磷素营养对不同类型玉米产量和品质的影响及其生理基础
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摘要
本试验于2001～2002年在山东农业大学玉米科技园进行，选用了三种类型玉米：普通玉米（鲁单50、掖单22）、高油玉米（高油115、高油298）、糯玉米（鲁白糯1号、鲁黑糯1号），采用大田试验、盆栽试验和室内化验分析相结合的技术路线，系统地研究了磷素营养对不同类型玉米产量和品质的影响及其生理基础，主要试验结果如下：
1． 磷素营养对不同类型玉米生物产量和经济产量的影响
磷素营养对玉米茎秆干物重和叶片干物重有显著的影响，除掖单22外，鲁单50、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理茎秆干物重和叶片干物重最高，高油玉米115、298以中磷处理茎秆干物重和叶片干物重最高。
磷素营养对三种类型玉米产量有不同的影响，除掖单22外，磷肥通过增加穗行数、行粒数、穗粒数、千粒重及提高经济系数来增加产量；鲁单50、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理、高油玉米115、298以中磷处理产量最高。
2．磷素营养对不同类型玉米光合系统的影响
磷素营养对不同类型玉米的光合面积有显著的影响，一是增加光合面积，高磷处理的鲁单50、鲁白糯1号、鲁黑糯1号、中磷处理的高油玉米115和298叶面积最大，二是延长最大光合面积的持续时间，施用磷肥的处理叶面积在开花后0～28变化不明显，而无磷处理的叶面积开花14天后较明显地衰老。还能提高三种类型玉米的比叶重，即增加玉米叶片的厚度。
磷素营养对三种类型玉米穗位叶叶绿素a、b含量有显著的影响。增加穗位叶叶绿素a、b的含量，鲁单50、掖单22、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理、高油玉米115和298以中磷处理穗位叶叶绿素a、b的含量最高。磷肥能使穗位叶叶绿素a、b高含量值持续较长的时间，利于生产更多的光合产物。磷素营养对穗位叶类胡萝卜素含量有一定的影响。磷素使叶片类胡萝卜素含量稍增并维持较长时间内含量不变。
磷素营养对三种类型玉米开花后穗位叶光合速率具有显著的影响。一是显著提高穗位叶光合速率，鲁单50、鲁白糯1号、鲁黑糯1号高磷
处理时、高油115和298中磷处理时光合速率最大。二是使穗位叶的高光合值持续较长的时间。
在暗反应和光反应条件下，三种类型玉米施磷处理与无磷处理相比，荧光参数之间达到显著水平。施用磷肥使F0下降，明显提高Fm、Fv、Fv/Fm。 PSⅡ实际的电子传递量子效率ФPSⅡ施用磷肥的明显高于无磷处理的。Fv，/Fm用于光化学反应的相对份额P磷素处理的高于无磷处理的。
3．磷素营养对不同类型玉米品质的影响
磷素营养对玉米籽粒粗灰分含量、粗纤维含量有显著的影响，鲁单50、高油298、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理、高油115以中磷处理籽粒粗灰分含量最高，掖单22例外，籽粒粗灰分含量是下降的。粗纤维含量是：高磷处理〉中磷处理〉无磷处理。磷素营养对不同类型玉米籽粒可溶性糖含量的影响不显著，鲁单50以高磷处理、高油115和298、鲁黑糯1号以中磷处理、掖单22和鲁白糯1号以无磷处理时含量最高。磷素营养对不同类型玉米籽粒蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露糖和山梨醇含量有一定程度的影响，不同的品种反应不同。
磷素营养对不同类型玉米籽粒粗蛋白含量的影响比较显著，鲁单50、高油115、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理、掖单22和高油298以无磷处理籽粒粗蛋白含量最高。中磷处理的鲁单50、高油玉米115、298及无磷处理的掖单22必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量和氨基酸总量最高。鲁白糯1号和鲁黑糯1号随着磷素水平的提高，必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量和氨基酸总量均是增大的。
高油玉米115、298、鲁白糯1号施用磷肥提高籽粒粗脂肪含量，而鲁单50、掖单22、鲁黑糯1号施用磷肥则降低籽粒粗脂肪含量。鲁单50、掖单22施用磷肥，籽粒含油率是下降的；高油115施磷增大籽粒含油率；而高油298、鲁白糯1号、鲁黑糯1号含油率的顺序为：高磷处理〉无磷处理〉中磷处理。磷素营养对高油玉米籽粒脂肪酸组分含量有一定的影响。
磷素营养对三种类型玉米的淀粉含量和支链淀粉含量影响达到显著水平，随着磷素供给量的增加，淀粉含量和支链淀粉含量都增加，直
链淀粉含量下降，降低直链淀粉/支链淀粉比值。
4．磷素营养对不同类型玉米根系的影响
施用磷肥能明显地提高玉米的根系体积，鲁单50、高油玉米115、鲁白糯1号根系体积分别增大120cm3、140cm3、130cm3。还能提高根干物重，提高高油115和鲁白糯1号的根冠比，而鲁单50的根冠比是下降的。施用磷肥能显著地提高玉米根系活力，开花期至完熟期，施用磷肥处理的根系活力明显高于无磷处理的。
