种植密度和施氮浓度对玉米粒收1号叶绿素含量的影响

李彦卿，雷嘉矽，谢满堂，林文慧，王智红，王言景

（郑州师范学院 河南 郑州 450000）

玉米是属一年生草本植物，一直都被誉为长寿食品，含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素等，具有开发高营养、高生物学功能食品的巨大潜力。但由于其遗传性较为复杂，变异种类丰富，在常规的育种过程中存在周期过长、变异系数过大、影响子代生长发育的缺点。关于减缓叶片衰老，提高玉米产量，前人已从栽培方式种植密度及氮肥运筹等方面作了大量的报道，但仅限于对某一个或两个因素交互效应地研究，关于综合农艺管理对其影响鲜见报道。叶绿素作为高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素，对于玉米的生长发育起到关键作用。其中，叶绿素a、b均可溶于乙醇、乙醚和丙酮等溶剂，不溶于水和石油醚。通过设置合理的种植密度和施氮浓度梯度，就可以提高玉米苞叶中叶绿素含量和减缓叶片衰老进程，从而提高产量。因此，本文以粒收1号（L）为材料，在大田条件下设置不同浓度氮肥和不同密度进行交叉处理，主要研究不同生长条件下粒收1号中叶绿素含量的差异，从而为高产高效栽培调控提供理论依据与技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试的玉米品种为粒收1号（L），由河南省农业科学院提供。试验药品有乙醇（95%）和丙酮。所用仪器设备有分析天平、人工气候箱、5000μL移液枪、紫外分光光度计、烘箱、液氮罐与低温冰箱等。

1.2 方法

玉米苞叶的称量，用剪刀将4次样品的苞叶剪碎并用分析天平进行称量（每个样品称取3次，鲜重0.1000g，误差为±0.0100g）。称量后放入低温冰箱保存，为下一步试验做准备。叶绿素的提取和检测将乙醇（95%）和丙酮溶液混合后，用玻璃棒搅拌均匀，再将称量好的玉米苞叶分别放入含有10mL混合溶液的试管中并将试管口密封，最后放入人工气候箱中静置24h。24h后将浸提液分别在645nm、663nm处测定并记录吸光度，计算出玉米苞叶中每克鲜重含叶绿素a、b和总叶绿素的含量。计算公式为：

式中：V：提取液的体积（L），W：材料的鲜重（g）。

2 结果与分析

2.1 同一时期叶绿素含量的差异

由图1可知，第一时期经过不同的种植密度和施氮浓度的交叉处理后，发现在种植密度为3000株/亩，氮浓度为120kg/hm2时，粒收一号的叶绿素含量最高。

图1 第一时期叶绿素含量

由图2可知，第二时期经过不同的种植密度和施氮浓度的交叉处理后，发现在种植密度为5000株/亩，氮浓度为120kg/hm2时，粒收一号的叶绿素含量最高。

图2 第二时期叶绿素含量

由图3可知，第三时期经过不同的种植密度和施氮浓度的交叉处理后，发现在种植密度为6000株/亩，氮浓度为120kg/hm2时，粒收一号的叶绿素含量最高。

图3 第三时期叶绿素含量

由图4可知，第四时期经过不同的种植密度和施氮浓度的交叉处理后，发现在种植密度为4000株/亩，氮浓度为180kg/hm2时，粒收一号的叶绿素含量最高。

图4 第四时期叶绿素含量

2.2 同一氮浓度梯度不同种植密度下叶绿素含量趋势

由图5可知，氮浓度为240kg/hm2，种植密度为6000株/亩时，玉米中的叶绿素含量减少过程较为缓慢，玉米叶片衰老速率相对缓慢。

图5 高氮浓度不同种植密度下叶绿素变化趋势

由图6可知，氮浓度为180kg/hm2，种植密度为4000株/亩时，玉米中的叶绿素含量减少的过程较为缓慢，玉米叶片衰老的速率相对缓慢。

图6 中氮浓度不同种植密度下叶绿素变化趋势

由图7可知，氮浓度为120kg/hm2，种植密度为6000株/亩时，玉米中的叶绿素含量减少过程较为缓慢，玉米叶片衰老速率相对缓慢。

图7 低氮浓度不同种植密度下叶绿素变化趋势

2.3 同一种植密度不同氮浓度下叶绿素含量趋势

玉米中的叶绿素含量减少的过程较为缓慢，玉米叶片衰老的速率相对缓慢。由图8可知，种植密度为3000株/亩，氮浓度为180kg/hm2；由图9可知，种植密度为4000株/亩，氮浓度为180kg/hm2；由图10可知，种植密度为5000株/亩，氮浓度为180kg/hm2；由图11可知，种植密度为6000株/亩，氮浓度为180kg/hm2。

图8 3000株/亩种植密度不同氮浓度下叶绿素变化趋势

图9 4000株/亩种植密度不同氮浓度下叶绿素变化趋势

图10 5000株/亩种植密度不同氮浓度下叶绿素变化趋势

图11 6000株/亩种植密度不同氮浓度下叶绿素变化趋势

3 结语

综上所述，经过4种种植密度和3个施氮浓度的交叉处理后，在氮浓度为180kg/hm2种植密度为4000株/亩时，叶片的衰老速度比较缓慢，在提高玉米产量上有一定的正向作用。另外，通过趋势图也可以看出，在某些交叉处理条件下发现有叶片衰老速率快但是相对每一时期的叶绿素含量都较高的情况。作者认为，玉米的生长不仅与叶片衰老有关，叶绿素含量的多少也决定着玉米生长的状况，虽然有些条件下玉米叶片的衰老速率较快，但在整个生长过程中叶绿素含量较高，能够更好地进行光合作用，为玉米有机物的积累提供了很好的基础，对产量的增加也有很大帮助。

文章仅提供了叶片的衰老速率地研究，旨在为玉米叶片的衰老提供理论依据。希望在以后的研究中能够综合更多的因素为玉米的高产和叶片的衰老提供理论依据。