高温对玉米产量和品质的影响及调控研究

高温对玉米产量和品质的影响及调控研究

张保仁[1]2003年在《高温对玉米产量和品质的影响及调控研究》文中指出本试验于2001~2002年在山东农业大学试验农场进行。第一年选用6个玉米品种,在大田升温条件下比较了不同品种的产量变化和品质差异,在此基础上选用农大108(代表对高温适应性强的类型)和山农3号(代表对高温适应性差的类型)两个品种,系统研究了高温时期对玉米产量和品质的影响及其生理生化机制,同时进行了调控措施的研究,主要研究结果如下:1. 高温对玉米产量的影响全生育期高温降低了玉米的产量,所有品种高温处理的产量均显着低于各自的对照。不同高温时期对玉米产量的影响不同。第一期(出苗后0~28天)高温对玉米的产量没有显着影响,第二期(出苗后29~62天)和第叁期(出苗后63~96天)高温显着降低了玉米的产量,分别降低23.76%和17.83%,叁个高温时期以第二期对产量的影响最大;不同品种之间对高温的反应存在差异,增温后,农大108产量降低10.75%,山农3号产量降低17.37%,农大108受高温的影响小于山农3号。在产量构成因素上,产量的降低是由于穗粒数的减少和千粒重的降低造成的。高温使玉米的生育进程缩短,叶面积减小,干物质积累减少,经济系数降低,是产量降低的直接原因。2. 高温对玉米籽粒品质的影响全生育期高温降低了籽粒中淀粉含量,蛋白质含量表现为聊玉5号、掖单2号较对照显着降低,山农3号、鲁原单14和鲁单50显着升高,农大108没有明显变化,粗脂肪含量的变化表现为山农3号、聊玉5号和鲁原单14显着提高,农大108、鲁单50和掖单2号明显降低,脂肪酸含量,农大108和聊玉5号低于对照,山农3号、掖单2号、鲁单50和鲁原单14都高于对照。不同时期高温对玉米籽粒品质也产生了影响。第一期高温提高了两个品种的淀粉含量,第二和第叁期高温使两个品种的淀粉含量都降低,淀粉总量的变化主要是由于支链淀粉含量的变化引起的。蛋白质含量与淀粉的变化趋势相反,表现为第一期高温降低蛋白质含量,第二、叁高温升高了蛋白质含量,两个品种表现一致;蛋白组分的含量,农大108四种蛋白组分的含量变化与蛋白质总量的变化趋势一致,山农3号只有清蛋白和谷蛋白含量与蛋白总量变化一致。高温时期对氨基酸及组分含量的影响存在品种的差异,第一期高温降低了山农3号氨基酸的含量,但农大108氨基酸含量升高,第二期高温提高了山农3号氨基酸含量,但使农大108氨基酸含量降低,第叁期高温对两个品种的氨基酸总量都没有影响。叁个高温时期的粗脂肪含量都低于各自的对照,第一期高温处理降低的幅度最大,第二期高温降低的幅度最小,两个品种表现一致。3. 高温对玉米氮磷钾吸收利用的影响<WP=8>高温总体上抑制了玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,但不同高温时期和不同品种之间存在差异,恢复常温后,这种抑制作用减弱。从氮素的吸收利用看,叁个时期高温都对玉米氮素的吸收利用起了抑制作用,第一期高温两个品种的氮素积累量较对照平均降低4.78%,第二期高温两个品种平均降低21.79%,第叁期高温两个品种平均降低5.0%;两个品种相比,山农3号的氮素积累量较对照平均降低15.57%,农大108降低11.69%。从磷素的吸收利用看,第一期和第二期高温对两个品种磷素的吸收利用都起了抑制作用,磷素积累量分别较对照降低14.37%和 23.22%,第叁期高温促进了对磷素的吸收利用,磷素积累量升高18%;两个品种相比,山农3号的磷素积累量较对照平均降低10.55%,农大108叁个高温时期平均降低2.51%。从钾素的吸收利用看,第一和第二期高温都抑制了对钾素的吸收利用,钾素积累量分别较对照降低20.49%和19.55%,第二期的抑制作用更大,第叁期出现了钾素“渗出现象”,高温使这种现象得到了缓解,钾素降低幅度减小了24.27%,两个品种相比,高温对山农3号的钾素吸收表现为正效应,钾素积累量较对照平均升高2.13%,农大108钾素的吸收利用表现为负效应,钾素积累量较对照降低12.51%。4. 高温对玉米叶片光合特性的影响高温降低了玉米叶片的叶绿素总量和a、b含量以及类胡萝卜素含量,a/b比值增大。从叶绿素总量的变化看,第一期高温处理平均下降4.40%,第二期平均下降5.89%,第叁期平均下降3.18%,;从两个品种看,山农3号平均下降4.25%,农大108平均下降4.71%增温后,玉米叶片叶绿素荧光参数Fo、NPQ升高,Fv/Fm、ФPSⅡ、ETR、qP下降,恢复常温后,Fo、NPQ相对下降,Fv/Fm、ФPSⅡ、ETR、qP相对升高,两个品种相比,山农3号变化的幅度大于农大108。不同高温时期降低了玉米叶片的光合速率,其中以第二期降低的幅度最大,为20.7%,第一期最小,为2.23%;两个品种相比,农大108光合速率平均下降12.4%,山农3号平均下降14.1%。5. 高温对玉米活性氧代谢和膜脂过氧化水平的影响不同高温时期对玉米SOD、POD、CAT活性的影响总体上是一致的,增温后,两个品种高温处理叶片的SOD、POD、CAT的活性都高于对照,籽粒的酶活性也呈相同的变化趋势,但籽粒的酶活性明显小于叶片,恢复常温后,高温处理的酶活性相对下降,表现为与各自对照的差异变小。同时,高温使叶片中MDA含量升高,其中第二和第叁期高温处理MDA含量提高的幅度分别为13.65%和18.35%,都大于第一期;两个品种相比,山农3号MDA?

