本論文為探討玉米光合成物質生產與分配及內生植物荷爾蒙在其中所參與之調節作用 。自72年至75年在桃園區農業改良場試驗田以台農351號台農育84S -24 號為材料,藉不同之生育環境因子,如北部地區春、秋期作間氣候環境之差異,不同 氮肥管理所造成栽培環境之差異,以及玉米本身遺傳特性所造成乾物質生產與分配之 差異等,做為研究項目。在不同的環境下調查各項目內至米各生育期間乾物質的生產 及分配情形,尤其是輸物質累積速率及供源-積儲分配比,並分析供源及積儲器官內 蛋白質與非構造性碳水化合物含量等生理性狀,同時利用建立之植物荷爾蒙檢測系統 ,調查子粒充實期間子粒內生荷爾蒙含量之變化,配合施用不同的植物生長高節劑, 以荷爾蒙之觀點來探究玉米生理因素與供源及積儲對光合成物質生產與分配之控制關 係。 茲將所得結困摘錄於下: 1.秋作玉米初期之生育良好,積儲容積發育充足,唯於子粒充實期因溫度降低及東 北季風強烈,使此時期光合成物質之生產不足子粒充實用,推其產量限制因子為供源 不足。春作玉米則因於營養生長初期低溫且日照不足,致值植株於此期發育較差,影 響到積儲器官之發育,但至子粒充實期氣候宜於玉米之生長。植株生長快速,供源充 足,推其產量限制因子為積儲能力不足。 2.在水耕法中玉米幼苗生長於NH態氮試驗較NO態氮為佳;田間試驗則以硫酸 錏較尿素較有利於玉米之生長。但上述二種速效性氮肥皆不若緩效性肥料裹硫尿素, 亦即裹硫尿素較能適合玉米之生長,故增產效果亦較大。另於硫酸錏內填加硝化抑制 劑Sulfathiazole 有延長肥效之作用,可減少施肥次數,祇需於基肥將氮肥全數施用 ,不需再施用穗肥。 3.玉米氮肥施用適量為210kg/ha-N (合為硫酸錏1000210kg/ha), 較105kg/ha-N 及52.5kg/ha-N 處理分別增產2-20%及8-32%, 各處理間之產量差異秋作較小,但春作則較為明顯。 4.由硝化抑制劑及緩效性肥料之試驗及深層施肥試驗,顯示玉米生育後期供給氮肥 可增加產量。氮肥不同施肥期試驗結果亦顯示將50%氮肥用於基肥另50%氮肥用 於穗肥時對玉米之發育及產量效果最佳。 5.建立檢測植物荷爾蒙系統: 利用動物色疫學原理,以酵素結合色疫法(Fnzyme-linked Immunosorbent Assary) 檢測玉米粒內生植物荷爾蒙,顯示樣品祇需簡易純化即可偵測,且準確度及專一性相 當高。IAA 可偵測0.5∼100pmole ,而ABA 則可檢測0.02∼10.0pmo- le之微量合爾蒙含量。如以Sep-pak 代替部份樣品之分離、濃縮純化等步驟,可使樣 品處理過程更為簡便,而RP-HPLC法可應用於大量樣品之檢測。 6.期作間乾物質之生產與分配差異很大;春作營養生長較差,但於子粒充實期間葉 桿重仍有增右之趨勢,故春作產量之限制因素主為積儲器官的生長分化不足,秋作則 無此現象,則於子粒充實期葉桿重已不再增加,其產量之限制為子粒充實期供源不足 秋作子粒內生IAA 含量較春作為低,此與秋作子粒充實較差有關。 7.不同氮肥施用量對每穗粒數影響很大,但對子粒重則較小。處理間IAA 含量亦有 明顯的差異,N 肥充足則子粒充實,且初期IAA 含量明顯較高。N 肥較少則IAA 高峰 出現期往後移,每公頃硫酸錏用量在1000kg時IAA 之高峰期為第二時期,500 kg為第三時期,250kg為第四時期。另硫酸錏用量在1000kg但施用時期不同時 發現freeIAA 含量之差異與穗肥施用之多寡有關,故子粒充實初期IAA 含量與產量有 密切之關係。 8.不同部位子粒之荷爾蒙含量差異極大,上位子粒不論品種或期作共鮮重及乾重皆 小於下位子粒;在充實初期下位子粒IAA 含量比上位子粒高。下位子粒IAA 含量之高 峰期亦較上位子粒早1∼2個生育時期。上、中、下,位子粒間不論自由態IAA 或總 IAA 含量高峰出現期皆有時序上之差異;以下位子粒最早,中位中粒次之,上位最晚 。 9.子粒內生ABA 含量於子粒充實期間出現二次高峰;一在子粒充實初期,另一在子 粒成熟期下位子粒之ABA 高峰期有比上位子粒早出現之趨勢。氮肥用量亦會影響子粒 ABA 含量,於抽穗期施用氮肥可增加子粒ABA 含量。 10.於雄穗抽出前施用TRIA1*10g/l,C.C.C.700ppm BA1* 10M等植物生長調節劑,發現TRIA有增產3.6%之效果,BA可使片糖含量增 加而C.C.C.可使株高降低5cm,但不會影響產量。TRIA處後因增加葉片內葉綠 素及氨基態氮含量,且減少葉片內糖含量,故認為TRIA可促進葉片光合作用能力及促 進糖類轉運而提高產量。 由期作氮肥管理及穗部不同部位子粒等三項目發現,IAA 與光合成物質之生產及轉運 有關,子粒充實過程中IAA 似乎控制蔗糖之轉運及乾物質累積之過程,而與產量有密 切之關係。
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