氮硫配施对早熟玉米叶片衰老的影响

袁斌 李爱军 李作一

摘 要：以早熟品种晋单84作为研究对象，开展了氮硫配施对玉米叶片衰老的影响试验。结果表明，在硫氮水平较低的条件下，施用硫肥可以有效地提高玉米对氮素的累积，而随着氮水平的提高，在高氮条件下增施硫肥则对氮素的累积的影响不太显著。在低氮条件下，施用硫肥可以提高玉米叶片的叶绿素含量，但随着硫肥施用量的提高，在高硫条件下反而抑制了叶片的光合能力。高氮条件下，施用硫肥可以有效地提高玉米叶片的叶绿素含量，增强叶片的光合能力，随着硫肥施用量的提高，这种促进作用变得更强。

关键词：氮硫配施；早熟玉米；叶片衰老

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章編号 1007-7731（2016）02-22-03

Effect of Sulfur and Nitrogen Fertilizer Combined Application on Leaf Senescence of Early Maturing Maize

Yuan Bin et al.

（Sorghum Research Institute，Shanxi Academy of Agriculture Sciences，Yuci 030600，China）

Abstract：The test used jindan 84 as the research object，result showed that under the condition of low sulfur and nitrogen levels，the application of sulfur fertilizer could effectively improve the accumulation of nitrogen in maize，and with the increase of nitrogen level，the effect of sulfur fertilizer on nitrogen accumulation was not significant under high nitrogen condition.Under low nitrogen condition，the content of chlorophyll in leaves of maize could be increased by applying sulfur fertilizer，however，with the increase of the amount of sulfur fertilizer，the photosynthetic capacity of the leaf was inhibited under high sulfur condition.Under the condition of high nitrogen content，the application of sulfur fertilizer could improve the chlorophyll content of maize leaves，and enhance the photosynthetic capacity of the leaves.

Key words：Sulfur and nitrogen fertilizer combined application；Early maturing maize；Leaf senescence

玉米是一种高光效作物，有较大的丰产潜力，其叶片衰老过程与源叶同化物供应及源的大小（叶面积）有关，并直接影响到产量形成[1]。研究表明，要取得玉米高产，在成熟阶段应维持叶片高的二氧化碳同化能力及根系吸收养分能力[2]。因此，叶片衰老的越迟，越能提高玉米的产量。氮能有效抑制植物叶片衰老过程，THOMAS[3]的研究显示了叶片的寿命和植物氮素水平之间有密切联系，而叶片的光合作用的升高或者下降也与植株的氮素输出有关[4]。而BORRELL研究认为，植物的持绿特性取决于籽粒灌浆期时植株氮素供求关系的平衡，即籽粒在灌浆期氮素的供求关系的平衡决定了植物的持绿特性[5]。硫是植物生长及发育所必需的一种中量营养元素，植物对于其需求量仅次于氮、磷、钾，被列为植物第四大营养元素，甚至某些高需硫的植物（如油菜等一些十字花科和百合科植物）植株体内的硫吸收量和含硫量已经超过了磷吸收量和含磷量[6]。据研究证实，氮肥和硫肥有很强的内在联系，硫肥可以增加植物对于氮肥的利用率，当硫充足时植株拥有较高的氮利用率[7-8]。作物对硫的反应往往取决于氮肥的供应量，大量施用氮肥会导致硫肥的相对缺乏，同时，当氮肥供应充足时作物对硫的反应很敏感[9]。目前，我国我国农民施肥以氮、磷、钾为主，土壤中硫的含量逐年降低，全国大约有1/5的土壤缺硫或者潜在性缺硫[10]。因此，有必要研究硫氮配施对于玉米氮吸收利用及玉米持绿性状的影响充分，为充分挖掘玉米的增产潜力提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料 供试品种为晋单84，由山西农科院高粱研究所利用自交系“k寿-11”和“异168”组配选育而成。

1.2 试验设计 本试验与2014年度在山西农科院高粱研究所修文基地试验田进行。试验土壤类型为潮土，土壤质地为黏壤质，2014年土壤耕层基础养分含量为有机质10.64g/kg，全氮0.69g/kg，有效磷（Olsen-P）9.48mg/kg，速效K140.0mg/kg。试验设氮、硫两个因子，其中氮2个水平：90kg/hm2（低氮），220kg/hm2（高氮），硫3个水平：0kg/hm2（无硫），60kg/hm2（低硫），150kg/hm2（高硫）。试验小区面积67.5m2，采用随机区组排列，重复3次。实验品种于2014年4月29日播种，5月16日出苗，9月26日收获播种前将肥料全部施入。在玉米不同生育期，即拔节期、吐丝期、乳熟期、成熟期，从各处理小区取有代表性的玉米植株10株进行测定。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 叶片叶绿素含量 采集穗位叶从叶基部开始40%～70%区域内的部分叶片进行叶绿体色素含量的测定，丙酮和乙醇提取后，通过752N紫外可见分光光度计测定470nm、649nm、665nm下的光密度，用Arnon公式计算。计算公式如下：