车升国[2]2015年在《区域作物专用复合(混)肥料配方制定方法与应用》文中指出化肥由低浓度到高浓度、由单质肥到复合(混)肥、复合(混)肥由通用型走向专用化,是世界肥料发展的主要趋势。我国幅员辽阔,土壤、气候和作物类型复杂多样,农业经营以小农经济为主,规模小、耕地细碎化。因此,区域化、作物专用化是我国复合(混)肥料发展的重要方向。本文根据我国不同类型大田作物的区域分布特点,系统研究区域作物需肥规律、气候特性、土壤特点、施肥技术等因素,开展区域作物专用复合(混)肥料配方制定方法与应用研究。主要结果如下:(1)根据农田养分投入产出平衡原理,研究建立了“农田养分综合平衡法制定区域作物专用复合(混)肥料农艺配方的原理与方法”。该方法通过建立农田养分综合平衡施肥模型,确定区域作物氮磷钾施肥总量以及基肥和追肥比例,从而获得区域作物专用复合(混)肥料一次性施肥、基肥、追肥中氮磷钾配比,也即复合(混)肥料配方。通过施肥模型确定区域作物专用复合(混)肥料氮磷钾配比,使作物产量、作物吸收养分量、作物带出农田养分量、肥料养分损失率、养分环境输入量、土壤养分状况、气候生态等因素对区域作物专用复合(混)肥料配方制定的影响过程定量化。根据区域作物施肥量来确定作物专用复合(混)肥料配方,生产的作物专用复合(混)肥料可同时实现氮磷钾叁元素的精确投入。(2)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域小麦农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而获得区域小麦专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域小麦专用复合(混)肥料配方。我国小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1:0.40:0.31,基肥配方氮磷钾比例为1:0.65:0.51。不同区域小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为:东北春小麦区1:0.42:0.15、1:0.60:0.21;黄淮海冬小麦区1:0.45:0.40、1:0.79:0.70;黄土高原冬小麦区1:0.50:0.09、1:0.77:0.14;西北春小麦区1:0.47:0.47、1:0.80:0.81;新疆冬春麦兼播区1:0.27:0.25、1:0.65:0.59;华东冬小麦区1:0.42:0.38、1:0.61:0.54;中南冬小麦区1:0.24:0.28、1:0.35:0.43;西南冬小麦区1:0.34:0.26、1:0.57:0.43;青藏高原冬春麦兼播区1:0.62:0.70、1:1.04:1.17。(3)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域玉米农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域玉米专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域玉米专用复合(混)肥料配方。我国玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1:0.40:0.30,基肥配方氮磷钾比例为1:0.93:0.69。不同区域玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为:东北春播玉米区1:0.65:0.52、1:1.39:1.11;黄淮海平原夏播玉米区1:0.37:0.18、1:0.62:0.30;北方春播玉米区1:0.45:0.08、1:1.73:0.32;西北灌溉玉米区1:0.39:0.36、1:0.95:0.86;南方丘陵玉米区1:0.27:0.40、1:0.50:0.73;西南玉米区1:0.41:0.29、1:1.22:0.87。(4)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域水稻农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域水稻专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域水稻专用复合(混)肥料配方。我国水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1:0.44:0.56,基肥配方氮磷钾比例为1:0.75:0.96。不同区域水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为:东北早熟单季稻区1:0.47:0.18、1:0.94:0.35;华北单季稻区1:0.35:0.28、1:0.61:0.50;长江中下游平原双单季稻区晚稻1:0.29:0.58、1:0.49:0.98,早稻1:0.34:0.37、1:0.57:0.63,单季稻1:0.53:0.95、1:0.92:1.63;江南丘陵平原双单季稻区晚稻1:0.42:0.75、1:0.63:1.12,早稻1:0.44:0.80、1:0.67:1.22,单季稻1:0.51:0.45、1:0.75:0.67;华南双季稻区晚稻1:0.33:0.50、1:0.61:0.92、早稻1:0.39:0.74、1:0.71:1.36;四川盆地单季稻区1:0.58:0.83、1:1.05:1.49;西北单季稻区1:0.53:0.30、1:0.90:0.52;西南高原单季稻区1:0.77:0.97、1:1.32:1.66。(5)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域马铃薯农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域马铃薯专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域马铃薯专用复合(混)肥料配方。我国马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1:0.31:0.89,基肥配方氮磷钾比例为1:0.54:1.59。不同区域马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为:北方一作区1:0.39:0.56、1:0.53:0.77;中原二作区1:0.39:0.58、1:1.10:1.62;南方二作区1:0.15:1.04、1:0.26:1.85;西南混合区1:0.47:1.55、1:0.79:2.60。(6)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域油菜农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域油菜专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域油菜专用复合(混)肥料配方。我国油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1:0.73:0.70,基肥配方氮磷钾比例为1:1.16:1.11。不同区域油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为:春油菜区1:0.70:0.55、1:0.80:0.63;长江下游冬油菜区1:0.50:0.24、1:0.86:0.40;长江中游冬油菜区1:0.60:0.56、1:1.13:1.07;长江上游冬油菜区1:1.00:1.20、1:1.20:2.34。(7)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域棉花农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域棉花专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域棉花专用复合(混)肥料配方。我国棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1:0.37:0.65,基肥配方氮磷钾比例为1:0.67:1.17。不同区域棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为:黄河流域棉区1:0.45:0.94、1:0.84:1.76;西北内陆棉区1:0.44:0.44、1:0.74:0.73;长江流域棉区1:0.24:0.65、1:0.45:1.20。(8)根据农田士壤养分综合平衡施肥模型,确定区域花生农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域花生专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域花生专用复合(混)肥料配方。我国花生专用复合(混)肥料配方全国一次性施肥配方氮磷钾比例为1:0.35:0.85,基肥配方氮磷钾比例为1:0.48:1.10。不同区域花生专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为:东北花生区1:0.22:0.69、1:0.35:1.11;黄河流域花生区1:0.59:0.86、1:0.76:1.10;长江流域花生区1:0.31:0.90、1:0.48:1.40;东南沿海花生区1:0.35:1.07、1:0.78:2.41。(9)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域大豆农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域大豆专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域大豆专用复合(混)肥料配方。我国大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1:0.43:0.52,基肥配方氮磷钾比例为1:0.43:0.52。不同区域大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为:北方春大豆区1:0.43:0.33、1:0.43:0.33;黄河流域夏大豆区1:0.6:0.72、1:0.73:0.87;长江流域夏大豆区1:0.48:0.79、1:0.48:0.79;南方多熟制大豆区1:0.60:1.07、1:0.60:1.07。

