汪丹丹，李海超，盛 浩，劉西平

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西楊凌 712100)

葉面噴施鐵和鎂微肥對(duì)玉米幼苗碳代謝及生長(zhǎng)的影響

汪丹丹，李海超，盛 浩，劉西平

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西楊凌 712100)

為了探討鐵鎂微肥對(duì)北方旱地玉米幼苗期碳代謝和生長(zhǎng)的影響，對(duì)盆栽的玉米幼苗單獨(dú)和混合噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O(250、500、750 mg/L)和MgSO4·7H2O(0.5、1.0、1.5 g/L)溶液，于2周后分析葉片中與碳代謝相關(guān)的生理生化指標(biāo)以及生長(zhǎng)指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，葉面噴施鐵、鎂微肥可以有效提高葉片的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)、光合能力以及可溶性糖和淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，增強(qiáng)玉米的碳代謝能力；同時(shí)，可以顯著促進(jìn)根系的生長(zhǎng)，提高根冠比。其中，適合玉米幼苗生長(zhǎng)的最佳噴施質(zhì)量濃度分別是500 mg/L 的FeSO4·7H2O、1 g/L的MgSO4·7H2O和250 mg/L的FeSO4·7H2O與0.5 g/L的MgSO4·7H2O混合溶液。因此，葉面噴施適當(dāng)質(zhì)量濃度的鐵或鎂微肥可以有效提高玉米幼苗的碳代謝能力，促進(jìn)植株、特別是根系的生長(zhǎng)，這對(duì)于玉米后期的生長(zhǎng)發(fā)育也具有積極的意義。

鐵微肥；鎂微肥；葉面噴施；碳代謝；玉米

隨著世界人口迅猛增加與耕地日益減少之間矛盾的不斷加劇，提高單位耕地面積的糧食產(chǎn)量，已成為緩解糧食壓力、保障糧食安全的關(guān)鍵措施之一。在過(guò)去的近百年里，世界糧食產(chǎn)量的迅猛增長(zhǎng)在很大程度上依賴(lài)于化學(xué)肥料的大量使用，而且這種依賴(lài)性將會(huì)繼續(xù)延續(xù)下去。但是化肥使用量的持續(xù)增加不僅帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，而且在實(shí)際生產(chǎn)中化肥利用率也不斷降低[1-2]，從而迫使人們降低化肥的使用量、并采取措施提高化肥的利用率。在改進(jìn)的配方施肥中，隨著氮、磷、鉀等大量礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的混合使用，使得作物產(chǎn)量不斷增高。然而，近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，在作物收獲物被帶走的同時(shí)，土壤中的微量元素也隨著作物被帶走，從而造成土壤出現(xiàn)微量元素缺乏的現(xiàn)象。因此，在傳統(tǒng)的水肥調(diào)控模式的基礎(chǔ)上，通過(guò)土壤增施或葉面噴施微量元素以促進(jìn)作物的養(yǎng)分平衡供應(yīng)，已經(jīng)成為提高作物抗逆能力和產(chǎn)量、有效改良作物品質(zhì)的有效措施。

從數(shù)量上而言，鐵在植物正常生長(zhǎng)所必需的微量元素中位于首位，參與并維持著植物諸多的生理代謝過(guò)程，如光合作用、血紅素和硫鐵蛋白的合成等[3]。在植物體內(nèi)，鐵主要存在于葉綠體的類(lèi)囊體上和葉綠體基質(zhì)中，在光合作用的CO2固定、還原以及電子傳遞中起著重要的氧化還原作用[4-5]。土壤中雖然存在大量的鐵元素，但由于土壤的特殊氧化條件，鐵主要以Fe3+形式存在，植物難以吸收利用。因此，世界范圍內(nèi)40%以上的土壤嚴(yán)重缺鐵[6]，特別是在中國(guó)北方pH較高的石灰性土壤和鹽堿性土壤[7]，缺鐵已經(jīng)是影響糧食生產(chǎn)的重要問(wèn)題之一。盡管禾本科植物(如玉米)根系可以通過(guò)合成和分泌鰲合Fe3+的麥根酸類(lèi)鐵載體來(lái)吸收土壤中的Fe3+，但是與燕麥和大麥等分泌鐵載體的量比較多的低鐵耐受型植物相比，水稻和玉米分泌鐵載體的量相對(duì)較少，因而對(duì)低鐵土壤較為敏感[7-8]。對(duì)缺鐵玉米增施鐵肥，可使黃花的葉片重新恢復(fù)綠色，并且光合速率和胞間CO2濃度恢復(fù)到同期對(duì)照水平[9-10]，同時(shí)，顯著促進(jìn)對(duì)氮的吸收和植株生長(zhǎng)，增加干物質(zhì)積累，提高玉米產(chǎn)量[10-11]。因此，是否有必要在中國(guó)西北地區(qū)對(duì)玉米施用鐵肥以提高其產(chǎn)量，是值得進(jìn)行探討的問(wèn)題。

