李彥卿,雷嘉矽,謝滿(mǎn)堂,林文慧,王智紅,王言景
(鄭州師范學(xué)院 河南 鄭州 450000)
玉米是屬一年生草本植物,一直都被譽(yù)為長(zhǎng)壽食品,含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、微量元素、纖維素等,具有開(kāi)發(fā)高營(yíng)養(yǎng)、高生物學(xué)功能食品的巨大潛力。但由于其遺傳性較為復(fù)雜,變異種類(lèi)豐富,在常規(guī)的育種過(guò)程中存在周期過(guò)長(zhǎng)、變異系數(shù)過(guò)大、影響子代生長(zhǎng)發(fā)育的缺點(diǎn)。關(guān)于減緩葉片衰老,提高玉米產(chǎn)量,前人已從栽培方式種植密度及氮肥運(yùn)籌等方面作了大量的報(bào)道,但僅限于對(duì)某一個(gè)或兩個(gè)因素交互效應(yīng)地研究,關(guān)于綜合農(nóng)藝管理對(duì)其影響鮮見(jiàn)報(bào)道。葉綠素作為高等植物和其他所有能進(jìn)行光合作用的生物體含有的一類(lèi)綠色色素,對(duì)于玉米的生長(zhǎng)發(fā)育起到關(guān)鍵作用。其中,葉綠素a、b均可溶于乙醇、乙醚和丙酮等溶劑,不溶于水和石油醚。通過(guò)設(shè)置合理的種植密度和施氮濃度梯度,就可以提高玉米苞葉中葉綠素含量和減緩葉片衰老進(jìn)程,從而提高產(chǎn)量。因此,本文以粒收1號(hào)(L)為材料,在大田條件下設(shè)置不同濃度氮肥和不同密度進(jìn)行交叉處理,主要研究不同生長(zhǎng)條件下粒收1號(hào)中葉綠素含量的差異,從而為高產(chǎn)高效栽培調(diào)控提供理論依據(jù)與技術(shù)參考。
供試的玉米品種為粒收1號(hào)(L),由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。試驗(yàn)藥品有乙醇(95%)和丙酮。所用儀器設(shè)備有分析天平、人工氣候箱、5000μL移液槍、紫外分光光度計(jì)、烘箱、液氮罐與低溫冰箱等。
玉米苞葉的稱(chēng)量,用剪刀將4次樣品的苞葉剪碎并用分析天平進(jìn)行稱(chēng)量(每個(gè)樣品稱(chēng)取3次,鮮重0.1000g,誤差為±0.0100g)。稱(chēng)量后放入低溫冰箱保存,為下一步試驗(yàn)做準(zhǔn)備。葉綠素的提取和檢測(cè)將乙醇(95%)和丙酮溶液混合后,用玻璃棒攪拌均勻,再將稱(chēng)量好的玉米苞葉分別放入含有10mL混合溶液的試管中并將試管口密封,最后放入人工氣候箱中靜置24h。24h后將浸提液分別在645nm、663nm處測(cè)定并記錄吸光度,計(jì)算出玉米苞葉中每克鮮重含葉綠素a、b和總?cè)~綠素的含量。計(jì)算公式為:
式中:V:提取液的體積(L),W:材料的鮮重(g)。
由圖1可知,第一時(shí)期經(jīng)過(guò)不同的種植密度和施氮濃度的交叉處理后,發(fā)現(xiàn)在種植密度為3000株/畝,氮濃度為120kg/hm2時(shí),粒收一號(hào)的葉綠素含量最高。
圖1 第一時(shí)期葉綠素含量
由圖2可知,第二時(shí)期經(jīng)過(guò)不同的種植密度和施氮濃度的交叉處理后,發(fā)現(xiàn)在種植密度為5000株/畝,氮濃度為120kg/hm2時(shí),粒收一號(hào)的葉綠素含量最高。
圖2 第二時(shí)期葉綠素含量
由圖3可知,第三時(shí)期經(jīng)過(guò)不同的種植密度和施氮濃度的交叉處理后,發(fā)現(xiàn)在種植密度為6000株/畝,氮濃度為120kg/hm2時(shí),粒收一號(hào)的葉綠素含量最高。
圖3 第三時(shí)期葉綠素含量
由圖4可知,第四時(shí)期經(jīng)過(guò)不同的種植密度和施氮濃度的交叉處理后,發(fā)現(xiàn)在種植密度為4000株/畝,氮濃度為180kg/hm2時(shí),粒收一號(hào)的葉綠素含量最高。
圖4 第四時(shí)期葉綠素含量
由圖5可知,氮濃度為240kg/hm2,種植密度為6000株/畝時(shí),玉米中的葉綠素含量減少過(guò)程較為緩慢,玉米葉片衰老速率相對(duì)緩慢。
圖5 高氮濃度不同種植密度下葉綠素變化趨勢(shì)
由圖6可知,氮濃度為180kg/hm2,種植密度為4000株/畝時(shí),玉米中的葉綠素含量減少的過(guò)程較為緩慢,玉米葉片衰老的速率相對(duì)緩慢。
圖6 中氮濃度不同種植密度下葉綠素變化趨勢(shì)
由圖7可知,氮濃度為120kg/hm2,種植密度為6000株/畝時(shí),玉米中的葉綠素含量減少過(guò)程較為緩慢,玉米葉片衰老速率相對(duì)緩慢。
圖7 低氮濃度不同種植密度下葉綠素變化趨勢(shì)
玉米中的葉綠素含量減少的過(guò)程較為緩慢,玉米葉片衰老的速率相對(duì)緩慢。由圖8可知,種植密度為3000株/畝,氮濃度為180kg/hm2;由圖9可知,種植密度為4000株/畝,氮濃度為180kg/hm2;由圖10可知,種植密度為5000株/畝,氮濃度為180kg/hm2;由圖11可知,種植密度為6000株/畝,氮濃度為180kg/hm2。
圖8 3000株/畝種植密度不同氮濃度下葉綠素變化趨勢(shì)
圖9 4000株/畝種植密度不同氮濃度下葉綠素變化趨勢(shì)
圖10 5000株/畝種植密度不同氮濃度下葉綠素變化趨勢(shì)
圖11 6000株/畝種植密度不同氮濃度下葉綠素變化趨勢(shì)
綜上所述,經(jīng)過(guò)4種種植密度和3個(gè)施氮濃度的交叉處理后,在氮濃度為180kg/hm2種植密度為4000株/畝時(shí),葉片的衰老速度比較緩慢,在提高玉米產(chǎn)量上有一定的正向作用。另外,通過(guò)趨勢(shì)圖也可以看出,在某些交叉處理?xiàng)l件下發(fā)現(xiàn)有葉片衰老速率快但是相對(duì)每一時(shí)期的葉綠素含量都較高的情況。作者認(rèn)為,玉米的生長(zhǎng)不僅與葉片衰老有關(guān),葉綠素含量的多少也決定著玉米生長(zhǎng)的狀況,雖然有些條件下玉米葉片的衰老速率較快,但在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中葉綠素含量較高,能夠更好地進(jìn)行光合作用,為玉米有機(jī)物的積累提供了很好的基礎(chǔ),對(duì)產(chǎn)量的增加也有很大幫助。
文章僅提供了葉片的衰老速率地研究,旨在為玉米葉片的衰老提供理論依據(jù)。希望在以后的研究中能夠綜合更多的因素為玉米的高產(chǎn)和葉片的衰老提供理論依據(jù)。