杨欢[3]2017年在《灌浆期高温干旱胁迫影响糯玉米籽粒产量形成的生理机制》文中提出高温干旱是南方玉米生产易遭遇的主要非生物逆境。本文以国家南方糯玉米区域试验对照品种苏玉糯5号和渝糯7号为材料,研究了灌浆期高温与高温干旱胁迫对糯玉米植株物质积累与转运,叶片光合、衰老与抗氧化酶活性,籽粒灌浆,可溶性糖、淀粉和蛋白质积累与相关酶活性以及内源激素含量的影响。主要结论如下:1干物质积累转运和籽粒灌浆灌浆期高温和高温干旱胁迫显着降低每穗粒数、粒重和产量,苏玉糯5号和渝糯7号高温下分别降低了 15.0%、19.4%、40.1%和15.9%、8.2%、26.8%,高温干旱下分别降低了 29.8%、30.7%、53.0%和28.2%、23.0%、47.4%,表明苏玉糯5号较渝糯7号对逆境胁迫敏感。灌浆期高温胁迫减少了花后干物质积累量、花后营养器官同化物转运量及其对籽粒产量贡献率,增加了花前营养器官转运量、转运率及其对籽粒产量贡献率,且高温干旱下胁迫加剧。灌浆期高温与高温干旱胁迫降低了籽粒干重、鲜重、鲜籽粒体积和籽粒含水率,表明灌浆进程受抑,灌浆期缩短,且高温干旱胁迫效应较大。2叶片光合特性灌浆期高温胁迫降低了叶片SPAD值、含水率、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和核酮糖二磷酸羧化酶活性,进而导致叶片光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSII潜在光化学效率和PSII原初最大光能利用效率降低,胞间CO2浓度和初始荧光上升。高温干旱胁迫对叶片光合特征参数影响大于高温胁迫。3叶片衰老叶片衰老过程中,可溶性蛋白、叶绿素和类胡萝卜素含量,抗氧化酶(过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶)活性先升后降,丙二醛含量逐渐升高。灌浆期高温与高温干旱降低叶片可溶性蛋白、叶绿素和类胡萝卜素含量及抗氧化酶活性,增加叶片丙二醛含量。高温干旱对叶片衰老相关参数影响大于高温胁迫。4籽粒组分积累与相关酶活性灌浆期高温胁迫下籽粒可溶性糖含量5-15DAP升高、20DAP降低,25-30DAP与常温相似,高温干旱胁迫下糖分积累显着受抑。高温胁迫下籽粒淀粉积累15DAP前较快,高温干旱胁迫下10DAP前淀粉积累较快,之后显着受抑。蛋白质含量10-15DAP前胁迫条件下较低,后期胁迫条件下增加且高温干旱胁迫下增幅较大。灌浆期高温与高温干旱胁迫显着影响籽粒组分合成相关酶活性。蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合酶(合成方向)活性在胁迫条件下显着降低且高温干旱下降幅较大,而蔗糖合酶(分解方向)活性15DAP前胁迫条件下升高,升幅渝糯7号高温干旱下较大,苏玉糯5号高温下较大,20DAP后各处理间无显着差异。ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶和淀粉分支酶活性在胁迫条件下均显着降低,且高温干旱胁迫下降幅较大。谷氨酰胺合成酶活性胁迫条件下显着降低且高温干旱下降幅较大。谷氨酸合酶活性各时期高温下显着升高,且5-10DAP高温干旱下升幅较大,后期表现因品种和年度而异。5籽粒内源激素含量灌浆期高温和高温干旱胁迫使籽粒中生长素、细胞分裂素和玉米素前期升高,后期降低。生长素前期升幅2014年度高温下较高,2015年度高温干旱下较高,后期降幅高温干旱下较大。细胞分裂素前期高温下升幅较大,后期降幅渝糯7号高温下较大,苏玉糯5号高温干旱下较大。玉米素前期升幅高温下较大,后期降幅高温干旱下较大。脱落酸含量胁迫条件下显着增加且高温干旱下增幅较大。赤霉素含量在各时期胁迫条件下亦显着升高,渝糯7号升幅前期高温下较大,后期高温干旱下较大,苏玉糯5号年度间表现不一。乙烯含量两品种高温干旱下各时期显着降低,高温下5-25DAP时高于对照。综上,灌浆期高温和高温干旱胁迫增加了籽粒败育数量,抑制了籽粒生长,缩短了籽粒灌浆期并降低粒重,进而降低籽粒产量。灌浆期高温和高温干旱胁迫通过降低叶片含水率、SPAD值、光合酶和抗氧化酶活性,抑制叶片光合作用,加快叶片衰老,减少光合同化物供应。灌浆期高温和高温干旱降低了淀粉合成相关酶,谷氨酰胺合成酶,蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合酶(合成方向)活性,增加了蔗糖合酶(分解方向)和谷氨酸合酶活性;生长素、细胞分裂素和玉米素含量前期胁迫条件下显着升高,后期降低;而赤霉素和脱落酸含量胁迫条件下显着升高,乙烯含量高温干旱胁迫下显着降低,高温胁迫下5-25DAP时高于对照。籽粒组分合成酶活性和内源激素含量的变化使籽粒淀粉积累受抑。总体上,叶片光合和衰老、物质积累、籽粒灌浆、组分积累在高温干旱胁迫下受抑较大。

赵龙飞[4]2012年在《玉米花期高温响应的基因型差异及其生理机制研究》文中指出随着“温室效应”的不断加剧,短期异常高温发生越发频繁,高温已经成为制约农业生产的重要非生物胁迫之一。开展花期高温胁迫对不同基因型玉米产量、品质及光合特性影响的研究很有必要。本研究以耐热玉米基因型浚单20和热敏感基因型驻玉309为材料,分别于花前(吐丝前0~8d)和花后(吐丝后0~8d)高温处理,研究高温胁迫对其产量品质的影响及其生理机制。主要结果如下:1、花期前后高温对玉米产量品质形成的影响及其生理原因花期前后高温胁迫使两个供试基因型的产量显着降低,高温对玉米结实的影响因基因型和高温处理时间的不同而异,耐热性基因型结实性的下降显着小于热敏感基因型,吐丝后0~8d高温处理显着大于吐丝前0~8d高温处理。花后高温处理显着降低了热敏感基因型驻玉309的花粉活力和籽粒ATP酶活性,耐热基因型浚单20的花粉活力和籽粒ATP酶活性也降低,但与对照无显着差异。高温胁迫对耐热基因型ASI的影响小于热敏感基因型。花期前后高温胁迫导致玉米产量降低,花粉育性下降和抽雄吐丝间隔期增大导致结实率降低是其主要原因。高温处理增加了两个供试基因型籽粒的粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸含量,花前花后高温处理耐热基因型浚单20籽粒的粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸含量增加幅度都大于热敏感基因型驻玉309。这说明高温处理有利于蛋白质和粗脂肪的合成。花期前后高温处理降低了两个供试基因型籽粒的粗淀粉含量,但在花前和花后高温胁迫后耐热基因型浚单20籽粒的粗淀粉含量降低幅度均小于热敏感基因型驻玉309。2、花期前后高温对玉米地上部物质积累分配的影晌及其生理原因花期前后高温胁迫降低了两个供试基因型的地上部干物质积累量。花前处理浚单20和驻玉309单株干物质量分别比对照降低了12.9%和28%,花后处理则分别比对照降低了2.9%和21%。两个供试基因型花前处理干物质分配到雌穗的比例均明显减小;花后处理对浚单20雌穗干物质积累影响不显着,而驻玉309雌穗干物质积累比对照降低了59.5%。表明高温胁迫下耐热品种比热敏感品种具有更强的物质积累能力,并较多地分配到雌穗中。高温处理降低了穗位叶叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光量子产量(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性,提高了细胞间隙CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(qN)。花前和花后高温胁迫均使浚单20叶片的SOD、POD和CAT活性显着升高,而花前高温使驻玉309叶片SOD、POD活性升高, CAT活性下降,花后高温使驻玉309叶片SOD、POD和CAT的活性均下降。高温胁迫使2个基因型丙二醛(MDA)含量升高,浚单20升高的幅度显着小于驻玉309。高温胁迫下耐热玉米基因型叶片中抗氧化酶系统、光合机构、类囊体膜上的电子传递活性和传递效率得到较好的维持,从而保持了叶片的光化学能转化和光能利用效率,减轻了高温伤害。耐热性玉米基因型在高温下仍保持着较高的物质贮存能力,从而保证了籽粒的灌浆。3、花期前后高温胁迫对玉米根系活力的影晌高温胁迫使耐热基因型浚单20的根系活力显着升高,热敏感基因型驻玉309的根系活力显着降低。