5．磷素营养对不同类型玉米酶活性的影响
施磷处理的鲁单50、高油115、鲁白糯1号玉米穗位叶硝酸还原酶活性、ATP酶活性明显高于无磷处理的，且磷素处理的叶片硝酸还原酶活性、ATP酶活性开花后28天才明显下降，而无磷处理的叶片硝酸还原酶活性、ATP酶活性开花后14天就明显下降。
磷素营养使高油115和鲁白糯1号叶片SOD活性、鲁单50叶片POD活性、叶片MDA含量明显提高。
6．磷素营养对不同类型玉米氮磷钾和微量元素吸收分配的影响
磷素营养对不同类型玉米叶片、茎秆和籽粒的氮含量、磷含量、钾含量有显著的影响，随着施磷量的增加，鲁单50和高油
The study was conducted from2001 to 2002. in the scientific farm of maize,which belongs to Shandong Agricultural University. Effect of Phosphorus Nutrition on Yield and Quality and Their Physiological Basis was studied systematically by different types of Maize:Ordinary maize(Ludan 50 and Yedan 22),High oil maize(High oil corn 115 and 298), Waxy maize(Lu white waxy corn 1 and Lu black waxy corn 1). By the technical root of combination of field experiment,pot experiment and chemical analysis.The main results were as follows:
1.Effect of Phosphorus Nutrition on biomass yield and economic yield of different types of maize.
There is an obvious discrepancy of dry stem matter ang dry leaf matter under Phosphorus nutrition.exceptYedan22, the yields of dry stem matter and dry leaf matter of Ludan 50, Lu white waxy corn 1 and Lu black waxy corn 1 are diggest under high Phosphorus treatment ,yet High oil corn 115 and 298 under middle Phosphorus treatment.
Phosphorus exerts different effect on yield of different types of corn. except Yedan22, By increasing row,kernels per row,kernel per ear,weight per 1000 kernels and economic coefficient, Phosphorus nutrition can add yield.Ludan 50, Lu white waxy corn 1 and Lu black waxy corn 1 in high Phosphorus treatment are added most,yet High oil corn 115 and 298 in middle Phosphorus treatment
2. Effect of Phosphorus nutrition on photosynthesis system of different
types of maize
There is an obvious discrepancy of photosynthesis square under Phosphorus nutrition.Leaf square of Ludan 50, Lu white waxy corn 1 and Lu black waxy corn 1 under high Phosphorus and High oil corn 115 and 298 under middle Phosphorus are biggest.Phosphorus nutrition can prolong the continuance of the biggest photosynthesis sqare .the leaf sqare under Phosphorus treatment begains to shrink 28 days after anthesis,while the leaf square without Phosphorus nutrition begains to shrink 14 days after anthesis.Phosphorus nutrition can enhance the depth of corn leaf.
