[目的]探究不同施氮量对玉米穗期高温胁迫下光合生理及产量的影响,为合理施氮实现玉米抗逆稳产提供理论依据.[方法]2020-2021年开展人工模拟高温田间试验.以耐热型品种郑单958(Zhengdan 958)和热敏感型品种先玉335(Xianyu 335)为材料;设置3个施氮量,分别为低氮(N 90 kg/hm2,N90)、中氮(N 180 kg/hm2,N180)和高氮(N270kg/hm2,N270).在玉米第11片叶展开期至抽雄期进行高温处理(HT),分别持续12天(2020年)和9天(2021年),以田间自然生长的植株为对照(CK),处理期间高温和对照的日最高温度均值分别为41.9℃、35.9℃(2020年)和40.8℃、37.7℃(2021年),昼夜温差均值分别为19.3℃、13.0℃(2020年)和18.1℃、14.8℃(2021年),调查两个品种穗位叶的光合色素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、光合酶活性、籽粒产量及产量构成因素,分析温度、品种和施氮量三者之间的互作效应.[结果]1)高温胁迫提高了两个玉米品种穗位叶的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性,降低了穗位叶光合色素含量、净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数和产量,高温对热敏感型品种先玉335的影响大于耐热型品种郑单958.2)在对照条件下,两个品种的光合色素含量、Pn、最大光化学效率(Fv/Fm)、PEPCase活性、Rubisco活性、籽粒产量及产量构成因素随着施氮量的增加而增加;在高温条件下,则随施氮量增加呈先升后降趋势,均以N180处理最高.3)品种、温度、施氮量及温度×施氮量的互作效应对光合性能指标和产量均具有极显著影响(P＜0.01).与对照相比,高温条件下3个氮肥用量中N270处理的各项指标降幅最大,说明在高温条件下高氮加剧了玉米穗位叶光合性能减弱,加深了高温危害,且先玉335表现更明显.4)相关分析表明,两个品种的产量与穗粗、穗粒数、光合色素含量、Pn、Fv/Fm、实际光化学效率(YⅡ)、表观电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)均呈极显著正相关(P＜0.01),穗粗、穗粒数与各光合生理指标均呈极显著正相关(P＜0.01).因此,光合性能下降引起穗粒数减少,进而导致产量下降.[结论]第11片叶展开期至抽雄期高温胁迫可显著抑制玉米光合生理,降低产量.合理的施氮量(N 180 kg/hm2)可以缓解高温胁迫,提高光合生理活性,增加籽粒产量,而高氮(N 270 kg/hm2)会增加高温造成的产量损失.
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