宛氏擬青霉提取物對夏玉米氣體交換參數及產量的影響

摘要：為探討野生沙棘根系內生真菌宛氏擬青霉菌株的提取物（ZNC）對夏玉米光合氣體交換參數和產量的影響，設置單施復合肥（U）、復合肥配施ZNC噴霧（UZ）2個處理，研究了復合肥配施ZNC噴霧對玉米凈光合速率、胞間CO₂濃度、氣孔導度、蒸騰速率和產量的影響。結果表明，UZ處理較U處理，玉米葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率顯著提升，產量顯著提高8.53%。宛氏擬青霉提取物噴霧可提高玉米關鍵生育時期的葉片光合速率，顯著提高產量。

關鍵詞：玉米；宛氏擬青霉；氣體交換參數；產量

中圖分類號：S311" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2023）04-0007-03

玉米是我國三大主要糧食作物之一，其高效優質生產對我國糧食安全起著至關重要的作用^[1]。提高單位面積土地產量糧食單產是目前解決中國糧食問題行之有效的手段之一。植物免疫誘抗劑主要通過增強植物生理功能來增加植物對致病因子的抵抗力，從而提高植物的誘導抗性^[2]。近年來，對野生沙棘內生菌宛氏擬青霉（Paecilomyces variotii）提取物進行大量作物試驗證明其具有高活性、純天然且穩定性極高的特點，使用濃度極低即可達到很好的促生效果，能促進根系生長，誘導植物耐旱、耐低溫，促進根際微生物生長。植物免疫誘抗劑在肥料、農藥及栽培技術中是重要的增產催化劑要素，已成為糧食增產的關鍵因子之一^[3]，但在玉米上相關研究報道較少。因此，有必要研究復合肥配施免疫誘抗劑對玉米氣體交換參數及產量的影響，以期為玉米高產高效栽培提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗在山東省泰安市肥城市桃源鎮營里村（36°14′23.20″N，116°63′98.90″E）進行，這里屬溫帶大陸性風氣候，四季分明，光照充足。該地區夏玉米種植常年實行秸稈還田及免耕播種。采用對照試驗法，玉米單施復合肥使用清水噴霧（U），復合肥配施宛氏擬青霉提取物ZNC噴霧（UZ）。玉米品種為登海111。ZNC購自山東省泰安市蓬勃生物科技有限公司。免疫誘抗劑分別在苗期和大喇叭口期各噴1次，濃度均為50 ng/mL。玉米季基施復合肥516 kg/hm²，播種量22.5 kg/hm²，小區長90 m、寬8 m，面積720 m²，每個處理3次重復。

1.2 觀測指標及方法

1.2.1 玉米氣體交換參數 在開花期、灌漿期、蠟熟期每個處理隨機選取10株，使用LI-6400型光合儀于晴天上午8∶30—11∶30在種植小區內原位測定：穗位葉的凈光合速率（Pn）、胞間二氧化碳濃度（Ci）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）。

1.2.2 玉米產量及產量構成因素 玉米成熟期在每個小區內選取5 m雙行，測定穗行數和行粒數，計算出穗粒數；烘干脫粒后測定水分含量，稱質量計算千粒質量（14%含水量），進而計算單位面積產量。

2 結果與分析

2.1 宛氏擬青霉提取物對玉米凈光合速率的影響

宛氏擬青霉提取物對玉米凈光合速率和胞間CO₂濃度的影響見圖1。

由圖1（a）可知，在玉米生長的3 個關鍵期，UZ處理的光合效率顯著高于U處理，尤以灌漿期光合效率最高，生長發育后期光合效率減弱。開花期玉米凈光合效率UZ處理較U處理高10.19％，灌漿期玉米凈光合效率UZ處理較U處理高6.33％，蠟熟期玉米凈光合效率UZ處理較U處理高17.91％。ZNC對玉米穗位葉凈光合速率的影響在灌漿期得以提高，玉米群體穗位葉的凈光合速率越高越有利于干物質積累、籽粒產量形成，進而促進籽粒產量的提高。

2.2 宛氏擬青霉提取物對玉米胞間CO₂濃度的影響

由圖1（b）可知，在玉米生長的3 個關鍵期，UZ處理的玉米葉片胞間CO₂濃度顯著低于U處理。灌漿期UZ處理的玉米葉片胞間CO₂濃度最低，開花期玉米胞間CO₂濃度UZ處理較U處理低6.39％，灌漿期玉米胞間CO₂濃度UZ處理較U處理低25.81％，蠟熟期玉米胞間CO₂濃度UZ處理較U處理高20.12％。由此可見，宛氏擬青霉提取物在開花期、灌漿期、蠟熟期均可降低玉米穗位葉的胞間CO₂濃度，進而促進光合作用，為干物質量的積累打下基礎。