叶绿素a浓度（Chlorophyll a Content，mg·L-1）：Ca=13.95D665-6.88D649；

叶绿素b浓度（Chlorophyll b Content，mg·L-1）：Cb=24.96D649-7.32D665；

总叶绿素浓度 （Total Chlorophyll Content，mg·L-1）：Ct=Ca+Cb；

类胡萝卜素浓度 （Carotenoid Content，mg·L-1）：Ck=（1000D470-2.05Ca-114.8Cb）/245

求得色素的浓度后，再按下式计算组织中单位鲜重或干重的各色素的含量：

叶绿体色素的含量（Chlorophyll Content，mg·g-1）=（色素的浓度×提取液体积×稀释倍数）/样品鲜重（或干重）

1.3.2 氮素累积量 在拔节期、吐丝期、成熟期采集地上部植物样品（每小区选取代表性的3株），分器官测定各器官干重及其氮素含量。采用浓H2SO4-H2O2消煮，用AA3型连续流动分析仪（AAS，德国）测定各器官氮素含量。计算公式如下：

氮素累积量=个体地上部氮素积累总量×单位面积个体数量

2 结果与分析

2.1 不同比例氮硫配施对早熟玉米叶片叶绿素含量的影响 将不同时期不同比例氮硫肥配施的植株叶片的叶绿素a浓度、叶绿素b浓度、总叶绿素浓度、类胡萝卜素浓度值分别列于表1、表2、表3。综合表1～表3可知，在吐丝期在N220的情况下随着S施入量的增加叶绿素a浓度、叶绿素b浓度、总叶绿素浓度、类胡萝卜素浓度值均增加，在N90的条件下叶绿素a浓度、总叶绿素浓度、类胡萝卜素浓度值随S施入量的增加则先增加再减少，叶绿素b浓度随S浓度的增加而减少。在乳熟期在N90的情况下，叶绿素a浓度、叶绿素b浓度、总叶绿素浓度、类胡萝卜素浓度值随S施入量的增加先增加再减少，在N220的情况下随着S施入量的增加叶绿素a浓度、叶绿素b浓度、总叶绿素浓度、类胡萝卜素浓度值均增加。在成熟期在N90的情况下，叶绿素a浓度、叶绿素b浓度、总叶绿素浓度、类胡萝卜素浓度值随S施入量的增加先增加再减少，在N220的情况下随着S施入量的增加叶绿素a浓度、叶绿素b浓度、总叶绿素浓度、类胡萝卜素浓度值均增加。

2.2 不同比例氮硫配施对早熟玉米氮素累积的影响 由表4可知，在早熟玉米拔节期、吐丝期、成熟期，在N90水平的情况下随着S施用量的增大氮素累积量明显增加，特别是成熟期籽粒中的氮累积量增加比例是很大的，在N220水平的情况下随着S施用量的增大氮素累积量增加不明显。

3 结论

由本次研究可知，硫氮配施能够明显影响早熟玉米植株生长，有效地提高玉米植株对氮的积累，从而提高了植株后期的营养供应水平，减缓了植株衰老。在硫氮水平较低的条件下，施用硫肥可以有效地提高玉米对氮素的累积，而随着氮水平的提高，在高氮条件下增施硫肥则对氮素的累积的影响不太显著。在低氮条件下，玉米叶片施用硫肥可以提高玉米叶片的叶绿素含量，但随着硫肥施用量的提高，在高硫条件下反而抑制了叶片的光合能力。高氮条件下，施用硫肥可以有效地提高玉米叶片的叶绿素含量，增强叶片的光合能力，随着硫肥施用量的提高，这种促进作用变得更强。

参考文献

[1]史瑞和.植物营养原理[M].南京：江苏科学技术出版社，1989.

[2]Osika M.Comparison of productivity between tropical and temperate maize[J].SoilSci.PlantNutr，1995，41（3）：439-450.

[3]Thomas H，RogersLJ.Turning over an old leaf[J].University of wales Review Science and Technology，1989（6）：29-38.

[4]Thomas H.CroPs that stay green[J].Annals of applied biolpgy，1993，123（l）：193-219.

[5]Borrell.A.K，Bindinger.F.R，Tao.Y.Physiological and molecular aspects of stay-green in sorghum[J].Kooralbyn，Queensland，Proc.4th Aust Sorghum Conf，2001：5-8.

[6]賴国菩.油菜使用硫肥的增产效果[J].浙江农业科学，2003（2）：70-71.

[7]包荣军，郑树生.土壤硫肥力与作物硫营养研究进展[J].黑龙江八一农垦大学学报，2006，6.

[8]陈防，鲁剑巍，宁昌会.湖北省硫肥施用效果初探[J].土壤肥料，1997（3）：12-15.

[9]Withers P J A，Zhao F J，McGrath S P，et al.1997，Sulphur inputs for optimum yields of cereals[J].A spects of Applied Biology，1997，50：191-198.

[10]刘崇群，曹淑卿，陈国安.中国南方农业中的硫[J].土壤学报，1990，27（4）：398-404. （责编：张宏民）