连续负压供水对玉米氮素吸收、叶片硝酸还原酶活性及根际氮素供应的影响

作者：张吉立; 冀金凤; 龙怀玉; 王鹏^*

来源：植物营养与肥料学报, 2023, 29(08): 1411-1422.

• 氮吸收
• 硝酸还原酶
• 土壤氮
• 玉米
• 连续负压供水

【目的】分析连续负压供水下玉米的氮素吸收和叶片硝酸还原酶活性(NR)及根际土壤碱解氮和脲酶活性的影响，为提高负压供水效率提供理论依据。【方法】连续负压供水田间试验于2019和2020年在黑龙江八一农垦大学试验基地开展，供试玉米品种为‘先玉335’。以常规浇灌为对照(CK)，设置3个负压供水压力处理：-5 kPa、-10 kPa、-15 kPa，分析了不同生育时期玉米根、茎、叶、苞叶、穗轴和籽粒氮吸收量、叶片硝态氮含量和NR活性、玉米生物量和产量，同时测定了土壤含水量、根际土壤碱解氮含量和脲酶活性。【结果】在玉米各生育期，-5 kPa处理与CK土壤含水量无显著差异，而-10 kPa和-15 kPa处理显著低于CK；在玉米成熟期，根系、地上部生物量和籽粒产量以-5 kPa处理最高，与CK相比，2019年分别提高了72.67%、24.81%和38.74%,2020年地上部生物量和籽粒产量分别提高了13.30%和16.21%，而-10 kPa和-15 kPa处理显著低于CK。与CK相比，-5 kPa处理促进了玉米对氮的吸收和利用，2019年根、茎、叶、穗轴和籽粒氮吸收量比CK分别提高了24.92%、24.86%、32.01%、18.07%和16.77%,2020年分别提高了8.27%、85.01%、30.13%、18.07%和16.77%；而-10 kPa和-15 kPa处理降低了各部位和总氮吸收量。-5 kPa处理较CK显著提高了玉米叶片硝态氮含量和NR活性，而-10 kPa和-15 kPa处理显著降低了抽雄期和成熟期叶片硝态氮含量和NR活性。在-5 kPa处理下，根际土壤碱解氮含量在拔节期至大喇叭口期与CK无显著差异，2019年抽雄期至成熟期显著低于CK 10.08%和20.91%,2020年分别低25.88%和31.93%；而-10 kPa处理，特别是-15 kPa处理均显著高于CK。-5 kPa处理根际土脲酶活性整个玉米生育期均显著低于CK,2019年拔节期、大喇叭口期、抽雄期、成熟期分别降低了14.12%、20.44%、23.59%和15.53%,2020年大喇叭口期、抽雄期和成熟期分别降低了23.12%、32.01%和27.99%，而-10 kPa和-15 kPa处理始终高于或者与CK持平。【结论】连续负压供水-5 kPa可维持整个生育期与常规供水接近的土壤水分，显著提高玉米叶片硝态氮含量和硝酸还原酶活性，促进玉米根、茎、叶、穗轴和籽粒对氮的吸收和利用，提高总氮吸收量，降低根际土碱解氮含量和脲酶活性。而-10 kPa和-15 kPa不能满足玉米的水分供应，不利于玉米的生长和氮素吸收。

• 单位
  中国农业科学院农业资源与农业区划研究所; 黑龙江八一农垦大学; 大庆职业学院