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夏玉米光合特性及产量对花期高温胁迫的响应 被引量：1
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作者 穆心愿 宋淼 +7 位作者 马智艳 隗骏坤 刘天学 胡秀丽 赵亚丽 黄收兵 李春苗 夏来坤 《南方农业学报》 北大核心 2025年第5期1361-1378,I0001,共19页
【目的】探讨花期高温胁迫对夏玉米田间温湿状况、叶片光合特性、水分利用效率及产量构成的影响,为夏玉米抗高温栽培提供理论依据。【方法】以玉米耐热型品种浚单20(XD20)和热敏感型品种农华101(NH101)为试验材料,利用聚烯烃(PO)薄膜温... 【目的】探讨花期高温胁迫对夏玉米田间温湿状况、叶片光合特性、水分利用效率及产量构成的影响,为夏玉米抗高温栽培提供理论依据。【方法】以玉米耐热型品种浚单20(XD20)和热敏感型品种农华101(NH101)为试验材料,利用聚烯烃(PO)薄膜温室模拟花期高温,以大田常温处理为对照(CK),于抽雄期设置连续10 d的模拟高温胁迫处理(HT),测定不同处理的田间空气温湿状况及夏玉米叶片光合特性、水分利用效率和产量。【结果】玉米田间空气温度和饱和水汽压差日变化均呈早晚低而平稳、日间高而波动的单峰曲线,且日间时段冠层高于穗层;相对湿度日变化呈早晚高而平稳、日间低而波动的单谷曲线,且日间时段冠层低于穗层。2个处理的田间实际水汽压和空气焓值日变化趋势不一致,CK处理下日变化趋势不明显,早中晚差异较小,而HT处理下日变化呈早晚低而平稳、日间高而波动的单峰曲线,日间显著高于夜间;HT处理增强了田间实际水汽压和空气焓值与空气温度和相对湿度的关联性。高温处理期间,与CK相比,HT处理提高了日间空气温度、增大了上午时段的饱和水汽压差,引起蒸散增强,进而使得田间相对湿度、实际水汽压和空气焓值增加,且冠层的增幅大于穗层,进而影响2个品种叶片的光合性能。高温处理期间,HT处理导致XD20和NH101穗位叶气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率分别平均增加36.60%、157.20%、19.72%和41.67%、143.90%、27.08%,叶片羧化效率、气孔限制值、瞬时水分利用效率和内在水分利用效率平均降低59.61%、29.94%、25.08%、31.65%和63.09%、31.00%、33.54%、33.45%,而净光合速率随空气温度变化而波动,造成植株整体光合性能下降。高温胁迫结束后,随玉米生育进程推进,HT处理的穗位叶各光合参数均能逐渐恢复至CK水平。HT处理导致玉米植株生育后期的干物质积累量显著降低(P<0.05,下同),穗粒数显著减少,百粒重略有增加,但籽粒产量显著下降。与CK相比,HT处理下XD20穗粒数和产量分别降低33.55%和35.49%,NH101则分别降低36.89%和37.63%,NH101的降幅大于XD20。【结论】高温胁迫下空气升温快、温度高且水汽压差大,增强了农田蒸散,使得田间相对湿度、实际水汽压和空气焓值增加,导致玉米叶片气孔导度增大、蒸腾散热增强,水分利用效率降低,气孔限制值降低而胞间CO_(2)浓度增加,叶片羧化效率降低且净光合速率随空气温度波动,造成植株整体光合性能下降,干物质积累量显著降低,进而导致穗粒数减少、籽粒产量显著降低。热敏感型品种农华101减产幅度大于耐热型品种浚单20。 展开更多
关键词 夏玉米 花期高温 田间温湿度 光合特性 产量
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授粉期高温胁迫对夏玉米植株形态、叶片光合及产量的影响 被引量：12
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作者 穆心愿 马智艳 +9 位作者 卢良涛 吕姗姗 刘天学 胡秀丽 李树岩 蒋寒涛 范艳萍 赵霞 唐保军 夏来坤 《中国生态农业学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期106-118,共13页