鎂也是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素，并作為葉綠素分子中的中心原子對(duì)葉綠體的發(fā)育及功能行使具有重要作用[12]；同時(shí)，鎂還是多種磷酸酶的輔基，參與植物體內(nèi)重要的生化反應(yīng)；鎂也可以誘導(dǎo)類(lèi)囊體垛疊成基粒并使類(lèi)囊體排列更加緊湊，從而提高能量轉(zhuǎn)化效率，調(diào)節(jié)激發(fā)能在光系統(tǒng)PSⅠ、PSⅡ間的分配；鎂還具有提高保護(hù)性酶活性、進(jìn)而維持生物膜完整性和葉綠體mRNA穩(wěn)定性的作用[13-15]。植物缺鎂會(huì)顯著影響葉綠素b的合成以及碳的固定和光能轉(zhuǎn)化效率，最終因光合作用的降低而導(dǎo)致作物減產(chǎn)，而增加鎂的供應(yīng)可以提高光系統(tǒng)Ⅱ電子傳遞效率，促進(jìn)光合同化力的形成，提高光能利用效率[16-17]。近年來(lái)，化肥、特別是氮磷鉀復(fù)合肥被大量應(yīng)用于農(nóng)田后，增加的K+濃度可能降低土壤中鎂的交換性從而抑制植物對(duì)鎂的吸收[18]。鑒于鎂離子與還原態(tài)的鐵離子(Fe2+)同為二價(jià)的金屬離子，在植物體內(nèi)的某些方面可能具有相互替代性，那么，能否利用施鎂以緩解植物的缺鐵癥狀也是值得探討的問(wèn)題。

本試驗(yàn)利用盆栽的方法，對(duì)玉米幼苗葉面單獨(dú)或組合噴施不同質(zhì)量濃度的鐵、鎂微肥，通過(guò)檢測(cè)與碳代謝相關(guān)的生理生化及生長(zhǎng)指標(biāo)，對(duì)噴施效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為作物增產(chǎn)提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料處理

將玉米主栽品種‘鄭單958’播種于直徑27 cm、高17 cm的塑料桶中。每桶裝取于耕作農(nóng)田深層20～40 cm的壤土與蛭石的混合物(體積比為1∶1、田間持水量31.5%)5 kg，其中土壤的有機(jī)碳13.7 g/kg，全氮0.90 g/kg，全磷0.53 g/kg，全鉀8.39 g/kg，堿解氮46.5 mg/kg，速效磷 9.96 mg/kg，速效鉀126.2 mg/kg，有效鐵3.6 mg/kg，有效鎂260 mg/kg，pH 8.3，為低鐵水平的土壤[19]。同時(shí)施1 g尿素和1 g磷銨作為底肥[20]，苗期追肥1次。出苗后，單株在正常水分條件下培養(yǎng)，通過(guò)每天傍晚稱(chēng)取幼苗和桶的質(zhì)量并補(bǔ)充每天蒸騰和蒸發(fā)散失的水分量，將土壤含水量控制在田間最大持水量的70%±5%。當(dāng)玉米幼苗長(zhǎng)至5葉期時(shí)，將配制的FeSO4·7H2O和MgSO4·7H2O溶液均勻噴施在玉米葉片上，當(dāng)葉面上形成液滴時(shí)停止噴施。參考前人的研究[16,21-22]，F(xiàn)eSO4·7H2O溶液設(shè)置250、500、750 mg/L 3個(gè)質(zhì)量濃度梯度，分別用Fe1、Fe2、Fe3表示；MgSO4·7H2O溶液設(shè)置0.5、1.0、1.5 g/L 3個(gè)質(zhì)量濃度梯度，分別用Mg1、Mg2、Mg3表示；混合的FeSO4·7H2O和MgSO4·7H2O溶液設(shè)置3個(gè)質(zhì)量濃度梯度，即Fe1+Mg1、Fe2+Mg2、Fe3+Mg3，同時(shí)設(shè)置噴施蒸餾水組作為對(duì)照。每組設(shè)5個(gè)重復(fù)，平均每棵玉米的溶液噴施量約10 mL，按3 500株/667m2計(jì)算，噴施量約為35 kg。噴施后15 d收樣。收樣前，測(cè)定不同處理幼苗9:00-11:00的凈光合速率和光響應(yīng)曲線(xiàn)；測(cè)量株高、根莖直徑(根和莖連接處的直徑)和葉面積。收樣時(shí)，分別收獲單株植物的地上部分和根系，并稱(chēng)量；將每株同一葉位最頂端完全展開(kāi)的葉片用液氮研磨至粉狀，于-80℃下儲(chǔ)存，用于生化指標(biāo)的測(cè)定。

