施用γ-聚谷氨酸提高夏玉米产量和养分吸收

玉米是我国第一大粮食作物，播种面积稳居首位，每年玉米生产化肥的用量在化肥总消费量中占有相当大的比例。施肥是提高作物产量的有效措施，随着化肥用量的增加，化肥的负面作用日益显现，如何在减少化肥用量的同时，保证粮食安全和环境安全成为社会关注的重点。

γ-聚谷氨酸 （γ-PGA）具有强吸水性、保水性、良好的生物降解性、较强的吸附性等优良性能，在日化、轻工业、医药、食品、农业等众多领域被广泛应用。张静静等研究了γ-PGA)促进夏玉米生长和养分吸收利用的调控机制，为其在玉米生产中的科学使用提供技术指导和理论依据。

由表1中方差分析可知，夏玉米产量和穗粒数在不同年份间、不同增效剂及不同剂量间均达到显著差异 (P < 0.05)。不同增效剂间比较，喷施γ-PGA玉米产量显著高于喷施谷氨酸，且同一增效剂下不同剂量的夏玉米产量各异 (表2)。喷施γ-PGA低量和高量处理均显著高于清水对照，分别增产2.89%、3.25%，而两个剂量间差异不显著；而喷施谷氨酸的处理较清水对照增产均不显著，且显著低于高量γ-PGA处理。

通过对产量构成因素的分析可知，当喷施γ-PGA时，穗粒数较清水对照均显著提高，而百粒重则在低量处理下显著增加，高量处理下增加不显著。可见，喷施γ-PGA主要通过有效提高夏玉米穗粒数实现增产，且高剂量处理效果显著高于喷施谷氨酸处理，而喷施谷氨酸则没有明显增产效果。在不同氮肥水平下，不同剂量的增效剂对玉米产量的影响表现不一 (表3)。

在常规施氮水平下，喷施高量γ-PGA具有显著的增产作用，增幅达3.42%，其穗粒数也显著提高，而在减氮30%水平下，喷施低量和高量γ-PGA均显著增产，增幅分别达4.71%、3.07%，两剂量下穗粒数均有显著提高，而百粒重则在低量下有显著增加。两种氮肥水平下，喷施谷氨酸均没有明显的增产作用。可见，常规施氮量下喷施高量γ-PGA通过提高穗粒数来提高产量，增产效果更好；减氮30%水平下喷施两种剂量均通过提高穗粒数实现增产，但低量处理还有效增加百粒重，增产幅度更大；且与常规施氮水平相比，减氮30%水平下γ-PGA的增产效应更好。通过不同处理产量的比较可以看出，减氮30%条件下喷施γ-PGA处理 > 常规施氮清水对照 > 减氮30%清水对照，说明减氮30%水平下喷施γ-PGA可以达到减肥增效的目的。

玉米干物质积累总量和各生育阶段干物质积累方差分析结果表明 (表1)，γ-PGA和谷氨酸处理间夏玉米干物质积累总量存在极显著的差异 (P < 0.01)，而不同年份间及不同施氮水平间也存在显著差异 (P <0.05)。值得注意的是，虽然不同剂量间差异不显著，但不同增效剂及用量的互作存在极显著的差异(P < 0.01)，表明不同增效剂及不同用量下对作物产量的影响存在明显的差异。

表4结果表明，不同增效剂间，喷施γ-PGA处理干物质积累总量显著高于谷氨酸处理。不同增效剂下的不同剂量间也存在差异，喷施低量和高量γ-PGA处理的成熟期干物质积累量均显著高于清水对照，增幅分别为6.47%、4.57%，两剂量间无显著差异。

表5结果表明，低量喷施γ-PGA均可明显提高干物质积累总量，且主要促进大喇叭口期至开花吐丝期的积累；而高剂量处理仅在2017年明显提高干物质积累总量，主要促进夏玉米开花吐丝期至灌浆前期的干物质积累。

夏玉米氮磷钾养分积累总量的方差分析结果表明 (表1)，不同增效剂、剂量及二者之间的交互作用均对氮磷钾积累总量有极显著影响 (P < 0.01)。不同增效剂间表现为喷施γ-PGA显著高于谷氨酸处理，增幅分别达6.37%、11.56%、5.23%，且不同剂量在不同增效剂下表现各异 (表6)，喷施γ-PGA能明显提高夏玉米的氮磷钾养分积累总量，且效果好于谷氨酸。

常规施氮水平下氮磷钾积累量显著高于减氮30%水平 (P < 0.01) (表7)。不同施氮水平下，增效剂和剂量的氮磷钾积累量变化趋势基本一致 (表7)。常规施氮水平下，喷施γ-PGA处理的氮磷钾积累总量较清水对照分别显著增加5.20%～6.97%、7.29%～10.85%、3.48%～5.27%，剂量间差异不显著。

减氮30%水平下，低量喷施γ-PGA处理氮磷钾积累总量较清水对照分别显著增加8.42%、11.93%、6.12%，而高量处理的氮磷积累总量提高不明显，但钾积累总量则显著提高4.36%。两种施氮水平下，谷氨酸处理养分积累与对照无显著差异。两种施氮水平下，喷施低量γ-PGA处理氮磷钾养分积累总量增幅更大，促进养分吸收的效果更好。夏玉米氮磷钾积累总量在年际间存在极显著差异 (P < 0.01) (表1)。