张吉旺[5]2005年在《光温胁迫对玉米产量和品质及其生理特性的影响》文中研究说明本试验于2003~2004 年在山东农业大学玉米科技园和山东省作物生物学重点实验室进行。本研究采用大田和盆栽相结合,田间试验和室内生理生化测定相结合的技术路线。第一年选用4 个玉米品种,在大田遮荫条件下比较研究弱光对不同玉米品种产量和品质的影响,在此基础上选用农大108(ND108)和掖单13 号(YD13)两个有代表性的玉米品种,大田条件下研究弱光(不同时期遮荫和不同程度遮荫)对玉米籽粒产量和品质及其生理特性的影响,盆栽条件下研究弱光(遮荫)和增温对玉米籽粒产量和品质的影响及其生理机制。主要研究结果如下:1 光、温胁迫对玉米产量的影响弱光显着地降低了玉米籽粒产量,花粒期遮荫对玉米籽粒产量影响最显着,ND108 遮荫50%和90%的分别减产67.5%和79.4%;其次是穗期遮荫,ND108 遮荫50%和90%的分别减产34.1%和55.3%;苗期遮荫对其影响相对较小,ND108遮荫50%减产16.9%。穗期遮荫主要减少了穗粒数,花粒期遮荫主要降低了千粒重。玉米籽粒产量随着光照强度的减小而显着降低。不同时期遮荫对玉米籽粒产量的影响显着地大于不同遮荫程度(光照强度)对玉米籽粒产量的影响。大口到成熟期增温玉米的籽粒产量显着降低,ND108 和YD13 分别减产46.6%和45.1%。大口到成熟期遮荫(ND108 和YD13 分别减产51.3%和58.7%)对玉米籽粒产量影响显着地大于增温处理,遮荫+增温处理即光-温胁迫的玉米不能正常抽雄开花,不能形成籽粒产量。2 光、温胁迫对玉米品质的影响弱光显着影响玉米籽粒品质。苗期遮荫对玉米籽粒品质没有显着影响;穗期遮荫玉米籽粒粗蛋白含量提高,粗脂肪含量下降,淀粉含量降低,赖氨酸含量升高;花粒期遮荫玉米的粗蛋白和赖氨酸含量显着升高,粗脂肪、淀粉含量显着降低。随着光照强度的减小而对籽粒品质的影响加剧。不同时期遮荫对玉米籽粒品

赵福成[6]2014年在《甜玉米籽粒品质的基因型差异及其对环境的响应》文中研究表明本文以我国近年来育成的甜玉米品种(品系)为材料,研究了甜玉米籽粒品质的基因型差异,灌浆过程中蔗糖代谢相关酶活性和糖分积累的关系,并分析肥料(氮、钾施用量)、灌浆结实期弱光、高温和水分胁迫等环境因子对甜玉米产量和品质调控作用。主要结论如下:1.甜玉米籽粒品质的基因型差异甜玉米籽粒可溶性糖、还原糖、淀粉、蛋白质、脂肪、皮渣率、微量元素含量和物性(硬度、脆性、黏着性、弹性、粘聚性、咀嚼性和回复性)均有显着的基因型差异,其中可溶性糖和皮渣率的变幅分别为12.40%-21.00%、7.90%-15.30%。物性参数变异程度最大的是脆性,最小的是粘聚性,变幅分别为1152.66~5308.34和0.16~0.27。物性参数间有良好的相关关系,其中硬度和咀嚼性、回复性和粘聚性的相关系数达到0.90以上。通过主成分分析,将7个物性参数转变为3个独立的主成分,累计方差贡献率为86.88%,其中硬度和脆性是影响甜玉米籽粒物性的主要参数。通过系统聚类,将40个甜玉米品种按照硬度和回复性大小分为两大类,两大类中又按照脆性和黏着性大小分为4个亚类。2.甜玉米灌浆结实期籽粒碳水化合物积累和蔗糖代谢酶活性动态变化甜玉米在籽粒灌浆过程中,籽粒鲜重呈先升后降趋势,扬甜2号、超甜135鲜百粒重均在授粉后22d达到峰值,分别为35.77和37.63g,此时含水量分别为65.22%和67.28%。籽粒干重积累曲线拟合为Richards方程,最大灌浆速率出现在授粉后16~17d,之后下降。扬甜2号最大灌浆速率比超甜135高0.2g/d,灌浆持续期比超甜135少5.1d,理论最大干百粒重比超甜135低1.24g。籽粒淀粉含量和皮渣率随授粉后天数逐渐上升。两品种可溶性总糖(TSS)、蔗糖和水溶性多糖(WSP)含量呈先升后降的单峰曲线变化趋势,葡萄糖、果糖、甘露醇含量先降后升,山梨醇含量变化趋势不一致。可溶性糖含量扬甜2号和超甜135分别在授粉后22d和18d达峰值,分别为101.99和98.25mg/g FW(鲜重)。在甜玉米中催化蔗糖的合成与分解的酶主要有磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS), SS催化的反应是可逆的。SPS和SS合成方向活性的变化趋势和蔗糖含量变化趋势基本一致,与蔗糖含量呈极显着正相关。SS分解方向活性随灌浆进程呈上升趋势,与葡萄糖、果糖和甘露醇含量呈显着负相关。甜玉米籽粒中糖分积累是蔗糖代谢酶SPS、SS(合成和分解方向)协同作用的结果。3.施氮量对甜玉米产量、品质和蔗糖代谢酶活性的影响在4个纯氮0、75、25、375kg/hm2处理中,施氮显着提高扬甜2号和超甜135鲜穗产量,两品种均以施N225kg/hm2产量最高,比不施氮分别增产65.15%、99.61%。施氮显着提高籽粒可溶性糖和蔗糖含量,施氮量为225kg/hm2时最高。氮肥对甜玉米物性有显着影响,随着施氮量增加,籽粒的硬度显着增加;脆性则出先升后降,其在N225kg/hm2处理下达峰值。合理施氮可提高甜玉米籽粒中SPS和SS合成方向活性,增加糖分,改善品质。4.施钾量对甜玉米产量和品质的影响在5个K2O0、75、150、225、300kg/hm2处理中,随施钾量的增加,甜玉米鲜穗产量、籽粒可溶性糖和蔗糖含量先升后降,淀粉含量先降后升,皮渣率逐渐升高。超甜135和扬甜2号的鲜穗产量均以施K2O150kg/hm2最高,比不施钾处理分别增产15.26%、19.52%。甜玉米物性受施钾量的影响较大,随着施钾量增加,硬度显着增加;脆性先升后降,以施K2O150kg/hm2最高。回归分析结果表明,甜玉米最高产量钾肥用量为K2O151.9~164.8kg/hm2,最优品质的钾肥用量为K2O150.8~176.6kg/hm2。5.灌浆结实期弱光胁迫对甜玉米产量、品质和蔗糖代谢酶活性的影响以先甜5号(弱光敏感型)和耐阴型品种华珍(弱光钝感型)为材料,大田条件下,采用透光率为50%的遮阳网,灌浆结实期遮光,以自然光照条件为对照。弱光胁迫处理下鲜穗产量、粒重和糖分含量显着降低,籽粒含水量提高;穗长、穗粗、行粒数和单穗重显着减小,秃尖变大。弱光胁迫下鲜穗产量、最大鲜百粒重和可溶性糖先甜5号分别下降42.6%、31.3%和19.5%,华珍分别下降20.3%、19.8%和10.1%。弱光胁迫显着降低SPS、SS(合成和分解方向)活性,延缓SPS峰值出现时间。弱光胁迫使甜玉米产量降低、品质变劣,主要是降低籽粒蔗糖合成酶的活性,蔗糖积累减少,影响光合产物向籽粒的运转和分配。6.灌浆结实期高温胁迫对甜玉米籽粒糖分积累和蔗糖代谢酶活性的影响利用人工气候室在甜玉米灌浆结实期分别进行昼间高温胁迫(35℃)处理,以田间温度为对照(CK)。与对照相比,高温胁迫缩短甜玉米灌浆进程,显着降低粒重和含水量,提高皮渣率。最佳采收期(水分含量为68%~74%)鲜百粒重分别下降20.8%(厦甜1号)和16.4%(粤甜16)。籽粒灌浆过程中可溶性糖和蔗糖的含量先升后降,高温胁迫不利于可溶性糖和蔗糖积累,籽粒中糖分含量降低,淀粉含量升高。高温胁迫降低SPS和SS合成方向活性,提高SS分解方向活性,导致糖分含量降低,品质变劣。高温胁迫缩短两品种SS合成方向活性峰值出现时间,SPS活性峰值出现时间厦甜1号缩短,粤甜16不变。7.灌浆结实期水分胁迫对甜玉米籽粒糖分积累和蔗糖代谢酶活性的影响利用负水头供水控水盆栽装置在甜玉米灌浆结实期进行水分胁迫(土壤相对含水量为90%、75%、60%,分别代表水分过量、正常和亏缺)。与对照相比,水分过量时华珍和粤甜16最大鲜百粒重分别降低9.63%、21.95%,可溶性糖分别降低9.37%、13.64%;水分亏缺时华珍和粤甜16最大鲜百粒重分别降低11.63%、20.46%,可溶性糖分别降低9.91%、12.56%。水分亏缺加速甜玉米籽粒灌浆进程,缩短生育期。水分亏缺使灌浆前期粒重和糖分含量增加,SPS和SS活性升高,灌浆中后期粒重、糖分、SPS和SS活性降低。水分过量时粒重下降,皮渣率升高,SPS和SS活性降低,糖分积累减少。水分胁迫导致甜玉米籽粒产量降低、品质变劣。