1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.2.1 光合相關(guān)參數(shù) 收樣前，選擇晴朗少云的天氣，在9：00-11:00利用美國(guó)LI-COR公司生產(chǎn)的LI-6400XT便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定玉米葉片的凈光合速率。測(cè)定時(shí)選擇每株頂端同一葉位完全展開(kāi)的葉片，每組5株玉米，設(shè)置內(nèi)置光源強(qiáng)度為1 000 μmol/(m2·s)。在測(cè)定光響應(yīng)曲線(xiàn)時(shí)，將葉室CO2摩爾分?jǐn)?shù)設(shè)置為400 μmol/mol，設(shè)置人工光照強(qiáng)度(PAR)分別為0、50、100、200、500、800、1 000、1 200、1 500、1 800、2 000、2 300、2 500 μmol/(m2·s)。光響應(yīng)曲線(xiàn)采用經(jīng)典的Farquhar模型來(lái)進(jìn)行擬合。模擬公式為：

式中，Pn為凈光合速率，PAR為光合有效輻射強(qiáng)度，AQY為表觀量子效率，Amax為最大凈光合速率，Rd為暗呼吸速率，k為曲角。

1.2.2 光合色素質(zhì)量分?jǐn)?shù) 光合色素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定采用李得孝等[23]乙醇丙酮混合提取液的方法。

1.2.3 可溶性糖和淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù) 單位鮮質(zhì)量葉片中可溶性糖和淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定采用高俊鳳[24]的蒽酮比色法。

1.2.4 氨基酸和可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 單位鮮質(zhì)量葉片中游離氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定采用茚三酮顯色法[24]，可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[24]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel軟件進(jìn)行初步處理求出平均值與標(biāo)準(zhǔn)差，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(P<0.05)，用Origin 9.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施鐵、鎂微肥對(duì)玉米葉片凈光合速率和光響應(yīng)曲線(xiàn)的影響

由圖1-A可以看出，與對(duì)照相比，噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O溶液后，玉米葉片的凈光合速率隨著質(zhì)量濃度的升高而增加，F(xiàn)e2和Fe3處理表現(xiàn)出顯著性差異，并且Fe2的凈光合速率最高。噴施不同質(zhì)量濃度的MgSO4·7H2O溶液后，玉米葉片的凈光合速率與噴施FeSO4·7H2O溶液后的變化趨勢(shì)一致，也是Mg2與Mg3有顯著性增加，但是Mg2、Mg3與Fe2、Fe3之間無(wú)明顯差異。當(dāng)?shù)唾|(zhì)量濃度的硫酸亞鐵和硫酸鎂溶液(Fe1+Mg1)混合噴施后，玉米葉片的凈光合速率顯著升高，然而，提高混合液中各組分的質(zhì)量濃度卻使得這種促進(jìn)效應(yīng)呈逐漸降低的趨勢(shì)。

