留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

春玉米穗分化期低温对产量构成因素的影响

郭春明 任景全 曹铁华 徐晨 李建平 曲思邈

郭春明, 任景全, 曹铁华, 等. 春玉米穗分化期低温对产量构成因素的影响. 应用气象学报, 2018, 29(4): 505-512. DOI: 10.11898/1001-7313.20180411..
引用本文: 郭春明, 任景全, 曹铁华, 等. 春玉米穗分化期低温对产量构成因素的影响. 应用气象学报, 2018, 29(4): 505-512. DOI: 10.11898/1001-7313.20180411.
Guo Chunming, Ren Jingquan, Cao Tiehua, et al. Effects of low temperature during ear differentiation stage on yield components of spring maize. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(4): 505-512. DOI:  10.11898/1001-7313.20180411.
Citation: Guo Chunming, Ren Jingquan, Cao Tiehua, et al. Effects of low temperature during ear differentiation stage on yield components of spring maize. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(4): 505-512. DOI:  10.11898/1001-7313.20180411.

春玉米穗分化期低温对产量构成因素的影响

DOI: 10.11898/1001-7313.20180411
资助项目: 

公益性行业(气象)科研专项 GYHY201206018

吉林省重点科技攻关项目 20150204014NY

详细信息
    通信作者:

    郭春明, 邮箱: 717689413@qq.com

Effects of Low Temperature During Ear Differentiation Stage on Yield Components of Spring Maize

  • 摘要: 为探讨低温冷害对东北地区春玉米的影响,确定障碍型冷害对春玉米生育的影响程度,2015年以郑单958玉米品种为试验材料,利用人工气候室模拟低温(13℃,15℃,17℃)研究穗分化期(前期、中期、后期)春玉米产量构成因素和光合特性的影响。结果表明:春玉米在穗分化期受不同低温影响后,观测到的产量构成因素和光合特性的变化趋势相似;与对照相比,低温处理后,春玉米穗长和穗粒数显著减少、穗粒重显著降低,且温度越低,持续时间越长,影响越重;穗粗和百粒重变化不显著;穗分化前期低温对春玉米穗粒数影响最重,中期次之,后期较小;低温处理后春玉米叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均显著降低;穗分化期春玉米遭受障碍型低温冷害造成穗粒数减少是减产的主要原因。研究结果可为春玉米障碍型低温冷害影响评估提供参考。
  • 图  1  试验期间低温处理与室外对照温度变化

    Fig. 1  Hourly variation of temperature between treatment of low temperature(early, middle and late stages) and control check during the experiment

    图  2  穗分化期低温对春玉米穗粒数的影响

    Fig. 2  Effect of low temperature during ear differentiation stage on kernel number per panicle of spring maize

    图  3  穗分化期低温对春玉米穗粒重的影响

    Fig. 3  Effect of low temperature during ear differentiation stage on kernel weight per panicle of spring maize

    表  1  人工气候室光照强度日变化

    Table  1  Daily variation of illumination intensity of artificial chamber

    时段 光照强度/lux
    06:00—07:59 10000
    08:00—08:59 14000
    09:00—09:59 20000
    10:00—10:59 26000
    11:00—11:59 32000
    12:00—12:59 36000
    13:00—14:59 40000
    15:00—15:59 32000
    16:00—16:59 26000
    17:00—17:59 18000
    18:00—18:59 10000
    19:00—次日05:59 0
    下载: 导出CSV

    表  2  穗分化前期低温对春玉米产量构成因素的影响

    Table  2  Effect of low temperature during early stage of ear differentiation on yield components of spring maize

    日数/d 处理 穗长/cm 穗粗/mm 穗粒数/粒 百粒重/g 穗粒重/g
    3 对照 16.4±0.5 52.7±0.6 549.3±18.5 36.4±2.1 200.0±10.7
    处理1 13.3±0.3 51.2±3.6 392.7±21.9 34.8±2.3 137.1±14.3
    处理2 13.8±0.9 52.7±1.1 393.3±8.3 35.9±0.8 141.2±4.6
    处理3 16.7±0.3 52.2±1.8 458.7±24.4 34.5±0.8 157.9±5.3
    5 对照 16.4±0.5 52.7±0.6 549.3±18.5 36.4±2.1 200.0±10.7
    处理1 11.3±1.2 51.7±1.4 351.3±1.2 35.3±3.0 124.0±10.2
    处理2 11.6±1.0 51.7±1.7 348.0±12.0 36.9±2.3 128.5±8.8
    处理3 13.7±0.6 52.7±2.3 391.0±41.0 35.7±2.1 152.3±20.0
    下载: 导出CSV

