中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (8): 1455-1468.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.08.004
李永飞1(), 李战魁1, 张战胜2, 陈永伟3, 康建宏1(), 吴宏亮1()
收稿日期:
2023-11-08
接受日期:
2023-12-19
出版日期:
2024-04-16
发布日期:
2024-04-24
通信作者:
联系方式:
李永飞,E-mail:13948003162@163.com。
基金资助:
LI YongFei1(), LI ZhanKui1, ZHANG ZhanSheng2, CHEN YongWei3, KANG JianHong1(), WU HongLiang1()
Received:
2023-11-08
Accepted:
2023-12-19
Published:
2024-04-16
Online:
2024-04-24
摘要:
【目的】探究氮肥后移对高温胁迫下春小麦(Triticum aestivum L.)旗叶膜脂过氧化作用、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和产量的影响,筛选缓解春小麦花后高温早衰的科学施肥方法。【方法】2022年3月至2023年9月,以宁3015为试验材料,在宁夏农垦平吉堡农六队试验基地进行试验。采用裂区试验设计,主区为温度,设(25±2)℃(常温RT)和(35±2)℃(高温HT),副区为氮肥运筹。施氮总量一定(300 kg·N·km-2),2022年设G1(分蘖期30%)、G2(拔节期30%)、G3(孕穗期30%)、G4(抽穗期20%)和G5(灌浆期20%)共5种施肥方式,2023年由前一年试验结果筛选出G1(分蘖期30%)、G3(孕穗期30%)和G5(灌浆期20%)共3个处理。于开花期开始取样,每5天取样一次,测定旗叶膜脂过氧化作用、抗氧化酶活性和渗透调节物质等指标。【结果】连续两年氮肥运筹试验中旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸(Pro)含量和产量均在G5处理达到最高,丙二醛(MDA)和膜透性均在G5处理下最低,且与G1处理存在显著性差异(P<0.01)。根据皮尔逊(Pearson)相关性分析可知,春小麦籽粒产量和SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量显著正相关(P<0.05),与MDA含量和膜透性显著负相关(P<0.05)。综合评价表明,2022和2023年氮肥运筹的主成分得分排序为G5>G3>G4>G2>G1和G5>G3>G1,两年试验结果趋势一致。【结论】适当的氮肥后移可以降低高温胁迫下春小麦旗叶膜脂过氧化作用,增加抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,进而增加产量,本试验中灌浆期施氮总量20%的处理较为适宜。
李永飞, 李战魁, 张战胜, 陈永伟, 康建宏, 吴宏亮. 氮肥后移对高温胁迫下春小麦旗叶生理特性和产量的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(8): 1455-1468.
LI YongFei, LI ZhanKui, ZHANG ZhanSheng, CHEN YongWei, KANG JianHong, WU HongLiang. Effects of Postponing Nitrogen Fertilizer Application on Flag Leaf Physiological Characteristics and Yield of Spring Wheat Under High Temperature Stress[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(8): 1455-1468.
表1
氮肥施用方案"
处理 Treatment | 基肥 Base fertilizer (kg·hm-2) | 氮肥追肥量Nitrogen fertilizer application(kg·hm-2) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
苗期 Seedling stage | 分蘖期 Tillering period | 拔节期 Jointing phase | 孕穗期 Booting period | 抽穗期 Heading period | 灌浆期 Grout period | ||
G1 | 210.00 | (10%)58.50 | (30%)176.40 | (20%)117.60 | (20%)117.60 | (10%)58.50 | (10%)58.50 |
G2 | 210.00 | (10%)58.50 | (20%)117.60 | (30%)176.40 | (20%)117.60 | (10%)58.50 | (10%)58.50 |
G3 | 210.00 | (10%)58.50 | (20%)117.60 | (20%)117.60 | (30%)176.40 | (10%)58.50 | (10%)58.50 |
G4 | 210.00 | (10%)58.50 | (20%)117.60 | (20%)117.60 | (20%)117.60 | (20%)117.60 | (10%)58.50 |
G5 | 210.00 | (10%)58.50 | (20%)117.60 | (20%)117.60 | (20%)117.60 | (10%)58.50 | (20%)117.60 |
灌溉Irrigation | 单次灌溉量Single irrigation volume 450 m3·hm-2 | ||||||
次数Frequency | 0 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 |
时间(月/日) Time (month/day) | _ | 4/5 | 4/15 | 4/23 | 5/9 | 5/26 | 6/5 |
5/1 | 5/17 |
表2
不同氮肥、温度处理对各指标影响的方差分析"
变异来源 Source of variation | 2022 | 2023 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
温度 Temperature | 施肥方案 Fertilization program | 温度×施肥方案 Temperature× fertilization scheme | 温度 Temperature | 施肥方案 Fertilization program | 温度×施肥方案 Temperature× fertilization scheme | ||
SOD | 15 d | ** | ** | ** | ** | ** | NS |
POD | 15 d | ** | ** | * | ** | ** | * |
CAT | 15 d | ** | ** | ** | ** | ** | ** |
MDA | 15 d | ** | ** | * | ** | ** | ** |
Pro | 15 d | ** | ** | * | ** | ** | NS |
表3
不同氮肥运筹下春小麦旗叶丙二醛含量动态变化"
处理 Treatment | 丙二醛含量MDA content (μmol·g-1) | ||||
---|---|---|---|---|---|
10 d | 15 d | 20 d | |||
2022 | RT | G1 | 10.29a | 11.88a | 12.60a |
G2 | 9.74ab | 11.18ab | 11.80ab | ||
G3 | 8.72bc | 10.14bc | 10.61bc | ||
G4 | 8.94bc | 10.33bc | 10.85bc | ||
G5 | 7.96c | 9.18c | 9.44c | ||
HT | G1 | 10.29a | 13.92a | 15.04a | |
G2 | 9.74ab | 12.86b | 13.86b | ||
G3 | 8.72bc | 11.52c | 12.20c | ||
G4 | 8.94bc | 11.76c | 12.53c | ||
G5 | 7.96c | 10.12d | 10.57d | ||
2023 | RT | G1 | 11.76a | 13.13a | 14.99a |
G3 | 10.77ab | 12.17b | 13.80b | ||
G5 | 9.93b | 11.61b | 12.73c | ||
HT | G1 | 11.76a | 15.31 a | 16.34a | |
G3 | 10.77ab | 13.77ab | 14.86b | ||
G5 | 9.93b | 12.86b | 13.50c |
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