不同栽培模式下半干旱区玉米籽粒形成和叶片对光与CO2响应特性

• 作者: 徐晨 张丽华 赵洪祥 闫伟平 刘晓龙 孙宁 李斐 谭国波 李前 边少锋 张治安
• 来源期刊: 干旱地区农业研究
• 学科: 农学
• 关键词: 玉米 栽培模式 籽粒灌浆 光合响应参数 半干旱区
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 耕作与栽培|Tillage and Cultivation
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 分类号: S513
• 语种: 中文
• DOI: 10.7606/j.issn.1000-7601.2022.01.01

摘要

为探究半干旱区优化栽培模式下玉米籽粒形成及叶片对光与CO2的响应机制,进行2 a的大田试验,设置对照模式(CK)、农户习惯模式(T1)和优化栽培模式(T2)3种栽培模式,研究不同栽培模式对玉米籽粒灌浆特性、产量形成、叶片光合响应曲线及相关参数的影响.结果表明:T2处理在吐丝后各生育阶段的百粒质量和平均灌浆速率均显著高于T1和CK处理,与CK和T1处理相比,T2处理的2 a平均灌浆速率分别增加了31.58％、18.00％和30.77％、9.80％,T2处理的灌浆速率在吐丝后20～30 d达到最大值,并显著高于T1和CK处理,与CK和T1处理相比,2 a分别增加33.91％、10.04％和26.28％、14.99％;T2处理的产量显著高于T1和CK处理,与T1处理相比,2 a分别增加了15.67％和14.03％;3个处理玉米叶片的净光合速率随光照强度增加而增加,当光量子密度超过300μmol?m-2?s-1时,T2处理的净光合速率要显著高于T1与CK处理;随着生育时期的推进,T2处理的光补偿点量子效率(AQE)显著高于T1与CK处理,在灌浆期(R3)降至3个生育时期(V12、R1、R3)间的最低值;T2处理的光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)均显著高于T1与CK处理,T2处理LSP与LCP的差值均为最大,2 a 3个生育时期(V12、R1、R3)分别达到1871.6、1914.4、1891.9μmol?m-2和1909.7、1848.6、1822.4μmol?m-2?s-1;CO2补偿点(CCP)、CO2饱和点(CSP)、CO2饱和时最大净光合速率(CSPn)和羧化效率(CE)均呈T2>T1>CK,T1与T2处理的CCP均显著高于CK处理,T2处理的CSP均显著高于T1与CK处理,T2处理CSP与CCP的差值更大,2 a 3个生育时期(V12、R1、R3)分别达到540.06、558.87、561.19μmol?m-2和539.13、518.54、574.73μmol?mol-1;T2处理的CE在R1和R3期均显著高于T1和CK处理;T1与T2处理的Rubisco最大羧化效率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)和磷酸丙糖利用率(TPU)均显著高于CK处理.综上所述,优化栽培模式(T2处理)可维持叶片的光合作用能力,促进玉米利用弱光进行光合作用,增加玉米对光和CO2的适应范围,从而增加光合产物的转运能力和叶片的固碳羧化能力,促进籽粒灌浆,减少资源利用的同时实现玉米产量提高,适合在吉林省西部半干旱区进行推广应用.