由圖1光響應(yīng)曲線(xiàn)可以看出，無(wú)論是單獨(dú)噴施FeSO4·7H2O或MgSO4·7H2O溶液還是噴施二者的混合溶液后，玉米葉片的光響應(yīng)能力均高于對(duì)照(圖1-B、C、D)。表1中模擬的光合特征參數(shù)表明，噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O溶液后，Amax、LCP、LSP、AQY、Rd均比對(duì)照有所增加，其中Amax、LSP、AQY、Rd隨著FeSO4·7H2O溶液質(zhì)量濃度的升高而增加，而LCP隨著FeSO4·7H2O溶液質(zhì)量濃度的升高而降低，表明其有效光合輻射范圍(即LSP與LCP的差值)隨噴施質(zhì)量濃度增加而增大。噴施不同質(zhì)量濃度的MgSO4·7H2O與FeSO4·7H2O和MgSO4·7H2O混合溶液后，Amax、LCP、LSP、AQY、Rd均比對(duì)照有所增加，但不同噴施質(zhì)量濃度的效應(yīng)之間無(wú)明顯差異。

2.2 噴施鐵、鎂微肥對(duì)玉米葉片光合色素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖2 可以看出，在試驗(yàn)條件和土壤肥力背景下，噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O溶液后，F(xiàn)e1、Fe2、Fe3的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素(葉綠素a+葉綠素b)和類(lèi)胡蘿卜素等的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有所增加，尤其是3組的葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)都達(dá)到顯著性變化，并且，F(xiàn)e2的促進(jìn)效應(yīng)最明顯。同樣，噴施不同質(zhì)量濃度的MgSO4·7H2O溶液后，Mg1、Mg2、Mg3的葉綠素a、葉綠素b、類(lèi)胡蘿卜素、總?cè)~綠素(葉綠素a+葉綠素b)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有所增加，Mg2的促進(jìn)效應(yīng)最明顯。當(dāng)噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O和MgSO4·7H2O混合溶液后，雖然葉綠素a、類(lèi)胡蘿卜素、總?cè)~綠素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有所增加，但只有葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加具有顯著性，其中Fe1+Mg1的促進(jìn)效應(yīng)最明顯。葉綠素b是PSⅡ捕光色素的重要組成成分，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加有利于捕獲光能[16]。這表明噴施硫酸亞鐵、硫酸鎂或二者的混合溶液均有利于光合色素、尤其是葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，但3種不同溶液以及同一種溶液不同質(zhì)量濃度的效果之間沒(méi)有顯著差異。

不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Different letters indicate significant difference (P<0.05).The same below.

圖1 噴施鐵、鎂微肥后玉米葉片的凈光合速率和光響應(yīng)曲線(xiàn)
Fig.1Pnand light response ability of maize leaves after spraying Fe and Mg liquid fertilizers

表1 噴施鐵、鎂微肥后玉米葉片的光合特征參數(shù)Table 1 Photosynthetic parameters of maize leaves after spraying Fe and Mg liquid fertilizers

注：同一指標(biāo)的不同字母表示不同處理之間差異顯著(P<0.05)。

Note：Different letters in each index indicate significant difference (P<0.05).

圖2 噴施鐵、鎂微肥后玉米葉片的光合色素質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fig.2 Mass fraction of photosynthetic pigments in maize leaves after spraying Fe and Mg liquid fertilizers

2.3 施鐵、鎂微肥對(duì)玉米葉片可溶性糖和淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O溶液后，玉米葉片中可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，F(xiàn)e2與Fe3表現(xiàn)出顯著性；而噴施不同質(zhì)量濃度的MgSO4·7H2O 溶液后，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有顯著性增加，其中Mg2的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加的最多(圖3-A)。當(dāng)較低質(zhì)量濃度(Fe1+Mg1，或Fe2+Mg2)的硫酸亞鐵和硫酸鎂混合溶液噴施后，葉片中可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)也有顯著性增加，但高質(zhì)量濃度(Fe3+Mg3)下這種效應(yīng)有降低的趨勢(shì)。與可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)基本一致，單獨(dú)或混合噴施FeSO4·7H2O和MgSO4·7H2O溶液后，各處理組淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有顯著性增加(圖3-B)。這表明噴施硫酸亞鐵、硫酸鎂或二者的混合溶液均有利于可溶性糖和淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加。