2.3 宛氏擬青霉提取物對玉米氣孔導度的影響

宛氏擬青霉提取物對葉片氣孔導度和蒸騰速率的影響見圖2。

由圖2（a）可知，UZ處理的氣孔導度顯著高于U處理，灌漿期氣孔導度差異性最顯著。開花期玉米氣孔導度UZ處理較U處理高10.10％，灌漿期玉米氣孔導度UZ處理較U處理高20.19％，蠟熟期玉米氣孔導度UZ處理較U處理高13.15％。當葉片氣孔導度高時，葉片蒸騰作用降低，水分減少流失，玉米光合作用增強。宛氏擬青霉提取物可顯著提高玉米穗位葉的氣孔導度，進而增加干物質積累。

2.4 宛氏擬青霉提取物對玉米蒸騰速率的影響

由圖2（b）可知，相較于灌漿期，UZ處理對玉米開花期和蠟熟期蒸騰速率的差異性更為顯著。開花期玉米蒸騰速率UZ處理較U處理高41.10％，灌漿期玉米蒸騰速率UZ處理較U處理高13.29％，蠟熟期玉米蒸騰速率UZ處理較U處理高34.59％，其中，蒸騰速率在灌漿期最高。玉米葉片蒸騰作用越強，玉米根對無機鹽和水分的吸收速度越快，越利于玉米營養物質吸收，從而促進玉米營養生長和生殖生長，加快水分轉運。

2.5 宛氏擬青霉提取物對玉米產量的影響

宛氏擬青霉提取物對玉米產量的影響見表1。

由表1可知，UZ處理的產量最高，U處理的產量次之。宛氏擬青霉提取物ZNC的生物刺激效應可提高玉米穗粒數和千粒質量，進而影響玉米的籽粒產量。UZ處理比U處理穗粒數增加10.93％，UZ處理比U處理千粒質量增加8.25％，UZ處理比U處理籽粒產量增加8.53％。

3 結論

在宛氏擬青霉提取物ZNC影響的光合指標中，UZ處理的穗位葉光合效率顯著高于U處理，玉米穗位葉的氣孔導度、蒸騰速率UZ處理均高于U處理，而胞間CO₂濃度低于U處理。因此，復合肥配施免疫誘抗劑有利于增強玉米光合速率，提高玉米籽粒產量。

參考文獻

[1] 劉亞軒，賀振營.我國玉米生產現狀及栽培技術發展趨勢[J].現代農村科技，2020（4）：101-102.

[2] 邱德文.植物免疫誘抗劑的研究進展與應用前景[J].中國農業科技導報，2014，16（1）：39-45.

[3] 王露露，岳英哲，孔曉穎，等.植物免疫誘抗劑的發現、作用及其在農業中的應用[J].世界農藥，2020，42（10）：24-31.

Effects of Paecilomyces Variotii Extract on Gas Exchange Parameters and Yield of Summer Maize

ZHANG Qinglin1， ZHANG Yuexian2， LIU Zhen1， NING Tangyuan1*

（1.College of Agriculture， Shandong Agricultural University/Key Laboratory of Crop Water Physiology and Drought-resistant Germplasm Improvement， Ministry of Agriculture， Tai'an Shandong 271018， China; 2.Tai’an City Daiyue District Huangqian Town Agricultural Comprehensive Service Center， Tai’an Shandong 271000， China）

Abstract： In order to investigate the effects of the extract of wild sea buckthorn endophytic fungus paecilomyces variotii extract （ZNC） on photosynthetic gas exchange parameters and yield of summer maize， two treatments were set： single application of compound fertilizer （U） and compound fertilizer combined with ZNC spray （UZ）. The effects of compound fertilizer combined with ZNC spray on net photosynthetic rate， intercellular CO₂ concentration， stomatal conductance， transpiration rate and yield of maize were studied. The results showed that UZ treatment significantly increased the net photosynthetic rate， stomatal conductance and transpiration rate of maize leaves compared with U treatment， and the yield was significantly increased by 8.53%. Paecilomyces variotii extract spray can increase the photosynthetic rate of maize leaves in the critical growth period and significantly increase the yield.

Key words：" "maize; paecilomyces variotii; gas exchange parameters; yield

收稿日期：2023-03-11

基金項目：山東省重大科技創新工程（2020CXGC010803）；山東省重大創新工程（2021CXGC010804）

作者簡介：張慶林（1996—），男，碩士，主要從事高產高效農作制度研究。

通信作者：寧堂原（1976—），男，博士，教授，博導，主要從事高產高效農作制度研究。