关系 ( rHT = 0. 57**; rLT = 0. 65**; rADT =
0郾 62**;rAAT = 0.62**)。
PKN处理后,郑单 958 与丰单 3 号的硝态氮含
量均高于各自清水对照。 丰单 3 号化控处理较清水
对照高 2.12%—60.80%,2.55%—146.86%,11郾 16%—
66郾 59%。 郑单 958化控处理较清水对照高 6.74%—
80郾 03%,0.68%—41.55%,10.07%—94.38%。
图 2摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶硝态氮含量的调控效应
Fig.2摇 The effect of PKN on nirate nitrogen content of ear leaves of two maize lines in three accumulative temperature regions
2.4 摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶可溶性
蛋白含量的调控效应
可溶性蛋白含量变化趋势如图 3 所示,最大值
出现在花后 10 d 左右,且芋高于玉、 域;花后 20 d
起, 玉、域可溶性蛋白含量平稳下降,芋则迅速降
低。 可溶性蛋白含量与最高温度、最低温度,日均温
度,活动积温呈极显著相关关系( rHT = 0.59**;rLT =
0郾 62**;rADT = 0.62**;rAAT = 0.62**)。
图 3摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶可溶性蛋白含量的调控效应
Fig.3摇 The effect of PKN on protein content of ear leaves of two maize lines in three accumulative temperature regions
2492 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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摇 摇 PKN处理后,郑单 958 和丰单 3 号的可溶性蛋
白含量均显著高于各自清水对照。 分别高出
3郾 78%—45. 14% 和 3. 51%—82. 60%, 0. 41%—
71郾 35% 和 3郾 40%—24. 22%, 3. 89%—39. 18% 和
1郾 90%—70.12%。 表明 PKN 处理能够增加花后穗
位叶中可溶性蛋白含量,延缓叶片衰老,从而可延长
光合时间,增加光合产物积累。
2.5 摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶游离氨
基酸含量调控效应
游离氨基酸变化规律如图 4 所示,花后 0—10
d,芋显著高于玉、域;花后 30—40 d,玉极显著高于
域、芋。 游离氨基酸含量与最高温度、最低温度,日
均温度,活动积温呈极显著相关关系( rHT = 0.41**;
rLT = 0.50**;rADT = 0.47**;rAAT = 0.48**)。
PKN处理后,郑单 958 和丰单 3 号的游离氨基
酸含量均显著高于清水对照。 郑单 958 提高
1郾 96%—19.39%,1.75%—36.17%,5.50%—19.19%;
丰单 3 号提高 3. 26%—34. 70%,0. 31%—29. 77%,
0郾 48%—34郾 90%。 表明 PKN 处理提高了灌浆后期
穗位叶中游离氨基酸含量,促进了氮素的运转。
图 4摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶游离氨基酸含量的调控效应
Fig.4摇 The effect of PKN on free amino acid content of ear leaves of two maize lines in three accumulative temperature regions
2.6摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶氮含量
调控效应
由图 5可知,玉到芋,两品种叶片氮含量呈降低
趋势。 同一积温带丰单 3 号和郑单 958 不同处理呈
单峰曲线变化趋势,花后 10 d达最大值;丰单 3号叶
片氮含量高于郑单 958。 叶片氮含量与最高温度、最
低温度,日均温度,活动积温呈极显著相关关系(rHT =
0.82**;rLT =0.83**;rADT =0.83**;rAAT =0.83**)。
PKN处理提高两品种叶片氮含量,丰单 3号和郑
单 958化控处理较各自对照分别高 4郾 38%—64郾 53%
和 3郾 78%—45郾 14%, 2郾 50%—56郾 80% 和 0郾 52%—
71郾 35%,1郾 90%—52郾 57% 和 6郾 86%—44郾 18%。
图 5摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶氮含量的调控效应
Fig.5摇 The effect of PKN on nitrogen content of ear leaves of two maize lines in three accumulative temperature regions
