| 玉米是世界三大粮食作物之一,在中国农业生产中占有重要地位。目前,实现玉米的高产高效栽培途径包括优良品种的应用、合理密植、科学水肥管理以及化控技术的应用。通过稀土元素和生长调节剂的应用,促进作物生长发育、调节冠层结构、提高作物光合性能,进而实现作物高产,对作物栽培有重要的应用前景。本研究通过苗期结合生育后期试验,研究了三种稀土元素(氯化镧、氯化铈、氯化钕)和两种生长调节剂(GA_(4+7)、6-BA)处理种子对玉米苗期根系形态、叶绿素含量、光合性能、干物质积累以及产量的调控效应,以及GA_(4+7)花期涂抹处理对玉米灌浆、衰老以及产量等的影响。研究结果将为玉米种子处理以及密植增产的配套物化技术提供理论基础。研究主要结果如下:(1)适宜浓度氯化镧、氯化铈、氯化钕处理种子能促进玉米苗期根系和地上部的生长发育,增加玉米根总长、根表面积以及根体积,改善玉米植株根冠比,增加玉米单株绿叶面积和地上干生物量,增加叶绿素含量,增强叶片叶绿素荧光动力,提高光合能力。氯化镧能增加生育后期功能叶的抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,增加可溶性蛋白含量和GA、ZR和IAA三种激素含量,使MDA和ABA含量显著降低,有效延缓了玉米的衰老,使灌浆期得以延长,从而提高产量。三种稀土元素均以800μmol·L~(-1)处理种子玉米各生育指标影响显著,产量最高,400μmol·L~(-1)处理表现次之,而处理浓度超过1200μmol·L~(-1)则对玉米的生长发育产生抑制作用。(2)6-BA拌种显著增加玉米苗期根平均直径,GA_(4+7)拌种能显著增加玉米苗期总根数,从而使根系总表面积和根总体积增加,促进根系对土壤水分及养分的吸收;同时合适浓度的的GA_(4+7)和6-BA能提高叶片叶绿素含量、PSII原初转化效率(Fv/Fm)、实际量子效率(Yield)、电子传递速率(ETR);GA_(4+7)和6-BA均能改变玉米株高、茎粗,改善根冠比及冠层结构,提高叶片的光合性能,促进干物质的积累。合适浓度GA_(4+7)和6-BA能提高生育后期玉米叶片的光合性能,增加单株绿叶面积,在生育后期玉米植株依然保有高水平的绿叶面积,延长叶片功能期,同化产物增多,干物质积累量增加,产量提高。GA4+7最佳拌种比例为20mg·Kg~(-1);6-BA合适的拌种比例范围是1-10mg·Kg~(-1),最佳拌种比例为5mg·Kg~(-1)。(3)GA_(4+7)涂抹玉米雌穗应用能有效调节籽粒中激素水平和穗位叶的抗氧化酶活性,提高籽粒中IAA、ZR、GA_3和ABA的含量,提高玉米叶片衰老过程中抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,减缓丙二醛(MDA)在叶片中的积累速度,延缓玉米叶片的衰老,从而延长玉米籽粒的灌浆期,明显提高了玉米籽粒灌浆速率,促使籽粒灌浆充分,促进玉米粒重和穗粒数增加,最终提高玉米的籽粒产量。玉米穗柄和花丝涂抹GA_(4+7)均以中浓度60mg·L~(-1)对玉米籽粒灌浆和活性氧代谢的促进作用最佳,10mg·L~(-1)GA_(4+7)和120mg·L~(-1)次之。研究表明GA_(4+7)在改善农作物农艺性状提高产量方面具有广阔的应用前景。 ... |
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