高温干旱复合胁迫对夏玉米产量及光合特性的影响

作     者：李小凡 邵靖宜 于维祯 刘鹏 赵斌 张吉旺 任佰朝 LI XiaoFan;SHAO JingYi;YU WeiZhen;LIU Peng;ZHAO Bin;ZHANG JiWang;REN BaiZhao

作者机构：作物生物学国家重点实验室/山东农业大学农学院 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2022年第55卷第18期

页      面：3516-3529页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：山东省高等学校青年创新团队科技支持计划（2021KJ073） 国家自然科学基金（31801296） 山东省博士后创新项目（202003039） 山东省重大科技创新工程项目（2019JZZY010716） 国家现代农业产业技术体系（CARS-02-18） 泰安市农业科技特派员科技项目（2020TPY002） 

主　　题：夏玉米 高温 干旱 高温干旱复合胁迫 产量 光合特性 干物质分配 

摘      要：【目的】气候变化导致全球变暖，高温、干旱等极端天气频发，且生产中高温干旱时常相伴发生。本研究旨在探讨不同生育时期高温干旱复合胁迫影响夏玉米产量和光合特性的生理机制。【方法】选用DH605为试验材料，设置不同生育时期高温(T)、干旱(D)以及高温干旱复合(T-D)处理。2019年于三叶期(V3)、拔节期(V6)和抽雄期(VT)进行，2020年于三叶期(V3)、大喇叭口期(V12)和抽雄期(VT)进行，以自然温度和正常水分处理为对照(CK)。研究不同生育时期高温干旱复合处理对夏玉米产量、光合特性以及干物质的积累与分配的影响。【结果】不同生育时期高温干旱复合胁迫处理后，夏玉米LAI和SPAD值均显著降低，光合性能下降，净光合速率(P)显著降低。其中VT时期复合胁迫对P影响最显著，VT时期的T-D处理的P较CK平均下降39.0%，且高温干旱复合处理后夏玉米净光合速率的下降幅度大于高温、干旱等单一胁迫。高温干旱复合处理引发夏玉米光合性能降低，导致夏玉米干物质积累能力及向籽粒分配比例的下降，进而导致产量显著降低。2019年V3、V6、VT时期的T-D处理的产量较CK分别降低27.4%、18.3%和66.5%;2020年V3、V12、VT时期的T-D处理的产量较CK分别降低14.5%、14.6%和68.7%。【结论】不同生育时期的高温干旱复合胁迫导致夏玉米叶面积指数和叶绿素含量降低，气体交换受抑制，光合性能下降，导致光合同化物的积累与分配受阻，产量显著降低。其中，抽雄期遭受高温干旱复合胁迫后对夏玉米产量和光合特性的影响最大，且复合胁迫对其影响大于单一胁迫。