There is an obvious discrepancy of Chl.a and Chl.b content in ear leaf.Phosphorus nutrition can increase obviously the Chl.a and Chl.b content in ear leaf, and the Chl.a and Chl.b content in ear leaf of Ludan 50,Yedan 22, Lu white waxy corn 1,Lu black waxy corn 1 are highest under high Phosphorus treatment,while High oil corn 115 and 298 under middle Phosphorus treatment. Phosphorus nutrition can prolong the continuance of
the highest Chl.a and Chl.b content in ear leaf,which helps to synthesise more photosynthetic product.Phosphorus nutrition has some effect on carno.content in ear leaf,it makes carno.content in ear leaf shortly more and contiue during more time.
There is an obvious discrepancy of photosynthetic rate of ear leaf. Phosphorus nutrition can enhance obviously photosynthetic rate of ear leaf. Ludan 50,Yedan 22, Lu white waxy corn 1,Lu black waxy corn 1 have the highest photosynthetic rate of ear leaf under high Phosphorus treatment. while High oil corn 115 and 298 under middle Phosphorus treatment. Phosphorus nutrition can make high photosynthetic rate maintain longer time.
There is an obvious discrepancy of chlorophll fluorescence parameters between Phosphorus treatment and no- Phosphorus treatment. Phosphorus nutrition makes F0 decrease and Fm, Fv ,Fv/Fm increase.ΦРSII of РSII in Phosphorus treatment is bigger than that in no- Phosphorus treatment,P of Fv'/Fm is the same.
3. Effect of Phosphorus nutrition on quality of different types of corn
Phosphorus nutrition exerts an obvions effect on crude ash and crude fiber of kernel.crude ash content of Ludan 50,high oil corn 298,Lu white waxy corn 1,Lu black waxy corn 1 under high Phosphorus treatment,and high oil corn 115 under middle Phosphorus treatment is bigger,while Yedan 22 in no-Phosphorus treatment.crude fiber content of kernel is high Phosphorus treatment 〉middle Phosphorus treatment 〉no- Phosphorus treatment. Phosphorus nutrition has on effect on soluble sugar of kernel.Ludan 50 in high Phosphorus treatment,high oil corn 115 and 298,Lu black
1． 磷素营养对不同类型玉米生物产量和经济产量的影响
磷素营养对玉米茎秆干物重和叶片干物重有显著的影响，除掖单22外，鲁单50、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理茎秆干物重和叶片干物重最高，高油玉米115、298以中磷处理茎秆干物重和叶片干物重最高。
磷素营养对三种类型玉米产量有不同的影响，除掖单22外，磷肥通过增加穗行数、行粒数、穗粒数、千粒重及提高经济系数来增加产量；鲁单50、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理、高油玉米115、298以中磷处理产量最高。
2．磷素营养对不同类型玉米光合系统的影响
磷素营养对不同类型玉米的光合面积有显著的影响，一是增加光合面积，高磷处理的鲁单50、鲁白糯1号、鲁黑糯1号、中磷处理的高油玉米115和298叶面积最大，二是延长最大光合面积的持续时间，施用磷肥的处理叶面积在开花后0～28变化不明显，而无磷处理的叶面积开花14天后较明显地衰老。还能提高三种类型玉米的比叶重，即增加玉米叶片的厚度。
