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张川1,刘栋1,王洪章1,任昊1,赵斌1,张吉旺1,任佰朝1,刘存辉2,刘鹏1 #br#
ZHANG Chuan1, LIU Dong1, WANG HongZhang1, REN Hao1, ZHAO Bin1, ZHANG JiWang1, REN BaiZhao1, LIU CunHui2, LIU Peng1
摘要: 【目的】随着全球气候变暖,夏季高温天气频发、重发趋势明显,且持续时间不断延长,是限制黄淮海地区夏玉米产量提升的主要非生物胁迫之一。本文选用2个耐热性不同的夏玉米品种(耐热型品种郑单958、敏感型品种先玉335),比较其在大喇叭口期(V12)和开花期(VT)高温胁迫后光合特性、碳同化物积累与分配以及产量的差异,以期探明不同时期高温胁迫对夏玉米干物质生产性能及籽粒产量的影响。【方法】本研究以耐热型品种郑单958(ZD958)和热敏感型品种先玉335(XY335)为材料,设置V12期、VT期高温胁迫处理(昼38℃12 h/夜28℃12 h),以同时期适宜温度处理(昼32℃12 h/夜22℃12 h)为对照,使用自动控温控湿的高温棚模拟田间自然增温效果,比较高温胁迫后夏玉米叶面积指数(LAI)、叶片碳代谢酶活性、光合速率和碳同化物积累与分配的动态变化特征,明确夏玉米物质生产性能及籽粒产量对高温胁迫的响应机制。【结果】高温胁迫后,两品种的LAI、碳代谢酶活性、净光合速率和干物质积累量均显著降低,ZD958和XY335的LAI、RuBP羧化酶活性、PEP羧化酶活性、净光合速率和干物质积累量比其对照分别降低了2.98%—4.21%、40.38%—54.46%、16.88%—30.60%、18.14%—25.49%、12.83%—19.38%和3.80%—5.07%、56.56%—76.16%、26.33%—33.66%、22.37%—34.62%、22.07%—26.72%,VT期高温胁迫降幅大于V12期。高温胁迫后,夏玉米叶片蒸腾速率显著升高,但叶片水分利用效率显著下降。高温下两品种的13C同化量均显著降低,V12期高温胁迫后,ZD958和XY335的13C同化量分别降低了18.48%和22.82%,籽粒中13C同化量占比降低。高温胁迫显著降低穗粒数,千粒重虽有小幅提高,但籽粒产量显著降低。V12期高温胁迫后,ZD958和XY335穗粒数和产量分别降低了62.53%、70.50%和45.87%、62.87%;VT期高温胁迫后分别降低了70.53%、85.41%和66.89%、80.61%。VT期高温胁迫降幅大于V12期高温胁迫,XY335的降幅大于ZD958。【结论】高温胁迫降低了夏玉米叶面积指数、叶片RuBP和PEP羧化酶活性,显著降低叶片光合速率和干物质生产性能。高温下穗粒数显著减少,抑制了碳同化物从叶片和茎秆向籽粒的转运,最终导致籽粒产量降低。VT期高温胁迫效应大于V12期,热敏感型品种XY335的降幅显著大于耐热型品种ZD958。