2021年第2期水土保持应用技术1盘7
黄腐酸对夏玉米水分利用效率及生理指标的影响
李娜李菲李凤鸣丛子健
（辽宁省旱地农林研究所•辽宁省水土保持重点实验室，辽宁朝阳122002）
中图分类号:S512文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1673-5366.2021.02.01
摘要：通过田间试验，对夏玉米进行基施、喷施黄腐酸处理。基施量为86.63kg/hm2，喷施量为99kg/hm0、34.8 kg/hm2、22.3k//hm2，浓度分别为6%、3.3%及2.3%。在夏玉米主要生育时期测定叶片的净光合速率、叶绿素相对值含量（SPAD）、吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）等指标。结果表明，在各生育期，经黄腐酸处理后的玉米各生理指标均高于对照（CK）处理。叶面喷施6%浓度黄腐酸处理叶片光合速率及水分利用效率最高，最高值是CK处理的2.3倍，显著提高了叶片中IAA及ABA含量。喷施9次后，喷施高量黄腐酸（FA）增加了40%，喷施低量黄腐酸（FL）增加了70%，基施黄腐酸（FB）增加了27%。对夏玉米施用黄腐酸喷施处理的效果优于基施处理，且叶面喷施黄腐酸的最佳用量为69k//hm2。
关键词：黄腐酸；光合速率；IAA；ABA；水分利用效率
黄腐酸（FA）是腐植酸（HA）成分的一种，是植酸类分子量较小的高分子有机化合物，含有多种活性官能团，能溶于水、酸、碱、乙醇和丙醇，易被植物吸收，具有较强的生物活性。研究表明,FA不仅具有抗蒸腾的作用，还能促进根系发育、提高叶绿素含量和某些重要酶的活性以及对农药的协同作用，是一种使用广泛的植物生长调节剂。其能巩固启动叶片细胞质膜上的信号传导，诱导叶面气孔不均匀关闭（武应霞,20086，可使叶片气孔开启度减小，降低蒸腾强度，使植株和土壤保持较多的水分，减少植物体内水分蒸腾散失，提高植物抗旱的能力（周莉娜,2212），增强植株抗旱、抗逆能力，提高林木种植成活率；加速植株维管束分化，促进木质部形成，提高植株生长势；调节植株生理代谢。
目前关于FA的抗旱机理主要以光合机理为主，很少涉及到更深层的生理生化机制，本实验以一种高分子FA为研究对象，研究了基施及喷施不同浓度FA后对夏玉米光合速率、水分利用效率及生理生化指标等特征的影响，为这种高分子化合物的田间实际应用及干旱地区农业水分高效利用提供一定的理论指导。
1材料与方法
61研究区概况
本试验在内蒙古自治区和林县水利科学研究院和林格尔县基地进行，试验采样时间为2016年4~16月。和林格尔县位于内蒙古自治区中部，属于中温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温为6.2历年平均降
水量为392.3mm。供试土壤为中等肥力砂壤土，理化性质见表1。
表1供试土壤基本理化性质6
SOC TN AN P AK Zn pH Y质地2.540.39664.3 5.1234.460.24 6.4 1.54砂壤土21SOC为土壤有机质，//k/；TN为全氮质量分数,m/hk;AN为碱解氮,m/hk;P为有效磷,m/hk;AK为速效钾，m//kg；Zn为有效锌, m/k；Y为密度，//cm6。
62供试材料和试验设计
玉米品种为内单205号，种子经过种衣剂和包衣处理。供试用FA属于腐殖酸的一种，呈褐色液体状，易溶于水。试验设对照、喷施、基施FA。实验设计见表2。
表2实验处理对照表6
1）CK为对照处理，不施用FA；FH为喷施高量；FM为喷施中量；FL 为喷施低量;FB为基施。E为各处理的FA用量，//hm2；z为每株FA用量，/C为浓度，％。
处理E z C
CK000
FH66 1.26%
FM34.3 3.3%
FL22.30.5 2.5%
FB 4.63 1.25-
2测定项目及方法
在玉米拔节期2016年7月16日进行第1次喷施和基施,7月25日进行第2次喷施，用量同第1次，不进行基施,8