磷素营养对三种类型玉米穗位叶叶绿素a、b含量有显著的影响。增加穗位叶叶绿素a、b的含量，鲁单50、掖单22、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理、高油玉米115和298以中磷处理穗位叶叶绿素a、b的含量最高。磷肥能使穗位叶叶绿素a、b高含量值持续较长的时间，利于生产更多的光合产物。磷素营养对穗位叶类胡萝卜素含量有一定的影响。磷素使叶片类胡萝卜素含量稍增并维持较长时间内含量不变。
磷素营养对三种类型玉米开花后穗位叶光合速率具有显著的影响。一是显著提高穗位叶光合速率，鲁单50、鲁白糯1号、鲁黑糯1号高磷
处理时、高油115和298中磷处理时光合速率最大。二是使穗位叶的高光合值持续较长的时间。
在暗反应和光反应条件下，三种类型玉米施磷处理与无磷处理相比，荧光参数之间达到显著水平。施用磷肥使F0下降，明显提高Fm、Fv、Fv/Fm。 PSⅡ实际的电子传递量子效率ФPSⅡ施用磷肥的明显高于无磷处理的。Fv，/Fm用于光化学反应的相对份额P磷素处理的高于无磷处理的。
3．磷素营养对不同类型玉米品质的影响
磷素营养对玉米籽粒粗灰分含量、粗纤维含量有显著的影响，鲁单50、高油298、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理、高油115以中磷处理籽粒粗灰分含量最高，掖单22例外，籽粒粗灰分含量是下降的。粗纤维含量是：高磷处理〉中磷处理〉无磷处理。磷素营养对不同类型玉米籽粒可溶性糖含量的影响不显著，鲁单50以高磷处理、高油115和298、鲁黑糯1号以中磷处理、掖单22和鲁白糯1号以无磷处理时含量最高。磷素营养对不同类型玉米籽粒蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露糖和山梨醇含量有一定程度的影响，不同的品种反应不同。
磷素营养对不同类型玉米籽粒粗蛋白含量的影响比较显著，鲁单50、高油115、鲁白糯1号、鲁黑糯1号以高磷处理、掖单22和高油298以无磷处理籽粒粗蛋白含量最高。中磷处理的鲁单50、高油玉米115、298及无磷处理的掖单22必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量和氨基酸总量最高。鲁白糯1号和鲁黑糯1号随着磷素水平的提高，必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量和氨基酸总量均是增大的。
高油玉米115、298、鲁白糯1号施用磷肥提高籽粒粗脂肪含量，而鲁单50、掖单22、鲁黑糯1号施用磷肥则降低籽粒粗脂肪含量。鲁单50、掖单22施用磷肥，籽粒含油率是下降的；高油115施磷增大籽粒含油率；而高油298、鲁白糯1号、鲁黑糯1号含油率的顺序为：高磷处理〉无磷处理〉中磷处理。磷素营养对高油玉米籽粒脂肪酸组分含量有一定的影响。
磷素营养对三种类型玉米的淀粉含量和支链淀粉含量影响达到显著水平，随着磷素供给量的增加，淀粉含量和支链淀粉含量都增加，直
链淀粉含量下降，降低直链淀粉/支链淀粉比值。
4．磷素营养对不同类型玉米根系的影响
施用磷肥能明显地提高玉米的根系体积，鲁单50、高油玉米115、鲁白糯1号根系体积分别增大120cm3、140cm3、130cm3。还能提高根干物重，提高高油115和鲁白糯1号的根冠比，而鲁单50的根冠比是下降的。施用磷肥能显著地提高玉米根系活力，开花期至完熟期，施用磷肥处理的根系活力明显高于无磷处理的。
5．磷素营养对不同类型玉米酶活性的影响
施磷处理的鲁单50、高油115、鲁白糯1号玉米穗位叶硝酸还原酶活性、ATP酶活性明显高于无磷处理的，且磷素处理的叶片硝酸还原酶活性、ATP酶活性开花后28天才明显下降，而无磷处理的叶片硝酸还原酶活性、ATP酶活性开花后14天就明显下降。
磷素营养使高油115和鲁白糯1号叶片SOD活性、鲁单50叶片POD活性、叶片MDA含量明显提高。
6．磷素营养对不同类型玉米氮磷钾和微量元素吸收分配的影响
磷素营养对不同类型玉米叶片、茎秆和籽粒的氮含量、磷含量、钾含量有显著的影响，随着施磷量的增加，鲁单50和高油
The study was conducted from2001 to 2002. in the scientific farm of maize,which belongs to Shandong Agricultural University. Effect of Phosphorus Nutrition on Yield and Quality and Their Physiological Basis was studied systematically by different types of Maize:Ordinary maize(Ludan 50 and Yedan 22),High oil maize(High oil corn 115 and 298), Waxy maize(Lu white waxy corn 1 and Lu black waxy corn 1). By the technical root of combination of field experiment,pot experiment and chemical analysis.The main results were as follows:
1.Effect of Phosphorus Nutrition on biomass yield and economic yield of different types of maize.