针对黄淮海地区花期高温影响夏玉米安全生产的问题,本研究以热敏感型品种‘先玉335’为试验材料,以大田常温为对照(CK),设置授粉期高温处理(HT),研究授粉期高温胁迫对夏玉米植株形态、叶片光合特性、干物质积累与分配及产量形成的影响... 针对黄淮海地区花期高温影响夏玉米安全生产的问题,本研究以热敏感型品种‘先玉335’为试验材料,以大田常温为对照(CK),设置授粉期高温处理(HT),研究授粉期高温胁迫对夏玉米植株形态、叶片光合特性、干物质积累与分配及产量形成的影响。结果表明:2021年和2022年,HT处理的冠层最高温度超过40℃的天数分别为7 d和8 d,高温处理期间冠层最高温度分别较CK高1.7~6.8℃和1.5~4.6℃。HT处理显著提高了夏玉米株高和穗位高,对茎粗和叶面积无显著影响,但延缓了生育后期叶片衰老,2021年和2022年成熟期的叶面积较CK分别显著提高34.69%和163.72%。高温处理期间,HT处理的玉米叶片气孔导度、蒸腾速率和胞间CO_(2)浓度显著升高(P<0.05,P<0.01),叶片羧化效率、气孔限制值和水分利用效率显著降低(P<0.05,P<0.01);叶片净光合速率随处理温度而变化,处理温度过高(一般>40℃时)则显著降低(P<0.05),反之则显著升高(P<0.05)或无显著变化,叶片整体光合性能下降。高温胁迫解除后,HT处理的叶片光合性能相关参数逐渐与CK趋于一致。经授粉期高温胁迫处理后,玉米茎秆、叶片、苞叶、穗轴和单株干重降低,其中穗轴干重降幅最大,而雄穗和花丝干重增加,使得干物质向茎秆、叶片、雄穗、花丝等部位的分配比例增加,而向穗轴的分配比例显著减少(P<0.05)。至成熟期,HT处理造成玉米籽粒和单株干重显著减少48.32%和16.71%(P<0.05),而玉米茎秆和叶片干重显著增加35.01%和9.48%(P<0.05)。HT处理的结实率和穗粒数分别显著下降54.43%和53.19%(P<0.05),百粒重显著提高10.13%(P<0.05),但籽粒产量显著降低46.82%(P<0.05)。综上,授粉期高温胁迫增强了玉米叶片气孔蒸腾,增加了胞间CO_(2)浓度,降低了叶片羧化效率和水分利用效率,导致植株整体光合性能下降,制约了光合同化物积累及向穗部的转移分配,导致结实率显著下降,穗粒数显著减少,制约了花后光合同化物从“源”(茎秆和叶片)向“库”(籽粒)的转运,最终导致籽粒产量大幅下降。 展开更多
关键词 夏玉米 授粉期 高温胁迫 光合性能 干物质积累与分配 产量
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不同耐/感玉米品种的叶片光合荧光特性、授粉结实和产量构成因素对花期高温的反应 被引量：29
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作者 穆心愿 马智艳 +9 位作者 张兰薰 付景 刘天学 丁勇 夏来坤 张凤启 张君 齐建双 赵霞 唐保军 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期57-71,共15页
探讨不同基因型玉米叶片光合荧光特性、授粉结实能力及产量构成对花期高温胁迫及恢复的响应,以期为未来气候变暖条件下夏玉米稳产高产提供理论依据。采用人工模拟增温试验,选取2个耐热型玉米品种(‘浚单20’和‘郑单958’)和2个热敏感... 探讨不同基因型玉米叶片光合荧光特性、授粉结实能力及产量构成对花期高温胁迫及恢复的响应,以期为未来气候变暖条件下夏玉米稳产高产提供理论依据。采用人工模拟增温试验,选取2个耐热型玉米品种(‘浚单20’和‘郑单958’)和2个热敏感型玉米品种(‘先玉335’和‘农华101’)为试验材料,设置花期高温胁迫和大田常温对照2个处理,研究花期高温胁迫及恢复对不同耐热性玉米叶片光合荧光特性、授粉结实能力、干物质积累与分配和产量构成的影响。结果表明,花期高温胁迫显著降低了玉米穗粒数,增加了空秆率,进而导致籽粒产量显著下降,且耐热型品种产量下降幅度小于热敏感型品种。与对照相比,花期高温胁迫下耐热型和热敏感型品种穗粒数分别降低22.25%和67.18%,百粒重分别降低2.03%和5.00%,空秆率分别增加206.37%和283.00%,籽粒产量分别降低31.84%和67.33%,其中穗粒数、空秆率和籽粒产量差异均达显著水平(P<0.05)。花期高温胁迫使得4个玉米品种有效绿叶面积和叶绿素含量降低,光系统Ⅱ受损,光合性能显著下降;高温胁迫结束后,光系统Ⅱ部分参数有所恢复,叶绿素含量和净光合速率恢复至对照水平。花期高温胁迫对雌穗总小花数、雄穗总小花数和雄穗分枝数影响较小,但使得散粉持续期缩短,开花吐丝间隔期拉长,造成雌雄不遇,结实率显著降低。花期高温导致的授粉持续期缩短是结实率降低的主要原因。花期高温胁迫显著降低了4个玉米品种干物质积累量和干物质向穗(粒)的分配比例;高温胁迫后,耐热型和热敏感型品种成熟期的单株干物质量分别降低16.40%和25.73%,籽粒干物质分配比率分别降低7.08%和46.80%,差异均达显著水平(P<0.05)。花期高温胁迫导致玉米光合性能下降,雌雄穗协调发育受到抑制,干物质积累量显著减少,使得结实率下降,穗粒数减少,籽粒产量显著降低。花期高温胁迫对热敏感型品种的产量形成、光合荧光特性、雌雄穗发育和干物质积累与分配的影响均高于耐热型品种。 展开更多