圖3 噴施鐵、鎂微肥后玉米葉片的可溶性糖和淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fig.3 Mass fraction of sugar and starch in maize leaves after spraying Fe and Mg liquid fertilizers

2.4 噴施鐵、鎂微肥對(duì)玉米葉片游離氨基酸和可溶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O溶液后，玉米葉片中游離氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于對(duì)照，F(xiàn)e2與Fe3表現(xiàn)出顯著性；而在噴施不同質(zhì)量濃度的MgSO4·7H2O溶液后，僅Mg2的游離氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著性增加(圖4-A)。噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O和MgSO4·7H2O混合溶液后，只有Fe1+Mg1的游離氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著性增加，而隨著組合質(zhì)量濃度的提高，這種效應(yīng)呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。單獨(dú)噴施FeSO4·7H2O和MgSO4·7H2O溶液后，均是試驗(yàn)設(shè)置的中間質(zhì)量濃度(Fe2、Mg2)下引起玉米葉片可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加，但噴施混合溶液后，在Fe1+Mg1組合下可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加，這種效應(yīng)隨著組合質(zhì)量濃度的增大而降低。

2.5 噴施鐵、鎂微肥對(duì)玉米生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O、MgSO4·7H2O及其混合溶液后，雖然各組玉米株高和根莖均表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，但是沒(méi)有表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性，而葉面積、地上部分和根系生物量以及根冠比則明顯增加(圖5)。其中，噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O溶液后，F(xiàn)e2、Fe3的葉面積、生物量和根冠比增加明顯；噴施不同質(zhì)量濃度的MgSO4·7H2O溶液后，Mg2的葉面積顯著性增加，3種質(zhì)量濃度處理的生物量根冠比均顯著增加。噴施不同質(zhì)量濃度的FeSO4·7H2O和MgSO4·7H2O混合溶液后，葉面積均有所增加，并且Fe1+Mg1、Fe2+Mg2的地下生物量和根冠比增加有顯著性，但Fe3+Mg3組合對(duì)根系生物量和根冠比沒(méi)有影響。

圖4 噴施鐵、鎂微肥后玉米葉片的游離氨基酸和可溶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fig.4 Mass fraction of soluble amino acid and protein in maize leaves after spraying Fe and Mg liquid fertilizers

圖5 噴施鐵、鎂微肥后玉米的生長(zhǎng)指標(biāo)Fig.5 Growth indicators changes of maize seedlings after spraying Fe and Mg liquid fertilizers

3 討論與結(jié)論

光合作用是植物最重要的生命活動(dòng)之一，光合能力的強(qiáng)弱可間接顯示出植物抗逆性的水平[25]。植物葉片的光合速率與葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著的正相關(guān)，較高的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為葉片同化更多的光合產(chǎn)物提供生理基礎(chǔ)。鐵是作物生長(zhǎng)需求量最大的微量元素，是合成葉綠素所必需的元素。而鎂不僅是葉綠素的組成成分，也是許多與糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)、核酸等的物質(zhì)代謝與能量轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶的激活劑或組成成分。因而，在缺鐵和缺鎂的環(huán)境中，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ê屯緩教岣哞F和鎂的有效性，進(jìn)而提高作物葉片的光合能力可能是促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育和增加產(chǎn)量的一個(gè)重要舉措[22,26-28]。

