施氮促进旱作覆膜玉米产量和水分利用效率的生理机制

[目的]研究氮肥对玉米产量和水分利用效率的影响及机制,提出旱作玉米适宜的施氮量.[方法]设置4个氮肥水平(N0:不施氮肥,N1:施纯氮100?kg/hm2,N2:施纯氮200?kg/hm2,N3:施纯氮300?kg/hm2),分析不同氮素水平对土壤水分亏缺程度以及玉米叶片保护酶活性、光合性能、籽粒产量和水分利用效率的影响.[结果]随着施氮量的增加,干物质积累量、籽粒产量和水分利用效率均呈增加趋势,但N2和N3处理的籽粒产量和水分利用效率差异不显著(P>0.05),N2籽粒产量和水分利用效率分别为10542.67?kg/hm2和22.28?kg/(mm·hm2),比N0分别提高161％和132％,方程拟合的最高籽粒产量及其施氮量接近N3处理.施氮量对玉米耗水量影响显著(P<0.05),在生育期内施氮处理的土壤水分亏缺程度大于N0,施氮促进玉米生长,增加土壤水分消耗,加剧土壤水分亏缺.随着施氮量的增加,玉米叶片的SOD、POD和CAT活性提高,MDA和可溶性糖含量增加,可延缓叶片衰老,增强玉米抗旱性;随着施氮量增加,玉米叶片PEP羧化酶和RuBP羧化酶活性以及叶绿素含量均提高,净光合速率显著增强(P<0.05).[结论]与不施氮处理相比,施纯氮约200?kg/hm2可较好地增加玉米抗旱性,提高玉米光合碳同化能力,延缓衰老,从而提高玉米干物质量、籽粒产量和水分利用效率.