生态环境对玉米重和籽粒营养组分积累的影响

生态环境对玉米重和籽粒营养组分积累的影响

一些研究认为，粒重是高产的主要限制因素，提高粒重是提高产量的关键。而籽粒中的蛋白质、淀粉和油份等是籽粒的主要组成成分,其含量多少是评价玉米品质好坏的主要依据。影响粒重和籽粒营养组分含量的因素有很多,刘晓冰该试验选择生态差异大的3个地点,选用6个品种,在吐丝后14d穗粒数亦即籽粒库基本确定的条件下通过剪叶改变源库关系,建立一个源小库大的玉米群体,研究不同生态环境下源库关系改变对玉米粒重和籽粒营养组分含量及其相互关系的影响,明确不同条件下产量品质间关系,为玉米产量品质的调控提供理论基础。1材料和方法1.1材料表面1.1.1测试地点1.1.2种植材种及密度郑单958(ZD958)、京科308(JK308)、京单28(JD28)、农大108(ND108)、DH3719和辽单565(LD565)为试材,种植密度均为52500株/hm1.1.3肥料氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)施用量分别为300kg/hm1.2方法1.2.1取样方法的确定以铁岭播种期为5月1日,收获期为9月25日。各试验点的取样方法一致。沈阳播种期为5月3日,收获期为9月28日。大连的播种期为5月5日,收获期为9月29日。1.2.2样品、测量和方法于授粉后14d将全小区全株每片绿叶剪去1/2(简写为c14),以不剪叶(CK作为对照。小区面积75.6m2结果与分析2.1剪叶处理间的油份含量差异从表1可以看出,玉米粒重、蛋白质、淀粉和油份含量在不同生态点和品种间差异都达到极显著水平;剪叶处理间蛋白质、淀粉以及粒重的差异也达到极显著水平,但是油份含量剪叶处理间差异不显著。品种×剪叶处理对百粒重和品质性状的影响都不显著。品种×地点对百粒重、淀粉和蛋白质含量的影响极显著,对油份含量影响显著。剪叶处理×地点和品种×处理×地点对百粒重与品质性状的影响都不显著。2.1.1不同生态点间油份和理化指标含量的差异对不同生态点粒重和品质性状的分析表明(表2),沈阳点百粒重最高,铁岭点百粒重次之,大连点百粒重最小,沈阳点和铁岭点百粒重差异不显著,但二者和大连点百粒重差异显著。蛋白质含量与百粒重的表现正相反,表现为大连点高于铁岭点、沈阳点,并且各点间差异都达到显著水平。淀粉含量则表现为沈阳点>大连点>铁岭点,各点间差异也达到显著水平。各点间油份含量也表现相同的趋势,生态点间蛋白质、淀粉、油份含量以及百粒重的差异还受到品种特性和源库关系的影响。如淀粉含量在剪叶减源后,各生态点间的差异均不显著;而当源库关系不变时,各生态点间淀粉含量的差异显著。各生态点间油分含量的表现更加复杂,除了LD565外,其它品种不剪叶处理油分含量差异均不显著。即使是剪叶处理,也只有ZD958、JD28和DH3719生态点间差异显著,表明不同生态点间油分含量的差异可能主要受品种特性的影响。各生态点间蛋白质含量除个别品种个别处理外,差异均显著。表明籽粒中蛋白质含量的积累和生态环境间可能存在较密切的关系。百粒重也和蛋白质含量的表现相似。2.1.2不同品种之间玉米重量和品质的变化2.1.3剪叶减源对籽粒营养组分的影响从表3可以看出,剪叶处理使籽粒中蛋白质含量下降,淀粉含量提高,并且和对照间差异都达到显著水平。剪叶处理对籽粒中油分含量的影响不明显。各生态点间都表现这一趋势,只是不同生态点间各营养组分变化的幅度不同。剪叶减源后,籽粒中蛋白质含量的下降表明叶片中氮素的转移可能是籽粒中氮素的重要来源。剪叶减源后,蛋白质和淀粉含量的变化情况表明源小库大可能抑制氮代谢的强度而对碳代谢可能存在促进作用。剪叶处理,百粒重下降,可能是剪叶后源的供应能力下降,籽粒不能获得较多的光合产物从而使粒重下降。剪叶后,籽粒中蛋白质和淀粉的比值变小,表明源变小,库源比增大时,氮素供应下降可能是造成玉米粒重较低的重要原因。2.2原料特性与粒重及品质性状间的关系从表4可以看出,粒重和品质性状间关系在不同生态点间表现不同。大连点不论剪叶处理还是不剪叶处理粒重和品质性状间都没有达到显著相关水平,铁岭点和沈阳点则为不论剪叶处理还是对照,粒重和蛋白质含量间均呈极显著正相关,但是剪叶处理后,粒重和蛋白质的相关性有所减弱。而粒重和淀粉含量、油份含量的相关性不显著。大连点和铁岭点、沈阳点的粒重比较中发现,大连点的粒重最小,一定程度上可能说明在粒重较低时,粒重和品质性状间的矛盾不突出,存在同时提高的可能。当粒重较高时,粒重与品质性状间的关系逐渐密切。路海东等无论试点的经纬度、生态条件如何改变,适宜密度的高产群体吐丝后14天剪叶减源,其蛋白质组分含量和百粒重都下降,淀粉含量都上升,油分含量变化不显著。但是影响的程度因品种特性的差异而异。如蛋白质含量大体表现为含量较高的品种剪叶后籽粒蛋白质降幅较大的趋势。只有大连点的辽单565与沈阳点的DH3719有所不同,二者的蛋白质含量并不高,但剪叶后其蛋白质降幅却比较大。这表明剪叶对籽粒蛋白质含量较高品种有明显作用;对低蛋白质品种的影响依品种而异,有的品种影响较大,有的品种影响较小。这与刘晓冰等此外,大连点栽培玉米蛋白质含量较高,沈阳点栽培玉米淀粉含量较高。这些都表明品质性状同时受到品种特性和环境条件的影响。这与大多数的研究结果一致关于粒重和品质性状间关系的研究不少,但结论各异。左清凡等试验于2006年分别在辽宁沈阳、铁岭和大连进行。品种间蛋白质、淀粉、油分含量以及百粒重差异均达到显著水平。蛋白质、淀粉和油分是籽粒的主要组成成分,DH3719籽粒中这3种组分的含量都较低,同时DH3719的百粒重也是各品种中最小的(表2),表明蛋白质、淀粉以及油分在籽粒中的含量可能和百粒重有关。DH3719的蛋白质含量在所有品种中也是最低,并且蛋白质和淀粉的比值也是几个品种中最小的,仅为0.13。