大气CO2浓度升高与氮肥互作对玉米花后碳氮代谢及产量的影响
2021-09-18李明李迎春牛晓光马芬魏娜郝兴宇董李冰郭李萍
李明,李迎春,牛晓光,马芬,魏娜,郝兴宇,董李冰,,郭李萍
大气CO2浓度升高与氮肥互作对玉米花后碳氮代谢及产量的影响
李明1,李迎春1,牛晓光1,马芬1,魏娜1,郝兴宇2,董李冰1,2,郭李萍1
1中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部农业环境重点实验室,北京 100081;2山西农业大学农学院,山西太谷 030801
【】研究大气CO2浓度升高(eCO2)及氮肥施用对夏玉米开花吐丝后不同组分碳氮代谢物含量及动态和产量的影响,为全球气候变化下玉米生理过程及产量形成的变化提供理论支撑,同时为玉米作物模型调参提供实证数据。利用自由大气CO2富集(FACE)平台,以夏玉米品种农大108为试验材料开展田间试验。在常规大气CO2浓度(aCO2,(400±15) μmol·mol-1)和高CO2浓度(eCO2,(550±20) μmol·mol-1)下分别设置不施氮(ZN)和施氮(CN,180 kg N·hm-2)2个氮水平。对夏玉米产量及其构成要素、干物质积累、花后碳代谢物(可溶性糖、淀粉、总碳)动态和氮代谢物(硝态氮,游离氨基酸、可溶性蛋白、非溶性氮化合物细胞壁氮素和类囊体氮素、总氮)动态以及碳氮比动态进行监测。(1)eCO2与施氮对夏玉米生物量积累有一定促进作用,但对产量及产量构成因素的影响均不显著。(2)eCO2使玉米花后功能叶碳组份中的可溶性糖浓度显著提高,灌浆后期叶片碳氮比显著提高。(3)eCO2下花后玉米功能叶氮代谢中的必需功能氮组分浓度未受影响,而一些结构性氮组分浓度有降低,eCO2对功能叶中功能氮组分(如可溶性蛋白)的含量没有显著影响;氮代谢中的简单组分(如游离氨基酸)在功能叶中的浓度仅在开花期比aCO2有显著增加,后期没有显著影响;……