关键词 玉米 花期高温 光合荧光特性 授粉结实 籽粒产量
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不同种植密度对玉米新品种郑单5179生长及产量的影响
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作者 齐建双 夏来坤 +7 位作者 马智艳 丁勇 李春盈 唐保军 张凤启 张君 穆心愿 赵发欣 《耕作与栽培》 2022年第3期24-28,共5页
为了充分挖掘新审定品种郑单5179的生产潜力,本研究设置8个密度处理,开展密度对郑单5179的农艺、产量、抗倒伏能力和冠层结构等24个相关性状的研究。结果表明,郑单5179随着种植密度增大,抽雄-吐丝间隔期、空杆率、秃尖、畸形穗、茎基层... 为了充分挖掘新审定品种郑单5179的生产潜力,本研究设置8个密度处理,开展密度对郑单5179的农艺、产量、抗倒伏能力和冠层结构等24个相关性状的研究。结果表明,郑单5179随着种植密度增大,抽雄-吐丝间隔期、空杆率、秃尖、畸形穗、茎基层LAI和穗位层LAI共6个性状指标总体呈增加趋势;穗长、行粒数、单株产量、茎粗、节长、折断力、茎基层DIFN和穗位层DIFN等8个性状指标随着种植密度增加呈下降趋势;而茎基层MTA、穗位层MTA和产量等3个指标则随着密度增加呈先增加再下降趋势,产量在75 000株/hm^(2)时达到最高,株高、穗位高、穗粗、穗行数、轴粗、百粒重和倒伏倒折率之和等7个指标受种植密度增加影响不大。 展开更多
关键词 郑单5179 种植密度 生产潜力 适宜密度
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秸秆附着微生物对土壤养分、小麦根际细菌多样性及产量的影响 被引量：5
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作者 徐佳敏 王帅丽 +5 位作者 穆心愿 赵霞 唐保军 夏来坤 赵亚丽 刘天学 《河南农业科学》 北大核心 2022年第1期60-70,共11页
为探明还田秸秆附着的微生物进入土壤后对下茬作物根际微生物多样性和产量形成的影响,以玉米秸秆为试验材料,在盆栽试验条件下,以秸秆不还田(SR0)为对照,设置秸秆灭菌还田(SRD)和秸秆直接还田(SR)处理,研究秸秆不同处理对土壤养分含量... 为探明还田秸秆附着的微生物进入土壤后对下茬作物根际微生物多样性和产量形成的影响,以玉米秸秆为试验材料,在盆栽试验条件下,以秸秆不还田(SR0)为对照,设置秸秆灭菌还田(SRD)和秸秆直接还田(SR)处理,研究秸秆不同处理对土壤养分含量、冬小麦根际细菌群落多样性及冬小麦生长的影响。结果表明,秸秆还田提高了土壤有机质、碱解氮含量,且SRD与SR处理间差异不显著,SR处理显著提高土壤有效磷和速效钾含量,但SRD处理却降低土壤有效磷和速效钾含量。秸秆还田后小麦的株高、分蘖数、单株干物质量及产量构成因素均增加。其中,SR处理株高、分蘖数、单株干物质量、有效穗数和产量的增加幅度均高于SRD处理。各样本共检测到细菌类群1878个OTU,隶属于23门81纲128目223科373属。3个处理小麦根际土壤细菌总OTU数、丰富度指数和多样性指数均表现为SR>SRD>SR0,处理间差异不显著。物种群落组成分析表明,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)是根际土壤细菌的优势菌门,占所有细菌群落总数的90%以上。在纲分类水平下α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、Subgroup_6、放线菌纲(Actinobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteriia)是根际土壤细菌的优势菌纲。主坐标分析结果显示,主成分1(PC1)和主成分2(PC2)分别占47.11%和14.27%,3个处理的根际细菌群落组成存在明显差异。冗余分析结果表明,前2个排序轴共解释42.79%细菌群落变化,有机质、碱解氮含量是影响细菌群落结构的重要环境因子。综上,秸秆还田条件下附着的微生物对土壤养分含量、冬小麦根际土壤细菌多样性及冬小麦产量形成有明显的促进作用。因此,秸秆直接还田处理效果较好。 展开更多
关键词 秸秆还田 秸秆微生物 冬小麦 高通量测序 细菌多样性
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