内蒙Panobinostat小鼠古地区位于我国北部边疆,以农牧业生产为主,春玉米为这一地区种植的主要农PEG300体内作物。氮素是玉米生长发育过程中需求量较大的营养元素,也是决定玉米产量和品质的因素之一。在玉米种植过程中,存在氮肥施用量不合理和不平衡的现象,导致肥料利用率偏低。然而,随着玉米产量的不断提升,其蛋白质含量有逐年下降的趋势,严重影响了玉米的营养品质。在玉米生产中,为促进产量品质的同步提高,合理施肥是亟待解决的重要问题。本研究通过分析内蒙古地区1960-2020年的日照、温度、降水等农业气候资源的时空演变特征及其对春玉米产量的影响,构建春玉米不同生育阶段的温度、光照、水分和综合适宜度模型,将内蒙古春玉米种植区按照适宜度进行分区。选取气候适宜度低值区巴彦淖尔市五原县、中值区包头市土默特右旗和高值区赤峰市喀喇沁旗三个生态区,采用大田试验与人工气候箱试验相结合的方式,以不同氮效率玉米品种先玉335(XY335)、郑单958(ZD958)和京科968(JK968)为试验材料,设置3个氮肥水平(大田:0 kg·hm~(-2)、150 kg·hm~(-2)、300 kg·hm~(-2);人工气候箱:0g·盆~(-1)、0.97g·盆~(-1)、1.94g·盆~(-1))。研究不同生态区氮肥水平对春玉米品种XY335、ZD958、JK968的干物质和氮素的积累、转运及利用的影响,明确不同品种春玉米籽粒氨基酸、蛋白质含量及其组分的差异性以及参与氮代谢关键酶活性的动态变化规律,以期从生理生化角度揭示施氮量对蛋白质的调控效应。主要研究结果如下:1.通过对春玉米生育期主要气候资源进行总结,分析内蒙古春玉米栽培模式及其气候适宜度变化,结果表明:不同熟型春玉米种植边界呈明显向北和向东延伸趋势,其中中东部地区变化最大,由不适宜种植区转变为早熟区和中早熟区;东北地区表现为不适宜种植区在减小,早熟型区域在增大。内蒙古春玉米种植区气候适宜度整体呈上升趋势,高值区主要位于中东部和东南部地区,边界向北延伸明显。2.不同生态区玉米品种XY335、ZD958、JK968干物质积累量表现为高值区喀喇沁旗由于低值区五原县和中值区土默特右旗。氮高效品种XY335和ZD958具有较好的花后干物质生产能力。随着玉米生长发育的推进,XY335、ZD958和JK968叶片干物质、氮素分配比例从V6到R6时期,呈逐渐下降趋势。茎秆干物质、氮素分配比例从V6到R6时期,呈先上升后下降的变化趋势。玉米穗轴+苞叶干物质、氮素分配比例从VT到R6时期,呈先上升后下降的变化趋势。籽粒干物质分配比例从R3到R6时期,呈现上升趋势。在氮水平较低时,不利于玉米的生长和干物质的积累,而中氮、高氮水平下可以促进玉米的快速生长和干物质积累。在干物质转运方面,RAP、PRAR、CPAR、APA表现为随着施氮水平的提高呈上升趋势。氮素转运方面,NRA和CNRA均呈逐渐升高的趋势,NRR呈先增加后降低的趋势。NAG呈现出逐渐升高的趋势,CNAG呈逐渐降低的趋势。在氮素利用方面,NPE、NRE、NAE、NPFP、NHI表现为随着施氮水平的提高呈降低趋势。氮代谢关键酶活性在不同生态区,玉米品种XY335、ZD958、JK968叶片NR活性、Ni R活性、GS活性、GOGAT活性和AS活性差异显著,均表现为随着施氮水平的提高呈上升趋势。对籽粒而言,XY335、JK968、ZD958籽粒的Ni R活性随着施氮水平的提高呈上升趋势,XY335、ZD958的NR、GS、GOGAT活性随着施氮水平的提高呈上升趋势,JK968的NR、GS、GOGAT活性在低氮水平下较好,XY335、JK968、ZD958籽粒的AS活性在低氮水平下较好。3.生态区对穗数、千粒重的影响作用较大,氮肥对穗粒数、产量的影响较大。在不同生态区,玉米品种XY335、ZD958、JK968穗数、穗粒数、千粒重及产量均表现为随着施氮水平的提高呈现显著上升的变化趋势(N2>N1>N0),N2水平较N0水平分别提高了12.77%、20.27%、11.53%和50.98%,N2水平较N1水平分别提高了5.65%、6.12%、3.73%和16.22%。土默特右旗在N0水平下,产量表现为XY335>JK968>ZD958,产量差异显著(P<0.05);在N1与N2水平下,产量表现为ZD958>JK968>XY335,且品种间产量差异显著(P<0.05)。五原县与喀喇沁旗在不同施氮水平下,产量均表现为ZDimmune memory958>JK968>XY335。4.生态区、氮肥、品种及生态区×氮肥、生态区×品种、氮肥×品种和生态区×氮肥×品种的三因素互作效应均对玉米籽粒蛋白质含量影响显著。3个供试品种的籽粒蛋白质含量均表现为土默特右旗试验点>五原县试验点>喀喇沁旗试验点。籽粒蛋白质含量随着施氮水平的提高呈上升趋势。籽粒氨基酸含量表现为谷氨酸、脯氨酸和亮氨酸含量较高,约占氨基酸总量的46%～61%,天冬氨酸、丝氨酸、精氨酸、蛋氨酸和色氨酸含量较低,约占氨基酸总量的8%～12%。通过氨基酸比值系数法,亮氨酸、色氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸和半胱氨酸+蛋氨酸的RAA和RCAA值均接近或大于1,赖氨酸为第一限制性氨基酸。XY335在五原县、JK968在喀喇沁旗和五原县以及ZD958在喀喇沁旗的SRCAA值较高,且随着施氮水平的提高SRCAA值整体呈升高趋势。5.通过建立气候要素、气候适宜度和产量的逐步回归分析和主成分分析,结果表明,气温是影响气象产量的关键因子,其次是日照时数和气候适宜度,降水和湿度是第三限制因子。通过人工气候箱模拟不同生态区玉米叶片酶活性变化与大田叶片酶活性变化规律一致,说明增加氮肥施用量可以提高玉米叶片氮代谢关键酶活性。综上所述,内蒙古春玉米种植区气候适宜度整体呈上升趋势,不同生态区玉米品种干物质积累量、氮素分配比例及氮代谢关键酶活性均随施氮水平的提高呈上升趋势。生态区、氮肥、品种及其互作效应对玉米产量、蛋白质和氨基酸含量均有显著影响。通过逐步回归和主成分分析发现,气温、日照时数和气候适宜度是影响气象产量的关键因子。人工气候箱模拟结果与大田试验结果一致,说明施氮可提高玉米叶片氮代谢关键酶活性。