2水土保持应用技术2021年第2期
月12日进行第3次喷施，同样不进行基施。每次喷施与基施处理量见表2。每个处理选取长势一致的10株玉米进行基施和喷施，每株每次平均用量200mL溶液。将FA配成溶液，随后每隔10d测定1次光合指标及叶绿素含量相对值（SPAD），直到收获期。期间共测定5次光合指标及SPAD值。
选择晴朗无云的天气采用L-MO0光合测定仪测定玉米生育期光合指标，测定时间为9：00~11：00。在
收获期，分器官采集玉米样品，称鲜质量后，再带回实验室测定干质量。采用叶绿素活体测定仪（SPAD-552,Konica Minolta Sensing, Inc.,Japan）进行SPAD测定。由中国农业大学农学与生物技术学院植物生理与生物化学国家重点实验室进行脱落酸（ABA）、吲哚乙酸（IAA）的测定。
4结果与分析
3.5对生育期内光合速率的影响
不同处理玉米生育期施用FA（基施、喷施）的光合速率变化如图1所示。
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图1FA处理玉米生育期内光合速率变化由图1可知，各处理在生育期间光合速率趋势基本相同，施用FA的各时期玉米的光合速率都明显高于CK。而 FH处理（喷施63kg/hm2）在整个生育期内都保持着最高的光合速率，这同光合速率日变化FH保持较高的光合速率保持一致，光合速率高有利于作物本身制造更多的有机物。整个生育期间光合速率由大到小依次排序为FH>FM>FL> FB>CK。在喷施34d时,FH处理的光合速率是CK处理的2.5倍。喷施高浓度的FA能显著提高玉米生育期的光合速率，且在整个生育期内能保持较高的光合速率。
与CK相比可知，玉米随着生育期的推进，光合速率会下降，通过喷施FA能改善这种状况。同时可以看出叶面喷施FA可以明显提高光合速率。实验中，FH的喷施量对于玉米光合速率的效果最好，这与两者在植物体内的作用机理有关。对于光合速率，从FA的施用效果来看，其喷施效果都好于基施效果。
3.2对生育期内单叶水分利用效率的影响
不同处理玉米生育期的水分利用效率（n）变化如图2所示。
n是评价植物生长适宜程度的综合生理生态指标,n等于光合速率与蒸腾速率之比，它实质上反映了植物耗水与其干物质生产之间的关系。n与植物生理因子如气孔、光合速率、蒸腾速率等有关。由图2可知，FH处理在整个生育期中n都很高，其最高值是CK处理的2.5倍,FM处理是CK处理的2.5倍,FL处理高于CK处理的1.5倍。随着生育期的推进，喷施FA处理的n随时间推移而增大,CK处理在整个生育期中却保持得很平稳。虽然在34d之后喷施处理的n有 下降趋势，但却都高于CK处理。基施处理在22d后才有缓慢的上升趋势，这是由于喷施是直接作用于叶面，对光合速率与蒸腾速率的影响更快更直接，所以能更直接影响n
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图2FA处理玉米生育期内水分利用效率变化
而本实验表明，叶面喷施FA能提高玉米的单叶水分利用效率，这将有利于提高玉米的抗旱性。
45对生育期内叶片SPAD的影响
不同处理玉米生育期内叶片SPAD的变化如图4所示。
图4FA不同处理玉米生育期叶片SPAD 由图3可以看出，FA处理下玉米5个时期的SPAD测定值随着生育期的推进，喷施FA10d后，各处理均高于CK，随着喷施次数的增加以及生育期推进，CK处理SPAD并无明显变化，而其他FA喷施处理依旧保持着较好的SPAD，且FH 处理在整个生育期中较其他处理均保持较高的SPAD。FB 处理在施用FA10d后SPAD较高，由于整个生育期中只基施1次FA,SPAD下降可能是由于玉米在生育期施入土壤中的FA与土壤中的物质发生了一系列的耦合反应。由于FA 成分较复杂，其与土壤中离子的反应也很难确定，所以还有
2021年第2期李娜等：黄腐酸对夏玉米水分利用效率及生理指标的影响
6