There is an obvious discrepancy of dry stem matter ang dry leaf matter under Phosphorus nutrition.exceptYedan22, the yields of dry stem matter and dry leaf matter of Ludan 50, Lu white waxy corn 1 and Lu black waxy corn 1 are diggest under high Phosphorus treatment ,yet High oil corn 115 and 298 under middle Phosphorus treatment.
Phosphorus exerts different effect on yield of different types of corn. except Yedan22, By increasing row,kernels per row,kernel per ear,weight per 1000 kernels and economic coefficient, Phosphorus nutrition can add yield.Ludan 50, Lu white waxy corn 1 and Lu black waxy corn 1 in high Phosphorus treatment are added most,yet High oil corn 115 and 298 in middle Phosphorus treatment
2. Effect of Phosphorus nutrition on photosynthesis system of different
types of maize
There is an obvious discrepancy of photosynthesis square under Phosphorus nutrition.Leaf square of Ludan 50, Lu white waxy corn 1 and Lu black waxy corn 1 under high Phosphorus and High oil corn 115 and 298 under middle Phosphorus are biggest.Phosphorus nutrition can prolong the continuance of the biggest photosynthesis sqare .the leaf sqare under Phosphorus treatment begains to shrink 28 days after anthesis,while the leaf square without Phosphorus nutrition begains to shrink 14 days after anthesis.Phosphorus nutrition can enhance the depth of corn leaf.
There is an obvious discrepancy of Chl.a and Chl.b content in ear leaf.Phosphorus nutrition can increase obviously the Chl.a and Chl.b content in ear leaf, and the Chl.a and Chl.b content in ear leaf of Ludan 50,Yedan 22, Lu white waxy corn 1,Lu black waxy corn 1 are highest under high Phosphorus treatment,while High oil corn 115 and 298 under middle Phosphorus treatment. Phosphorus nutrition can prolong the continuance of
the highest Chl.a and Chl.b content in ear leaf,which helps to synthesise more photosynthetic product.Phosphorus nutrition has some effect on carno.content in ear leaf,it makes carno.content in ear leaf shortly more and contiue during more time.
There is an obvious discrepancy of photosynthetic rate of ear leaf. Phosphorus nutrition can enhance obviously photosynthetic rate of ear leaf. Ludan 50,Yedan 22, Lu white waxy corn 1,Lu black waxy corn 1 have the highest photosynthetic rate of ear leaf under high Phosphorus treatment. while High oil corn 115 and 298 under middle Phosphorus treatment. Phosphorus nutrition can make high photosynthetic rate maintain longer time.
There is an obvious discrepancy of chlorophll fluorescence parameters between Phosphorus treatment and no- Phosphorus treatment. Phosphorus nutrition makes F0 decrease and Fm, Fv ,Fv/Fm increase.ΦРSII of РSII in Phosphorus treatment is bigger than that in no- Phosphorus treatment,P of Fv'/Fm is the same.
3. Effect of Phosphorus nutrition on quality of different types of corn
Phosphorus nutrition exerts an obvions effect on crude ash and crude fiber of kernel.crude ash content of Ludan 50,high oil corn 298,Lu white waxy corn 1,Lu black waxy corn 1 under high Phosphorus treatment,and high oil corn 115 under middle Phosphorus treatment is bigger,while Yedan 22 in no-Phosphorus treatment.crude fiber content of kernel is high Phosphorus treatment 〉middle Phosphorus treatment 〉no- Phosphorus treatment. Phosphorus nutrition has on effect on soluble sugar of kernel.Ludan 50 in high Phosphorus treatment,high oil corn 115 and 298,Lu black
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