本研究結(jié)果表明，玉米葉面噴施合適質(zhì)量濃度的鐵、鎂微肥后，可起到提高葉片葉綠素質(zhì)量、尤其是葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，提高光合能力、以及可溶性糖、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)和可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的作用，這與前人對(duì)增施鐵肥[29-30]和增施鎂肥[31-33]的研究結(jié)果基本一致。另一方面，作物苗期田間管理的主攻方向是促進(jìn)根系生長(zhǎng)，培育壯苗[34]。在本研究中，噴施鐵、鎂微肥不僅提高葉片的光合性能和促進(jìn)葉面積和地上部分生物量的增加，而且使根系生物量顯著增加，根冠比顯著提高，這對(duì)于玉米后期的生長(zhǎng)發(fā)育有著積極意義。從所獲得的數(shù)據(jù)綜合來(lái)看，在本試驗(yàn)條件和土壤肥力背景下，質(zhì)量濃度分別為500 mg/L的FeSO4·7H2O溶液、1 g/L的MgSO4·7H2O溶液、或250 mg/L FeSO4·7H2O與0.5 g/L MgSO4·7H2O組成的混合溶液增加效果最為明顯。增加鐵、鎂溶液的質(zhì)量濃度并沒(méi)有起到更明顯地促進(jìn)效應(yīng)，這可能是玉米對(duì)增加的鐵、鎂的吸收和利用能力所限，也可能與其他因素(如氮、磷等營(yíng)養(yǎng)的相對(duì)不足或植株培養(yǎng)容器的體積等)有關(guān)。

綜上所述，在玉米苗期噴施硫酸亞鐵、硫酸鎂微肥可以有效提高葉片的光合性能、增大葉面積，特別是促進(jìn)根的生長(zhǎng)，這對(duì)于玉米后期的生長(zhǎng)發(fā)育有著積極的意義。在本試驗(yàn)條件下最適微肥分別為500 mg/L的FeSO4·7H2O、1 g/L的MgSO4·7H2O或250 mg/L的FeSO4·7H2O與0.5 g/L的MgSO4·7H2O組成的混合溶液。

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(責(zé)任編輯：郭柏壽 Responsible editor:GUO Baishou)

Effects of Spraying Fe and Mg Liquid Fertilizer on Carbon Metabolism and Growth of Maize Seedlings

WANG Dandan, LI Haichao, SHENG Hao and LIU Xiping

(College of Life Science, Northwest A&F University, Yangling Shaanxi 712100, China)

To explore effects of Fe and Mg fertilizer on carbon metabolism and growth of maize seedlings grown in North China, different concentrations of single and combined FeSO4·7H2O (250 mg/L,500 mg/L,750 mg/L) and MgSO4·7H2O (0.5 g/L,1 g/L,1.5 g/L) solutions were sprayed on the leaf surface of potted maize seedlings.Two weeks later, the indicators related to leaf carbon metabolism and growth were investigated.Results showed that spraying the Fe and Mg liquid fertilizers effectively increased the contents of chlorophylls, the ability of photosynthesis, and the mass fraction of soluble sugar and starch in leaves of maize, hence, enhancing leaf carbon metabolism ability of the plants.Meanwhile, root growth of plants was significantly promoted, leading to an increase in the root/shoot ratio.The most suitable mass concentrations applied in this pot experiments were 500 mg/L FeSO4·7H2O, 1 g/L MgSO4·7H2O, or the mixture of 250 mg/L FeSO4·7H2O + 0.5 g/L MgSO4·7H2O.In conclusion, spraying suitable mass concentrations of Fe and Mg liquid fertilizers on leaves of maize seedlings could effectively enhance leaf carbon metabolism ability and facilitate root growth of maize.

Fe liquid fertilizer; Mg liquid fertilizer; Foliar spraying; Carbon metabolism; Maize

WANG Dandan, female, master student.Research area:plant nutrition and physiology.E-mail：wangddyh@163.com

LIU Xiping, male, professor, doctoral supervisor.Research area:plant stress physiology, interactions between plants and the environment, transport and distribution of plants carbon/nitrogen compounds.E-mail：xpliuderen@163.com

日期：2016-12-29

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20161229.1005.012.html

2016-04-16

2016-07-10

國(guó)家“863”科技計(jì)劃(2013AA102902)。

汪丹丹，女，在讀碩士，研究方向?yàn)橹参餇I(yíng)養(yǎng)與生理。E-mail：wangddyh@163.com

劉西平，男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橹参锬婢成?、植物與環(huán)境之間的相互作用、植物體內(nèi)碳/氮化合物的運(yùn)輸和分配。E-mail：xpliuderen@163.com

Q945.19

A

1004-1389(2017)02-0192-09

Received 2016-04-16 Returned 2016-07-10

Foundation item The “863” Program of China(No.2013AA102902).