李锦辉[7]2007年在《高蛋白玉米的品质形成机理及关键技术研究》文中研究说明玉米籽粒品质性状是多基因控制的数量性状,该性状的表达受环境因素的影响。这方面的研究尽管多有报道,但环境因素和栽培措施对玉米籽粒蛋白质含量影响及机制的研究还较为薄弱;以往的研究多以常规玉米为材料,进行高蛋白玉米的相关研究很少;蛋白质组分决定着蛋白质的优劣,但缺少对自然因素和栽培措施影响玉米蛋白质组分的系统研究。本文以高蛋白玉米豫单2002和普通玉米郑单136为试材,2004-2005年在大田和池栽情况下,研究了高蛋白玉米形成的生理生化机制,探讨了河南省适合高蛋白玉米生长的适宜生态区域及关键栽培技术,主要结果如下:1高蛋白玉米氮代谢特征高蛋白玉米氮素利用率较高,豫单2002的氮素利用率比郑单136高7.79%;NRase活性在灌浆期内变化趋势相近,授粉后0-30d,二者的NRase活性相差不大,授粉后30 d至收获,豫单2002的NRase活性明显高于郑单136:二者籽粒中的GS活性在籽粒灌浆期的变化动态均呈“S”型,且豫单2002籽粒中Gs活性一直高于郑单136;高酶活性促进了蛋白质的形成。高蛋白玉米具有氮素利用率高和氮素同化酶活性高的特征。2高蛋白玉米蛋白质组分及酶活性变化在玉米籽粒灌浆期间,高蛋白玉米籽粒的粗蛋白含量及蛋白组分含量变化动态与普通玉米相近,均呈下降趋势,且粗蛋白含量在灌浆期一直高于后者;高蛋白玉米的清蛋白含量在灌浆期始终高于普通玉米,球蛋白含量在授粉后5-15 d前者低于后者,15 d以后前者高于后者,二者的清蛋白和球蛋白差异不显着;高蛋白玉米的醇溶蛋白低于普通玉米,二者谷蛋白含量在授粉后25 d前差异不大,其后高蛋白玉米逐渐大于普通玉米;高蛋白玉米的NRase、GS活性与普通玉米的变化趋势一致,前者NRase和GS活性较高,NRase与蛋白质形成呈正相关,GS活性变化趋势与蛋白质累积速率一致,两种基因型玉米的GS峰值出现均早于蛋白质灌浆速率峰值。高蛋白玉米籽粒氨基酸的含量高于普通玉米,而穗位叶中的氨基酸含量相反,可能是普通玉米穗位叶中的氨基酸不能快速运往籽粒,影响了籽粒中蛋白质的形成。3高蛋白玉米籽粒灌浆过程中内源激素含量的变化高蛋白玉米和普通玉米籽粒中IAA含量动态变化均为抛物线型,灌浆前期快速升降,而后平稳下降;籽粒中IAA质量为双峰曲线,总趋势为上升。灌浆前期和后期高蛋白玉米豫单2002的IAA含量和质量均高于普通玉米郑单136,灌浆中期相反。高蛋白玉米中ZR含量总的变化为单峰曲线,授粉后15 d达到峰值;普通玉米中ZR含量总的变化为“M”型曲线,灌浆后期的峰值较小。籽粒中ZR质量的变化二者都为双曲线,第一次到达峰值的时间相同,为授粉后20 d,第二次到达峰值的时间不同。豫单2002籽粒中GA3的含量变化呈下降趋势,但变化比较平稳;郑单136籽粒中GA3的含量在授粉后5-10 d快速升高,10-15 d快速下降,然后保持基本平稳:在整个灌浆期中豫单2002的GA3含量均低于郑单136。二者籽粒中GA_3质量均为上升趋势,授粉后32 d以前豫单2002低于郑单136,32 d以后高于郑单136,45 d时二者没有差异。豫单2002和郑单136中ABA含量总的变化为下降趋势,灌浆期普通玉米籽粒中ABA含量高于高蛋白玉米:籽粒中ABA质量都为上升趋势,授粉后37 d以前郑单136高于豫单2002。籽粒发育初期IAA和ZR含量高有利于蛋白质的合成;灌浆期ABA和GA_3含量高则不利于蛋白质的合成;籽粒中硝酸还原酶活性和GA_3相关性较强。籽粒蛋白质含量的变化受多种内源激素的调节,激素间互相作用可能是蛋白质含量积累的生理基础。4高蛋白玉米氮代谢日变化特征在授粉后第30天,高蛋白玉米豫单2002和普通玉米郑单136籽粒蛋白质含量的变化动态相近,20点时蛋白质含量最高,2点时蛋白质含量最低。籽粒和穗位叶中NRase的变化与籽粒蛋白质含量变化动态一致,而且第30天的24 h里高蛋白玉米籽粒和穗位叶的NRase活性均大于普通玉米。籽粒中GS活性均为高蛋白玉米高于普通玉米,穗位叶中GS活性8-11点时高蛋白玉米含量较高,其余时间均较低;普通玉米籽粒中蛋白酶活性高于高蛋白玉米,高蛋白玉米籽粒中合成的蛋白质分解少,有利于蛋白质的贮藏,穗位叶中蛋白酶活性相反,有利于氮素运往籽粒。5高蛋白玉米的生态适应性高蛋白玉米在河南省内不同区域的蛋白质含量和产量不同。积温、日照时数、湿度都影响蛋白质的形成,其中积温与蛋白质含量的相关性最大。四种组分均受环境的影响,但它们的变化规律不同。年份变化对蛋白质含量的影响小于生态区差异。高蛋白玉米适宜的种植区域为豫西灌区。6种植密度影响高蛋白玉米的产量和品质在一定密度范围内,随着密度的增加,高蛋白玉米豫单2002产量呈现先升高后降低的趋势,蛋白质含量呈现“升高一降低一升高”的趋势,高蛋白玉米豫单2002应选择45 000株/公顷的种植密度。不同蛋白组分受密度影响不同,醇溶蛋白最易受密度影响。7不同质地土壤对高蛋白玉米的产质效应高蛋白玉米种植在中壤土上产量和蛋白质含量最高,沙壤土上最低。高蛋白玉米籽粒中包括赖氨酸在内的17种氨基酸含量顺序为中壤>沙壤>粘壤。中壤种植的玉米籽粒中四种蛋白质组分均高于沙壤和粘壤,在叁种土质上,清蛋白和球蛋白变化较少,谷蛋白和醇溶蛋白变化较大。8化肥用量及配比对高蛋白玉米产量和品质有较大影响施肥提高了高蛋白玉米的产量和蛋白质含量,肥料配合施用比单一施用效果明显,一定范围内随着施肥量的增加,产量和蛋白质含量增加。高蛋白玉米最佳肥料用量为225:112.5:112.5 kg·hm~(-2)。增施氮肥提高籽粒中醇溶蛋白和谷蛋白含量,氮肥对提高醇溶蛋白的作用最大,而对清蛋白和球蛋白的影响较小。玉米籽粒中的清蛋白在不同肥料的配比下变化不明显,施肥配比对球蛋白含量在授粉后20 d以前的影响较大;氮磷钾配合对谷蛋白提高最多。施肥提高了穗位叶中NRase活性,有利于穗位叶蛋白质的合成,为籽粒中蛋白质的合成提供了保障。玉米籽粒中NRase也具有较高活性,变化总趋势呈“S”型,施肥提高了籽粒中NR的活性,但总趋势不变;灌浆后期高蛋白玉米籽粒中仍保持较高的NRase活性,促进了籽粒中蛋白质的快速合成。肥料配比均提高了籽粒中GS在整个灌浆期中的活性。

