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作物杂志,2020, 第2期: 125–133 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.02.019

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

5-氨基乙酰丙酸和乙烯利复配剂对东北春玉米光合特性及产量的影响

李瑞杰1,2,唐会会1,王庆燕1,许艳丽1,房孟颖1,闫鹏1,董志强1(),张凤路2()   

  1. 1 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态与栽培重点开放实验室, 100081,北京
    2 河北农业大学农学院,071001,河北保定
  • 收稿日期:2019-08-20 修回日期:2019-11-01 出版日期:2020-04-15 发布日期:2020-04-13
  • 通讯作者: 董志强,张凤路 E-mail:dongzhiqiang@caas.cn;nxyumi@hebau.edu.cn
  • 作者简介:李瑞杰,主要从事作物栽培生理与化学调控研究,E-mail：lrj15176380796@163.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划-新型高效植物生长生长调节剂和生物除草剂研发项目(2017YFD0201301);国家自然科学基金面上项目(31470087)

Effects of 5- Aminolevulinic Acid and Ethylene Compounds on Photosynthetic Characteristics and Yield of Spring Maize in Northeast China

Li Ruijie1,2,Tang Huihui1,Wang Qingyan1,Xu Yanli1,Fang Mengying1,Yan Peng1,Dong Zhiqiang1(),Zhang Fenglu2()   

  1. 1 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Crop Eco-physiology and Cultivation, Beijing 100081, China
    2 College of Agronomy, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, Hebei, China
  • Received:2019-08-20 Revised:2019-11-01 Online:2020-04-15 Published:2020-04-13
  • Contact: Zhiqiang Dong,Fenglu Zhang E-mail:dongzhiqiang@caas.cn;nxyumi@hebau.edu.cn

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PDF (PC)

377

摘要：

以中单909为材料,设置5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）和乙烯利（ETH）不同浓度复配组合,于拔节期（V6）进行叶面喷施。研究5-ALA—ETH复配剂对缓解东北春玉米生育期内低温冷害、提高叶片光合作用、增加干物质积累、保障春玉米稳产增产的技术机理。结果表明,22.50g/hm 2 5-ALA配合450mL/hm 2 ETH处理（A2E1）可显著提高玉米产量,比对照提高4.8%。该处理下玉米生育期内功能叶净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）比对照平均分别提高2.7%、3.6%、2.2%和1.4%,且在灌浆期比对照分别提高3.2%、15.7%、8.2%和3.6%。此外,A2E1处理玉米收获期（R6）相对绿叶面积增加16.9%,全生育期内功能叶SPAD值和地上部分干物质积累量比对照平均分别增加2.9%和8.6%。因此,5-ALA—ETH（22.50g/hm 2—450mL/hm 2）复配剂能够有效改善东北春玉米灌浆期光合特性,提高该区域春玉米生育中后期抗耐低温冷害的能力,对保障该区域春玉米的高产稳产具有重要意义。

关键词: 5-氨基乙酰丙酸—乙烯利复配剂, 春玉米, 低温冷害, 光合特性, 产量

Abstract:

Taking Zhongdan 909 as the material, 5-aminolevulinic acid (5-ALA) and Ethrel (ETH) were mixed at different concentrations, and foliar spraying was performed at the jointing stage, This study is intended to explore the technical mechanism of 5-ALA—ETH compound on alleviating low temperature and chilling damage, improving leaf photosynthesis, increasing dry matter accumulation and ensuring stable and increased yield of spring maize in northeast China. The results showed that 22.50g/ha 5-ALA combined with 450mL/ha ETH (A2E1) significantly increased the maize yield by 4.8%, compared with the control. Under this treatment, the net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), intercellular CO2 concentration (Ci ) and transpiration rate (Tr) of functional leaves in the growth period of maize increased by 2.7%, 3.6%, 2.2% and 1.4%, respectively as compared with the control, and by 3.2%, 15.7%, 8.2% and 3.6%, respectively compared with the control during the filling stage. In addition, the relative green leaf area increased by 16.9% at harvest time (R6), SPAD value of functional leaves and dry matter accumulation of aboveground parts of maize treated with A2E1 during the whole growth period increased by 2.9% and 8.6% on average, respectively, compared with the control. Therefore, the 5-ALA (22.50g/ha)—ETH (450mL/ha) compound can effectively improve the photosynthetic characteristics of spring maize in northeast China during the filling stage and improve the ability of spring maize to resist low temperature and cold damage in the middle and late growth stages, which is of great significance to ensure the high and stable yield of spring maize in this region.

Key words: 5-ALA—ETH compound, Spring maize, Low temperature and cold damage, Photosynthesis characteristic, Yield

表1

2018年不同试验处理下5-氨基乙酰丙酸和乙烯利使用量"

处理
Treatment		 5-氨基乙酰丙酸
5-ALA (g/hm2)		 乙烯利
ETH (mL/hm2)
CK 0 0
A1 11.25 0
A2 22.50 0
A3 33.75 0
E1 0 450
A1E1 11.25 450
A2E1 22.50 450
A3E1 33.75 450
E2 0 900
A1E2 11.25 900
A2E2 22.50 900
A3E2 33.75 900

图1

5-ALA、ETH单剂以及5-ALA—ETH复配剂处理对玉米功能叶Pn的影响"

图2

5-ALA、ETH单剂以及5-ALA—ETH复配剂处理对玉米功能叶Gs的影响"

图3

5-ALA、ETH单剂以及5-ALA—ETH复配剂处理对玉米功能叶Ci的影响"

图4

5-ALA、ETH单剂以及5-ALA—ETH复配剂处理对玉米功能叶Tr的影响"

图5

5-ALA、ETH单剂以及5-ALA—ETH复配剂处理对玉米功能叶SPAD值的影响"

图6

5-ALA、ETH单剂以及5-ALA—ETH复配剂处理对东北春玉米LAI的影响"

表2

5-ALA、ETH单剂以及5-ALA—ETH复配剂处理对玉米地上部干物质积累量的影响"

处理
Treatment		 5-ALA
(g/hm2)		 ETH
(mL/hm2)		 植株干物质积累量(g/株) Plant dry matter accumulation (g/plant)
花前Pre-silking 花后Post-silking 总干重Dry matter weight (g)
CK 0 0 134.5±2.6ab 206.5±7.8c 341.0±7.8b
A1 11.25 0 134.5±9.0ab 210.5±12.2bc 345.0±12.2b
A2 22.50 0 143.2±6.2a 210.6±13.7bc 353.8±13.7ab
A3 33.75 0 141.6±1.8a 214.3±9.8bc 355.9±9.8ab
E1 0 450 140.7±2.3a 204.8±5.4c 345.4±5.4b
A1E1 11.25 450 134.1±5.2ab 208.5±18.9bc 342.6±18.9b
A2E1 22.50 450 137.5±1.7ab 232.9±6.1a 370.5±6.1a
A3E1 33.75 450 140.6±5.4a 227.4±19.3ab 368.0±19.3a
E2 0 900 117.5±11.9c 202.1±1.6bc 319.6±1.6c
A1E2 11.25 900 136.8±5.7ab 202.2±1.4bc 339.0±1.4b
A2E2 22.50 900 126.5±7.6bc 183.7±1.6d 310.3±1.6c
A3E2 33.75 900 118.9±6.7c 201.2±0.0bc 320.1±0.0c
5-ALA ns ns ns
ETH <0.001 <0.001 <0.001
5-ALA—ETH 0.010 0.030 0.018

图7

5-ALA、ETH单剂以及5-ALA—ETH复配剂处理对玉米产量的影响"

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