最佳氮肥施用量通过调节抗氧化防御机制和生化途径，提高了玉米的耐盐性及氮素利用效率

《Journal of Plant Growth Regulation》：Optimum N Fertilization Enhances Salinity Tolerance and N use Efficiency in Maize through Modulation of Antioxidant Defense and Biochemical Pathways

本研究通过盆栽试验，探究不同盐分（0、7、10、13 dS m?1）和氮肥用量（0、267、293 kg ha?1）对玉米生长、生理特性及氮利用效率的影响。结果表明，最优氮用量（293 kg ha?1）显著提升玉米生长指标（株高、收获指数、籽粒重等）、生理特性（相对含水量、叶绿素含量等），降低氧化损伤（MDA、SOD等活性），改善离子平衡（Na?积累减少），提高氮利用效率（NHI、PNUE等），并优化籽粒品质（油、蛋白、淀粉含量）。该研究为盐渍化地区玉米氮肥优化提供理论依据。

　　

摘要

土壤盐分是可持续农业生产力的主要限制因素，尤其是在干旱和半干旱地区。由于温度升高、降雨量减少、灌溉水质差以及过度使用化肥，土壤中的盐分积累问题日益严重。优化氮（N）肥料的施用被认为是一种缓解盐分对作物损害的有效策略。因此，本研究探讨了氮肥施用量和盐分浓度对玉米生长、生理生化特性、籽粒品质以及氮利用效率（NUE）的影响。实验采用了盆栽法，设置了12个处理组，包括四个盐分水平（0、7、10和13 dS m?1）以及三种氮肥施用量：0 kg ha?1作为对照组（N0），267 kg ha?1（N1）和293 kg ha?1（N2）。结果表明，氮肥施用量为293 kg ha?1时，玉米的生长参数（植株高度、收获指数、籽粒重量、穗部性状、茎秆直径、根系鲜重和干重以及叶面积）和生理生化特性（相对含水量、膜稳定性指数、叶绿素和类胡萝卜素）显著提高，同时降低了丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性。氮利用效率及其组成部分（氮收获指数（NHI）、生理氮效率（PNE）、氮产量效率（NYE）和光合氮利用效率（PNUE）也得到了显著改善。在氮肥施用量为293 kg ha?1的情况下，籽粒品质指标（油脂、蛋白质和淀粉）达到最佳水平，而电解质泄漏、Na?积累及Na?/K?比值明显降低。这些发现表明，适量的氮肥施用（293 kg ha?1）通过促进渗透调节、增强抗氧化防御机制、减轻氧化应激和维持离子平衡，提高了玉米的耐盐性。因此，优化氮肥施用是减轻盐分胁迫、提高盐碱地区玉米产量和籽粒品质的有效策略。