高英波[8]2016年在《黑龙港流域夏玉米增产主要限制因子分析及调控途径》文中研究说明黑龙港流域是我国重要的粮食产区之一,冬小麦-夏玉米一年两熟种植是该区主要的种植模式。受该区季节性气候因素影响,夏玉米季经常会遭遇播种期干旱、吐丝散粉期高温、阴雨寡照等非生物逆境危害,同时也存在施肥方式和群体结构不合理等问题,导致夏玉米产量挖潜难度较大。因此,本研究以课题组在吴桥地区近10年的大田试验数据为基础,结合试验期间的光、温条件及栽培措施(密度和氮肥)进行系统分析,定量分析该区夏玉米最大光温生产潜力和产量提升空间,分析产量提升的主要限制因子及影响实际生产的关键栽培技术措施。并针对产量限制因子和生产中关键问题进行大田调控试验,试验研究了2个不同穗型品种(郑单958和登海605)、在2个种植密度和3个行距配置下,冠层结构、冠层微气候、光合特性、物质生产和产量形成特征等,同时采取辅助措施(辅助授粉、延时收获)实现夏玉米增产,为该区创建夏玉米高产高效生产体系提供理论依据和技术支持。主要结果如下:1受气候变化的综合影响,黑龙港流域夏玉米产量潜力平均每年约降低55 kg·hm2,且年际间产量潜力波动较大(CV=11.43%),生育期内温度的显着升高及日照时数的显着降低是导致该区域玉米产量潜力显着下降的主要原因。综合该区域2002-2013年产量潜力和产量差分析表明,高产试验田实现了63%的产量潜力,农民生产实现了44%的产量潜力,产量提升空间较大。分析不同生育阶段光温条件与产量及产量构成的关系,表明光、温条件对产量的影响总体上表现为吐丝前后15 d>吐丝后15 d到收获期>播种到吐丝前15 d。吐丝前15 d到吐丝期累积光合有效辐射不足以及吐丝期到吐丝后15d累积有效积温过高是影响该区域夏玉米穗粒数形成的主要限制因素。当单位面积粒数低于4200粒.m-2时,吐丝到收获期间累积光合有效辐射和有效积温不足是影响千粒重增加的主要限制因素。2通过分析密度和氮肥水平对夏玉米产量及产量构成的影响表明,产量随密度增加呈先增后降趋势,千粒重、穗粒数和密度呈极显着线性负相关关系,密度每增加1万株.hm-2,千粒重约降低6.5 g,单穗粒数降低16.51粒。夏玉米产量、千粒重和穗粒数与施氮水平呈极显着二次曲线关系。对密度和氮肥的互作效应分析表明,该区域郑单958获得最优产量时的密度为8.88万株.hm-2,施氮水平为253.4 kg·hm-2,密度和施肥水平过高或过低均会限制产量的形成。3密植条件下,优化行距配置(60+45 cm)可以构建高产高效群体结构,改善冠层光温条件。冠层形态结构上表现为植株在田间分布更为均匀,株高、穗位高降低、茎秆变粗,群体和穗位层LAI显着增加,LAI高值持续时间延长。在吐丝期,群体冠层内微气候表现为第17叶以上光截获减少(光截获分数低于40%),穗位叶到穗上第3叶之间光截获增加(光截获分数为35%-37%);穗位层温度降低,相对湿度增加。光合性能上,全株叶片净光合速率、SPAD值和FvlFm较高,尤其是在冠层中部和下部叶片表现更为明显。后期物质积累上,灌浆速率增加,灌浆持续期延长,籽粒干重显着增加。4氮肥运筹(氮肥以底肥+大口期+吐丝期按2:5:3比例施用)能够优化冠层结构和功能。生育前期控施氮肥能够降低株高和穗位高,可以预防倒伏;氮肥后移能够显着增加灌浆中期玉米全株叶片的净光合速率和SPAD值,延缓叶片衰老,提高和维持叶片较高的生理活性,LAI高值持续时间增长,花后物质积累增加迅速,有利于籽粒灌浆和产量形成。5调控措施能够显着增加夏玉米产量。本试验条件下,大穗型品种登海605在75000株·hm-2下产量最高,中穗型品种郑单958在90000株·hm-2获得最高产量。平均两个密度和品种处理两年数据,与传统等行距相比,小宽窄行(60+45 cm)处理下产量增加7.86%,达到显着水平。穗粒数增加对产量的贡献要大于千粒重。氮肥运筹以底肥+大口期+吐丝期按2:5:3比例分期施用能够显着增加产量。人工辅助授粉导致的产量增加的主要是由穗粒数的增加引起,辅助授粉对大穗型品种穗粒数增加的优势大于中穗型品种。与农民收获时期相比,延迟5d和10d收获,产量平均每天分别增加87kg·hm-2·d-1和65.9kg·hm·-2·d-1。小麦收获时留茬35 cm处理与留茬25 cm和留茬15 cm相比,叁年平均籽粒产量分别显着增加了10.59%和5.31%,产量增加的主要原因是高留茬处理下夏玉米播种出苗质量提高,田间整齐度较好,单位面积穗数增加引起。