3492摇 11期 摇 摇 摇 高娇摇 等:聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响 摇
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2.7摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶叶绿素
含量调控效应
由图 6 可知,玉到芋,两品种叶绿素呈降低趋
势。 同一积温带丰单 3号花后穗位叶叶绿素含量均
呈下降趋势,而郑单 958呈单峰曲线变化趋势,峰值
出现在花后 20 d。 叶绿素含量与最高温度、最低温
度,日均温度,活动积温呈极显著相关关系 ( rHT =
0郾 71**;rLT = 0.78**;rADT = 0.74**;rAAT = 0.75**)。
PKN处理提高两品种叶绿素含量。 丰单 3 号和
郑单 958 化控处理较各自对照分别高 8. 94%—
576郾 8%和 2郾 38%—178郾 28%, 4郾 65%—515郾 63%和
18郾 67%—207郾 70%,9郾 27%—535郾 88%和 11郾 57%—
727郾 06%。 摇
图 6摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米穗位叶叶绿素含量的调控效应
Fig.6摇 The effect of PKN on Chlorophyll content of ear leaves of two maize lines in three accumulative temperature regions
2.8摇 聚糠萘水剂对不同积温带玉米产量的调控效应
由图 7 可知,2011 年的产量与 2010 年表现一
致,均为:玉>域>芋,且郑单 958 的产量高于丰单 3
号。 2011年,玉的郑单 958 和丰单 3 号清水对照的
公顷产量分别比域的高 2175郾 1 kg 和 1704郾 1 kg、比
芋高 1348郾 2 kg和 4054郾 4 kg;域的郑单 958和丰单 3
号清水对照的公顷产量分别比芋的高 1879郾 3 kg 和
355郾 9 kg。 2010年玉的郑单 958 清水对照的产量比
域的高 416郾 2 kg,比芋 的高 1261郾 2 kg;玉的丰单 3
号清水对照的产量比域的高 158郾 2 kg,比芋 的高
628郾 7 kg;域的郑单 958和丰单 3号清水对照的公顷
产量分别比芋的分别高 845.0 kg和 470.4 kg。
图 7摇 聚糠萘水剂对不同积温带两玉米品种产量的调控效应
Fig.7摇 The effect of PKN on the yield of two maize cultivars under three accumulated temperature zone
4492 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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摇 摇 PKN处理后,2011年、2010 年,郑单 958 和丰单
3号化控处理的产量与各自的对照相比均达到显著
水平(P*<0.05),2011 年郑单 958 化控处理在玉、
域、芋的增产幅度为 8.81%,10.91%和 13.51%;丰单
3 号化控处理在玉、域、芋的增产幅度为 5. 19%,
6郾 01%和 2.57%。 2010 年郑单 958 化控处理在玉、
域、芋的增产幅度为 3.09%,4.61%和 5.91%;丰单 3
号化控处理在玉、域、芋的增产幅度为 2.43%,3.03%
和 4.62%。
2.9摇 玉米产量与花后玉米穗位叶片 NRA 的相关
分析
玉米产量与 NRA相关分析(表 3)。 丰单 3号的
NRA,在花后各天数均与玉米产量达到显著正相关
关系(P*<0.05),且在 0 d—20 d 达到极显著正相关
关系(P**<0.01);郑单 958 在花后 0 —40 d 与产量
达显著正相关关系。
表 3摇 玉米产量与花后穗位叶片硝酸还原酶酶活性的相关性分析
Table 3摇 Correlation analysis of the maize yield and NR activity in leaves after florescence
开花后天数 Days after florescence / d
0 10 20 30 40 50
丰单 3号穗位叶硝酸还原酶活性 NRA in leaves of fengdan 3 0.97** 0.90** 0.95** 0.86* 0.76*
郑单 958穗位叶硝酸还原酶活性 NRA in leaves of zhengdan 958 0.80* 0.83* 0.84* 0.76* 0.85* 0.64
摇 摇 *为 0.05水平下差异显著;**为 0.01水平下差异极显著
3摇 讨论
3.1摇 不同积温带间花后玉米穗位叶氮同化关键酶
活与其产物的关系及聚糠萘水剂调控效应
氮素代谢合成植物体内所需的各种酶类,NR 是
氮同化过程的关键酶,其活性高低对作物光合、呼吸
作用及碳代谢等有极大影响[20]。 NRA是诱导酶,受
底物 NO-3 含量影响,在一定范围内,NRA 与其呈显
著正相关[21],并受到其它许多环境因素的影响[22]。
花后叶片 NRA 对可溶性蛋白与游离氨基酸含量有
显著影响[8],叶片氮含量主要包括蛋白氮与非蛋白
