我国北方40个高产春玉米品种的磷素利用特性

【目的】探明我国北方目前主推高产春玉米品种的磷素利用特性,揭示不同玉米品种磷素积累和转运差异,为磷高效品种的选育提供理论依据。【方法】选用东北区40个不同熟期的高产春玉米品种,在同一环境条件下采用盆栽试验,按照大田60000 plants/hm2种植密度进行摆放。在开花期和生理成熟期,每个品种取样3株,分成根、茎秆、叶片和子粒4部分,测定干物质重;采用钼锑抗比色法测定植株各器官磷含量;依据磷素子粒生产效率(PEPG)划分不同玉米品种的磷效率类型,计算磷素利用特性的相关参数;分析磷素利用特性相关参数与磷素子粒生产效率的关系。【结果】依据磷素子粒生产效率将供试玉米品种划分为4个类型,即磷高效型(Ⅰ)、磷中效型(Ⅱ)、磷低效型(Ⅲ)及磷超低效型(Ⅳ )。其中,Ⅲ型品种最多(45%),Ⅳ型品种最少(5%),Ⅱ型和Ⅰ型品种分别为27.5%和22.5%。在开花前4个类型品种的磷含量及磷素分配比例差异不显著,开花后是产生差异的关键时期。开花期,Ⅳ型品种茎秆的磷素积累量最高(P<0.05),Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型品种根、茎秆和叶片的磷素积累量差异不显著(P>0.05)。成熟期,各器官的磷含量以Ⅳ型品种最高(P<0.05);Ⅱ和Ⅲ型品种的子粒磷含量高于Ⅰ型品种(P<0.05),但Ⅱ和Ⅲ型品种的子粒磷含量差异不显著(P>0.05)。Ⅳ型品种根、茎秆和叶片的磷素积累量和分配比例较高(P<0.05),而Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型品种子粒的磷素积累量和分配比例较高(P<0.05),Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型品种根、茎秆、叶片和子粒的磷素积累量和分配比例无明显差异(P>0.05)。4个类型品种中,Ⅳ型品种的磷干物质生产效率(PDMPE)、磷收获指数(PHI)、磷偏生产力(PFP)、磷转移量(PTA)、磷转移效率(PTE)及磷贡献率(PCR)最低(P<0.05),Ⅰ和Ⅱ型品种的PFP、PHI、PTA及PTE显著高于Ⅲ型品种(P<0.05),但Ⅰ和Ⅱ型品种的差异不显著(P>0.05);4个类型品种的磷素吸收效率(PUp E)和磷素农艺效率(PAE)无显著差异(P>0.05)。相关和通径分析表明,磷素干物质生产效率和粒重与磷素子粒生产效率呈显著正相关。【结论】我国北方目前主推的大部分高产春玉米为磷低效型品种;磷高效型品种在生育后期向子粒分配的磷素比例较多,而磷超低效型品种向根、茎秆和叶片分配的磷素比例较多;较高粒重和磷素干物质生产效率是磷高效型品种的基本特征。