郑东泽[9]2013年在《气象因素对寒地玉米生长发育、产量及品质的影响》文中指出环境条件、基因型和栽培措施共同决定了作物的产量和品质。为了研究气象环境因素对寒地玉米生长发育、产量及品质的影响,于2011-2012年在东北农业大学试验实习基地和佳木斯、大庆、齐齐哈尔等地进行试验。试验包括区域密度试验、播期试验、大田控水试验。利用不同播期、不同地区间气象资料,研究气象因子对玉米源库性状、产量及品质的影响。并得出如下结论:1.在黑龙江省气象背景下,温度和降水对玉米生长影响很大,二者与叶面积、株高和干物质重多是正相关,而光照时数对玉米生长的影响较小。前期积温较高利于干物质的积累,而后期积温过高将不利于干物质的积累;降水在前期对干物质影响较大,后期影响变小。若中后期水分缺乏明显降低株高、叶面积及干物重,而过多雨水对玉米的影响较小。2.花前15天温度与穗粒数呈显着或极显着负相关,降水与之呈正相关,光照与之呈负相关。花后15天,各气象指标对穗粒数的影响程度降低。3.平均灌浆速率和灌浆时间与粒重均是正相关关系。分段分析显示,渐增期灌浆速率与粒重是极显着正相关,而灌浆时间与粒重是显着负相关;快速期灌浆时间与粒重是极显着正相关,灌浆速率与粒重是负相关;缓慢期二者与粒重的相关程度很低。结合气象数据的分析表明,籽粒粒重与灌浆期间温度、降水呈显着负相关,而与温差、日均光照时数呈显着正相关,与总日照时数呈极显着正相关。4.玉米产量与气象因素关系密切,本试验条件下,全生育期的积温、降水、光照增加均可促进产量提高;回归分析显示,各因素对产量影响大小的顺序是光照、降水、积温。5.淀粉含量与全生育期的积温、降水、光照呈负相关;蛋白含量与全生育期积温呈正相关,与降水、光照呈显着正关。油份含量与全生育期积温、降水、光照呈负相关。