氮含量,蛋白氮含量占主要部分,因此 NRA 直接影
响叶片氮含量变化。 且花后叶片氮含量与叶绿素呈
极显著相关性[23],而低温导致叶绿素含量下降[24]。
本研究发现玉米叶片 NO-3 含量、可溶性蛋白、游
离氨基酸、叶片氮含量、叶绿素含量均与温度 4 个参
数呈极显著相关关系,NRA 与最高温度以外的 3 个
温度参数呈显著相关关系。 因此,NRA、NO-3 含量、
叶片氮含量、叶绿素含量均表现为,玉>域>芋。 0—
20 d内 NRA 与最高温度呈极显著相关关系( rHT =
0郾 57**),而此时最高温度三积温带间差异较大,导
致三积温带间 NRA 差异幅度较大。 叶片氮含量与
NRA呈极显著相关关系( r = 0.33**),叶绿素含量与
叶片氮含量呈极显著相关关( r= 0.74**)。 可溶性蛋
白与游离氨基酸含量对温度反应敏感,低温导致可
溶性蛋白与游离氨基酸含量增加,灌浆前期域、芋高
于玉;灌浆后期,NRA 降低,可溶性蛋白与游离氨基
酸含量随之降低,此时营养器官同化和积累的氮素
降解为游离氨基酸的形式迅速向籽粒中转移[25]。
花后 30—60 d,芋的温度逐渐降低,导致可溶性蛋白
和游离氨基酸含量降解低于玉,域,推断其向籽粒中
转移较少。 玉,域可溶性蛋白含量随生育进程平稳
下降,而芋可溶性蛋白含量骤降,衰老过程中叶片可
溶性蛋白含量骤降,加速衰老进程[26],影响灌浆期
物质向籽粒中转移,最终影响产量。
PKN处理提高不同积温带氮同化关键酶活及其
产物含量,本研究推测其主要原因为:首先 PKN 处
理提高低温胁迫下玉米抗氧化系统酶活,降低活性
氧产生速率,提高叶绿素含量[27],提高玉米抗冷性。
其次,外源细胞分裂素及其活性类似物 6鄄苄基嘌呤
具有提高玉米叶片、根系 NRA 作用[14鄄16],而 PKN 是
细胞分裂素等植物激素的复合剂,因而 PKN 处理后
提高了 NRA,促进 NO-3 同化作用,进而提高了叶片
中全氮、叶绿素、可溶性蛋白和游离氨基酸含量,维
持玉米体内基本代谢正常进行。
3.2摇 不同积温带间花后玉米穗位叶氮同化与玉米
产量的关系及聚糠萘水剂调控效应
积温和产量之间存在密切的线性关系[28],玉米
灌浆期是决定产量形成的关键时期,灌浆期籽粒重
占总增重的比例与玉米灌浆期逸10益的积温正相
关[29]。 而花后温度差异影响 NRA,NRA与产量呈正
相关关系[30]。 本文研究发现,两个玉米品种均表现
5492摇 11期 摇 摇 摇 高娇摇 等:聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响 摇
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为花后 NRA与产量呈显著正相关关系,同时叶片氮
含量与 NRA呈极显著正相关关系,叶绿素含量与叶
片氮含量呈极显著正相关关系。 表明高 NRA,提高
叶片氮含量,进而提高叶片叶绿素含量,提高玉米光
合作用。 同时,玉、域的 NRA 和 NO-3 含量显著高于
芋,进而影响灌浆后期叶片可溶性蛋白与游离氨基
酸含量差异,而二者的变化关系到植株的衰老与营
养体物质向籽粒中的转移,最终影响玉米产量。 同
时 PKN 中所含 PASP 具有提高生物量作用[7],且
PKN处理提高 NRA,促进氮素同化作用,提高玉米
叶片全氮、叶绿素、可溶性蛋白与游离氨基酸含量,
增强植物代谢能力,提高碳化物、氮化物等营养体物
质向籽粒中转移,最终提高产量。
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7492摇 11期 摇 摇 摇 高娇摇 等:聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响 摇
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叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
促进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
叶生态学报曳为半月刊袁大 员远开本袁圆愿园页袁国内定价 怨园元 辕册袁全年定价 圆员远园元遥
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标准刊号院陨杂杂晕 员园园园鄄园怨猿猿摇 摇 悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝
全国各地邮局均可订阅袁也可直接与编辑部联系购买遥 欢迎广大科技工作者尧科研单位尧高等院校尧图书
馆等订阅遥
通讯地址院 员园园园愿缘 北京海淀区双清路 员愿号摇 电摇 摇 话院 渊园员园冤远圆怨源员园怨怨曰 远圆愿源猿猿远圆
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编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
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主摇 摇 编摇 王如松
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
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