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近几年来,安徽省平均每年受涝面积均在66.7万hm2以上。沿淮地区因受其地势低洼、水系紊乱、夏季梅汛期降水过于集中等因素影响,造成该地区水涝灾害频发。涝害发生时正值玉米的苗期,而苗期玉米抗涝性差,严重降低玉米的产量,这制约了沿淮地区的玉米产业健康发展。本文基于上述问题,以适宜黄淮海大面积种植品种郑单958为研究对象,通过砂培培养方法,研究在淹涝胁迫条件下不同氮形态处理对苗期玉米生长、生理生化特性、根系形态的影响及氮素对其的调控效应,为玉米的抗淹涝栽培提供理论依据和技术支持。 主要研究结果如下: 对玉米生长的影响:与正常水分条件下的相同氮形态处理相比,硝态氮淹水处理(NF)和铵硝混合淹水处理(ANF)的植株鲜重分别降低了23.29%和1.18%;而铵态氮淹水(AF)处理的植株鲜重则增加了9.32%,在淹水条件下,AF处理的苗期玉米根系、茎鞘、叶和整株干重均明显高于NF和ANF处理,其中,苗期玉米整株干重分别较NF和ANF处理高35.02%和41.72%。 就苗期玉米植株不同部位氮磷钾积累量及其胁迫系数而言,在淹水条件下,AF处理苗期各部位氮累积量增加;根系、茎鞘和叶的氮累积量胁迫系数均以NF处理最低。与正常水分条件下的相同氮形态处理相比,NF处理根系、茎鞘和叶片累积氮素和钾素均呈下降趋势,且植株不同部位的差异较大;ANF处理的叶片累积氮素呈下降趋势。在淹水条件下,AF处理植株磷含量均明显高于其他两种氮素形态处理,且其根系、茎鞘和叶片磷含量均高于铵态氮处理,AF处理和ANF处理植株磷累积量均略高于铵态氮和铵硝混合营养,但NF处理的植株磷累积量则明显降低与硝态氮处理;淹涝胁迫也影响磷在苗期玉米根、茎鞘、叶中的分配。与正常水分条件下的相同氮形态处理相比,在淹水条件下,除AF处理茎鞘含钾量明显降低外,AF处理的根系、叶和植株钾含量均增加;ANF处理的各部位和植株钾含量均略微增加;NF处理的各部位及植株钾累积量均降低。 对苗期玉米生理生化特性的影响:在两种水分条件下,不同氮形态对苗期玉米叶片相对电导率的表现为:铵态氮处理>铵硝混合处理>硝态氮处理;淹水对苗期玉米叶片相对电导率无明显影响;在淹水条件下,不同氮形态处理对苗期玉米根系、茎鞘和叶片中MDA含量无明显影响;在淹水条件下三种供氮形态处理的苗期玉米叶片中Pro含量均明显增加,分别增加了29.11%,34.94%和30.55%; 就蔗糖合成酶(SS)而言,与正常水分相比不同氮形态处理的淹水玉米根系、茎鞘和叶中SS均存在不同程度的增加,以铵态氮处理的增加幅度最高,其中AF处理的根系和叶片SS活性显著提高21.25%和28.70%。NF处理和ANF处理的淹水苗期玉米根系的可溶性蛋白含量较正常水分处理显著提高了13.84%、16.73%;两种水分下,各部位可溶性蛋白含量均以正常水分下铵态氮处理最高。 与正常水分相同氮形态相比,淹水条件下NF处理、ANF处理的苗期玉米总根长均有不同程度的增加,NF处理根尖有明显增加,且根尖数最高,AF处理根系平均直径和根系体积有增高的趋势。不同氮形态处理营养液中溶解氧随淹水时间增加发生不同变化,淹水下不同氮形态处理营养液中的溶解氧变化趋势与正常水分处理相一致;铵态氮处理营养液中溶解氧量随着淹水天数的增加变化最稳定。此外,两种水分条件下,不同氮形态处理的玉米根系乙醇脱氢酶(ADH)活度变化均表现为:铵态氮处理>铵硝混合处理>硝态氮处理,但各处理差异不显著,其中,在淹水条件下,AF处理、NF处理和ANF处理的根系ADH活性均有显著增加,增幅分别达130.29%、545.54%和560.52%。综上所述,供应单一铵态氮营养的苗期玉米具有较强的抗淹涝能力。