基于结构方程模型的玉米施氮量-光合产物-产量关系研究

摘要：

玉米是重要的粮食作物,其最终产量与吐丝期穗的发育密切相关,而玉米穗发育受到土壤水分、氮素和其他养分营养调控.但是,不同施氮水平下,玉米幼穗中碳水化合物含量如何变化,怎样影响产量及其构成因子,至今还缺乏综合分析.该研究通过2a的田间试验,比较了3个施氮处理下(0,150和300 kg/hm2,以N计),玉米吐丝期幼穗中葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉含量的差异,并通过结构方程模型综合分析它们与2个重要的产量构成因子穗粒数和穗粒质量,以及最终产量的关系.结果发现,施氮显著增加了籽粒产量、穗粒数和百粒质量.在吐丝期,氮肥施用提高了幼穗干质量和穗轴上的小花原基数.同时,玉米幼穗中的葡萄糖和果糖含量随施氮量增加而增加,而蔗糖和淀粉含量随施氮量增加呈下降趋势.结构方程模型的结果显示,在不同氮水平处理下,穗粒数和百粒质量能够解释产量变异的91％,其中,穗粒数对最终产量的影响较大,标准化路径系数为0.66,而百粒质量对产量的路径系数只有0.34.同时,碳水化合物含量的变化显著影响穗粒数和百粒质量,分别解释二者变异的82％和59％.其中,单糖(葡萄糖和果糖之和)对二者的影响大致相同,标准化路径系数分别为0.47和0.52;而淀粉主要影响了穗粒数,路径系数为-0.51;相对而言,对百粒质量的影响较小,路径系数为-0.31.蔗糖含量对穗粒数和百粒质量都没有显著影响.综上,玉米吐丝期幼穗中碳水化合物含量受到土壤氮素有效性的影响,并对玉米最终产量及其构成因子具有重要的指示作用.该研究对揭示玉米产量形成对施氮的响应有一定参考价值.

关键词：葡萄糖、蔗糖、淀粉、可溶性蛋白、穗粒数、百粒质量

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分类号：S143.1(肥料学)

资助基金：公益性行业农业科研专项200903009;河北省自然科学基金C2016204078;国家自然科学基金青年科学基金项目31400417

在线出版日期：2016-07-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：98-104