待继续研究。而CK 处理在整个生育期中SPAD 较其他处理
下降较大，说明施用FA 能较好的保持叶片中的叶绿素含量。 这进一步说明，喷施FA 直接作用于玉米的叶子，对促进玉米
生长的效果最好。
3.4对生育期内IAA 含量的影响
IAA 是一种植物体内普遍存在的内源生长素，属吲哚类
化合物。生长素在植物体内的各器官都有分布，但相对集中
分布在生长旺盛的部位。由图4可以看出，施用3次FA 后,
其IAA 含量都分别高于施用3次后的IAA 含量。第1次施
用FA 后,FH 保持较高的IAA 含量，各处理IAA 含量虽然普
遍高于CK 值，但是并未形成显著性的差异。在第3次施用
FA 后，FH 依然保持较高的IAA 含量。FH 、FL 、FB 与CK 之
间的差异性显著。第3次喷施同第1次喷施相比，FH 增加
了 44%、FL 增加了 77%、FB 增加了 27%。施用FA 能提高玉
米的IAA 含量，且施用3次的效果要好于施用1次的效果。
□ CKfflFH 脸 FM QU FL 0FBb 〔f •
嘗〕就緬
VVI
15010050
0喷施1烟
喷施3次后
图4 不同施用次数黄腐酸处理的IAA 含量对比图3.5对生育期内ABA 含量的影响
ABA 是一种多功能植物激素，对植物生长、发育、抗逆
性、气孔运动和基因表达调控等都有重要的调节功能(匡勇,
2009)，在植物体中有关闭气孔，保持组织内的水分平衡，增
强根系透水性等作用。由图5可以看出在施用FA 前后的对
比中，喷施1次及1次后,FM 的ABA 含量都最高。第1次施
用后,FM 与其他处理的差异性显著，在第3次施用后，FH 、 FM 、FL 依然与其他处理形成显著性差异。同第1次喷施相
比较,FH 与FL 的ABA 含量都有所升高。施用1次FA 后, FH 的ABA 含量显著增加，喷施3次之后，各处理的ABA 含
量并未增高，这说明随着喷施FA 及锌肥次数的增加并未对 其ABA 的数值有显著性的影响，这一点与IAA 的结果是不
同的。单就施用锌肥和FA 对生育期内ABA 含量的影响来
讲，施用次数对ABA 在生育期内的含量并无影响。
图5 不同喷施时期黄腐酸处理的ABA 含量对比
4讨论
周莉娜等曾用FA 对玉米和小麦进行喷施和基施，结果 表明喷施FA 能显著提高玉米的光合速率和叶绿素含量。本
实验对夏玉米进行3次喷施处理，相较基施1次而言，喷施
处理要好于基施处理，这一结果与周莉娜等研究结果一致。
这说明在内蒙古西部干旱半干旱地区，使用FA 抗旱剂缓解
由于干旱胁迫对玉米的影响有一部分原因是提高了水分利 用效率(李捷等)。
陈玉玲等(1999)在苗干旱条件下测定FA 对冬小麦幼 苗内源ABA 及IAA 的含量的影响，其研究结果表明，在干旱
条件下FA 能促进IAA 及ABA 水平增加，且说明FA 既能直
接抑制气孔开启，也能通过改变内源激素水平间接起作用
(陈玉玲,1999)。许多试验也都证明ABA 作为一种“胁迫激
素”，在地上部与地下部的干旱信号传递中起着重要作用。 干旱刺激了根系ABA 的合成，并运输到地上部促进气孔关
闭，气孔阻力升高可使水分蒸腾降低，起到“节流”的作用，能
提高作物抵抗干旱的能力从而减少水分丢失(武应霞等，陈
玉玲2009)。这有利于降低蒸腾作用，这样植株体内的水分
散失就更少。
由本研究实验结果可以看出，在FA 喷施的处理中，喷施
的浓度越高，光合速率越大。这也证明FA 的施用浓度范围
很大，并没有出现无效或者是有害浓度，这可能与作物种类 有关，仍需要进一步研究。本实验条件下FA 的施用量以63 k//hm 2为宜。同时，喷施FA 溶液后，在一定程度上提咼了
n 减少生育期耗水量，以FH(63 k//hm 2)效果最佳。研究成 果能够为FA 的抗旱机理深入研究提供参考。
［参考文献］
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收稿日期：S020 - 1 1
作者简介：李娜(1987—)，女，内蒙古赤峰市人，博士，
主
