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 m^(3)·hm^(-2))、传统灌水量 50%(W2:1 800 m^(3)·hm^(-2))和传统灌水量 60%(W3:2 160 m^(3)·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。