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摘要
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， 对茎粗和绿叶面积无显著影响， 但延缓了生育后期叶片衰老， 成熟期的绿叶面积较CK高99.21%。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CO2浓度显著升高(P<0.05)， 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)， 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、穗轴和单株干重分别降低6.17%、2.60%、7.64%、28.67%和7.27%， 其中穗轴干重降幅最大， 而雄穗和花丝干重分别增加6.90%和23.71%， 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CO2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。
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