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.

玉米;栽培模式;籽粒灌浆;光合响应参数;半干旱区

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

吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,吉林 长春130033;宜春学院生命科学与资源环境学院,江西 宜春336000;吉林农业大学农学院,吉林 长春130118

干旱地区农业研究

[1]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-.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)[J].干旱地区农业研究,2022(01):1-10

CSPn

不同栽培模式,半干旱区,玉米籽粒,粒形,响应特性,优化栽培,响应机制,大田试验,籽粒灌浆特性,产量形成,叶片光合,光合响应曲线,吐丝,生育阶段,百粒质量,灌浆速率,玉米叶片,光照强度,光量子,生育时期,光补偿点,量子效率,AQE,灌浆期,R3,V12,R1,最低值,LCP,光饱和点,LSP,CCP,最大净光合速率,羧化,CE,Rubisco,Vcmax,电子传递,Jmax,TPU,综上所述,光合作用,米利,弱光,适应范围,光合产物,转运能力,固碳,玉米产量,吉林省西部,光合响应参数

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