吴进东[10]2013年在《花后短暂高温渍水逆境对冬小麦产量和品质影响机理及其氮素调控》文中认为高温和渍水是黄淮麦区南部和长江中下游麦区冬小麦(Triticum aestivum L.)生育中后期主要气象灾害因子,随着全球气候变暖,其发生程度及频数都逐渐增加,严重影响小麦产量和品质。氮素是小麦生长发育所必需的大量营养元素之一,合理的氮肥营养是缓解逆境胁迫,调控作物生长、群体发育、提高同化能力的重要措施。试验选用“烟农19”为材料,采用盆栽方式于2010-2012连续两个年度在研究了花后不同时期短暂高温渍水逆境胁迫对冬小麦生理生态、产量和品质的影响及其氮素调控效应,以期为黄淮南部麦区和长江中下游麦区冬小麦后期叶面喷肥防衰和抗渍高产栽培技术提供理论基础。主要研究结果如下:1花后短暂高温渍水逆境对冬小麦植株生理的影响及其氮素调控(1)花后短暂高温胁迫、渍水胁迫、高温渍水双胁迫均使冬小麦膜脂过氧化程度加剧,旗叶SOD、POD、CAT活性短暂小幅升高后随即显着下降, MDA含量显着高于对照,加速植株衰老。上述逆境胁迫均显着降低小麦根系活力,抑制叶绿体生物合成,叶片叶绿素含量下降,Pn、Gs持续低于对照,Ci持续升高,高温使Tr短暂升高后显着降低,渍水、高温渍水双胁迫均导致小麦旗叶Tr持续低于对照。(2)短暂高温和渍水胁迫互作显着,高温极显着地加重了渍水危害。各逆境胁迫对冬小麦植株生理各指标的不良效应大小为高温渍水双胁迫>渍水胁迫>高温胁迫;籽粒形成期逆境不良胁迫效应显着大于籽粒乳熟期胁迫。(3)氮素补偿缓解各逆境的不良胁迫。(4)旗叶Ci的变化与Pn变化趋势相反,说明光合作用的主要限制因素是非气孔因素,由气孔关闭造成的影响较小。2花后短暂高温渍水逆境对冬小麦灌浆特性及产量构成因素的影响及其氮素调控(1)花后短暂高温胁迫、渍水胁迫、高温渍水双胁迫均可显着减小冬小麦籽粒体积,降低灌浆速率,缩短灌浆历期,减少穗粒数,降低千粒重与产量,而对穗数无显着影响。(2)高温与渍水交互作用显着,高温加重渍水逆境危害;各逆境不良影响程度为高温渍水双逆境>渍水逆境>高温逆境;籽粒形成期逆境的不良效应比籽粒乳熟期大。(3)氮肥补偿可显着增加冬小麦籽粒体积,提高灌浆速率,延长灌浆历期,提高千粒重与产量,对穗数、穗粒数无显着影响。(4)花后短暂高温渍水情况下,小麦最终千粒重与各灌浆速率参数的相关性大于与各灌浆历期参数的相关性,决定千粒重的主要是籽粒灌浆速率,而各历期参数属次要影响;冬小麦产量与中后期灌浆速率的关联性大于与渐增期灌浆速率的关联性。3花后短暂高温渍水逆境对冬小麦籽粒蛋白质合成与积累的影响及其氮素调控(1)花后短暂高温胁迫下小麦旗叶GS、籽粒GPT活性先小幅升高,不久显着下降;花后短暂渍水胁迫、高温渍水双胁迫均持续降低旗叶GS、籽粒GPT活性。高温降低籽粒蛋白质累积量,提高蛋白质及各组分含量,降低谷醇比。渍水则降低蛋白质累积量、蛋白质及各组分含量、谷醇比。高温渍水双胁迫提高了醇溶蛋白含量,降低了蛋白质累积量、谷蛋白含量和谷醇比,对清蛋白、球蛋白含量无显着影响。(2)高温和渍水对旗叶GS、籽粒GPT活性、蛋白质累积量的交互效应显着,对蛋白质及各组分含量与谷醇比交互效应不显着。各因素对旗叶GS、籽粒GPT活性、蛋白质累积量、谷醇比的影响程度为高温+渍水>渍水>高温,对蛋白质及组分含量的影响程度为渍水>高温+渍水>高温。籽粒形成期逆境胁迫对旗叶GS、籽粒GPT活性、蛋白质累积量的不良效应显着大于籽粒乳熟期的不良效应,而两时期对蛋白质及组分含量、谷醇比的效应差异不显着。(3)叶面喷氮补偿氮素营养,提高旗叶GS、籽粒GPT活性、籽粒蛋白质累积量、蛋白质含量、清蛋白含量、球蛋白含量及谷蛋白含量,但对醇溶蛋白含量无显着影响,提高谷醇比。(4)相关分析表明,试验中蛋白质合成关键酶活性与籽粒产量、蛋白质累积量、谷醇比显着正相关,与蛋白质含量无显着相关。4花后短暂高温渍水逆境对冬小麦籽粒淀粉合成与积累的影响及其氮素调控(1)花后短暂高温胁迫、渍水胁迫、高温渍水双胁迫均抑制了淀粉合成原料蔗糖向籽粒的供应,也抑制了淀粉合成系统酶活性,从而导致籽粒淀粉积累量降低。花后高温胁迫下小麦籽粒SS、ADPGPPase、SSS、GBSS活性先小幅升高,不久显着下降。花后渍水胁迫、高温渍水双胁迫均持续降低籽粒SS、ADPGPPase、SSS、GBSS活性。花后高温对籽粒GBSS活性的不良影响比对籽粒ADPGPPase、SSS活性的不良影响小,导致淀粉含量下降,直链淀粉含量上升,支链淀粉含量下降,支直比下降。渍水造成籽粒淀粉含量、支链淀粉含量显着低于对照,对直链淀粉含量影响不显着,支直比下降。(2)高温渍水对淀粉合成相关指标的互作显着,可见高温极显着地加重了渍水危害。籽粒形成期逆境胁迫降低了小麦籽粒蔗糖含量,籽粒SS、ADPGPPase、SSS、GBSS活性,淀粉累积累量下降,不同时期对淀粉组分含量、支直比影响不显着。(3)氮素补偿提高淀粉合成相关酶的活性、淀粉累积量与支直比,降低直链淀粉含量,对淀粉含量,支链淀粉含量无显着影响。5花后短暂高温渍水逆境对冬小麦面粉加工品质的影响及其氮素调控(1)花后短暂高温提高了面粉的湿面筋含量,改善了粉质参数、拉伸参数,而对糊化温度影响不显着,对其它淀粉糊化参数产生不利影响。花后短暂渍水降低了湿面筋含量,粉质参数、拉伸参数均变劣,对糊化温度影响不显着,提高了其它淀粉糊化参数。由于高温逆境和渍水逆境对小麦籽粒蛋白质含量及组分与淀粉含量及组分具有“对冲”效应,导致与对照相比较,高温渍水双逆境对面粉的淀粉糊化参数产生不利影响,但改善了拉伸参数,而对湿面筋含量与粉质参数无显着影响。(2)不同时期逆境对湿面筋含量与粉质参数、拉伸参数、稀懈值、糊化温度的影响差异不显着,籽粒形成期逆境对峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、反弹值显着大于乳熟期逆境。(3)叶面氮肥补偿提高除糊化温度的其它糊化参数、湿面筋与粉质参数、拉伸阻力,对糊化温度、拉伸面积、延伸度、拉伸比例无显着影响。在花后短暂高温渍水逆境下,叶面氮素补偿主要通过缓解小麦植株早衰,提高蛋白质、淀粉合成相关酶活性而改善蛋白质、淀粉含量与品质,是缓解逆境不良效应,提高小麦产量与品质的有效途径。

参考文献:

[1]. 高温对玉米产量和品质的影响及调控研究[D]. 张保仁. 山东农业大学. 2003

[2]. 区域作物专用复合(混)肥料配方制定方法与应用[D]. 车升国. 中国农业大学. 2015

[3]. 灌浆期高温干旱胁迫影响糯玉米籽粒产量形成的生理机制[D]. 杨欢. 扬州大学. 2017

[4]. 玉米花期高温响应的基因型差异及其生理机制研究[D]. 赵龙飞. 河南农业大学. 2012

[5]. 光温胁迫对玉米产量和品质及其生理特性的影响[D]. 张吉旺. 山东农业大学. 2005

[6]. 甜玉米籽粒品质的基因型差异及其对环境的响应[D]. 赵福成. 扬州大学. 2014

[7]. 高蛋白玉米的品质形成机理及关键技术研究[D]. 李锦辉. 河南农业大学. 2007

[8]. 黑龙港流域夏玉米增产主要限制因子分析及调控途径[D]. 高英波. 中国农业大学. 2016

[9]. 气象因素对寒地玉米生长发育、产量及品质的影响[D]. 郑东泽. 东北农业大学. 2013

[10]. 花后短暂高温渍水逆境对冬小麦产量和品质影响机理及其氮素调控[D]. 吴进东. 安徽农业大学. 2013

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高温对玉米产量和品质的影响及调控研究
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