    表  3  穗分化中期低温对春玉米产量构成因素的影响

    Table  3  Effect of low temperature during middle stage of ear differentiation on yield components of spring maize

    日数/d 处理 穗长/cm 穗粗/mm 穗粒数/粒 百粒重/g 穗粒重/g
    3 对照 16.4±0.5 52.7±0.6 549.3±18.5 36.4±2.1 200.0±10.7
    处理1 12.4±1.8 49.9±1.0 452.7±6.4 32.8±6.0 126.9±10.8
    处理2 14.0±1.7 50.5±2.1 458.7±70.5 32.6±3.4 149.1±25.2
    处理3 15.4±2.2 50.3±1.8 502.0±42.0 33.3±5.8 142.9±36.5
    5 对照 16.4±0.5 52.7±0.6 549.3±18.5 36.4±2.1 200.0±10.7
    处理1 12.8±2.5 49.8±0.5 373.3±64.7 33.3±1.1 124.3±21.4
    处理2 12.7±1.9 48.9±3.6 391.3±63.0 32.0±2.1 125.0±18.7
    处理3 15.3±0.6 51.7±0.7 500.0±38.2 32.7±1.8 163.0±3.2
    下载: 导出CSV

    表  4  穗分化后期低温对春玉米产量构成因素的影响

    Table  4  Effect of low temperature during late stage of ear differentiation on yield components of spring maize

    日数/d 处理 穗长/cm 穗粗/mm 穗粒数/粒 百粒重/g 穗粒重/g
    3 对照 16.4±0.5 52.7±0.6 549.3±18.5 36.4±2.1 200.0±10.7
    处理1 14.9±1.0 49.2±1.0 388.7±65.2 34.9±5.1 133.6±6.1
    处理2 15.5±1.0 50.8±0.8 504.7±49.6 32.8±1.9 150.2±33.5
    处理3 15.0±0.5 50.5±1.5 528.0±57.7 32.3±4.8 170.0±26.0
    5 对照 16.4±0.5 52.7±0.6 549.3±18.5 36.4±2.1 200.0±10.7
    处理1 14.5±0.5 49.1±1.8 394.0±33.3 33.4±3.6 130.7±5.7
    处理2 15.2±2.8 50.5±3.7 448.7±48.0 33.4±6.0 147.9±11.4
    处理3 15.5±1.8 51.4±1.3 477.7±4.0 31.5±2.3 150.3±9.9
    下载: 导出CSV

    表  5  穗分化期低温对春玉米光合特性的影响

    Table  5  Effect of low temperature during ear differentiation stage on photosynthetic characteristics of spring maize

    时期 日数/d 处理 Pn/(μmol·m-2 s-1) Gs/(mol·m-2 s-1) Ci/(μmol·mol-1) Tr(mmol·m-2 s-1)
    前期 3 对照 26.71±0.10 0.22±0.0006 127.57±4.23 2.22±0.04
    处理1 17.03±1.64 0.11±0.01 80.38±17.03 1.66±0.23
    处理2 19.63±1.33 0.12±0.02 83.42±6.86 1.47±0.32
    处理3 20.18±1.56 0.12±0.003 122.54±1.50 1.43±0.02
    5 对照 33.16±0.12 0.22±0.0001 128.80±2.33 3.55±0.002
    处理1 12.01±0.59 0.06±0.001 78.49±0.27 0.95±0.009
    处理2 15.48±5.24 0.09±0.03 95.40±23.43 1.47±0.51
    处理3 17.54±0.01 0.09±0.0003 96.29±1.11 1.45±0.004
    中期 3 对照 34.13±1.99 0.42±0.17 140.28±55.13 6.45±1.57
    处理1 11.72±2.31 0.06±0.007 61.27±9.0 0.85±0.98
    处理2 14.16±1.87 0.07±0.008 64.70±10.81 1.16±0.11
    处理3 16.09±2.27 0.08±0.01 139.72±19.23 1.61±0.17
    5 对照 24.85±0.008 0.14±0.0002 148.03±0.38 2.35±0.002
    处理1 9.32±0.73 0.06±0.0004 47.30±0.35 1.40±0.007
    处理2 10.86±0.03 0.06±0.0001 51.72±0.95 1.39±0.003
    处理3 12.56±0.08 0.06±0.0002 146.21±0.77 1.11±0.004
    后期 3 对照 26.29±0.05 0.20±0.000 175.24±1.41 3.96±0.004
    处理1 14.79±0.09 0.12±0.0001 84.29±0.09 2.34±0.004
    处理2 16.74±0.02 0.12±0.0001 127.56±1.12 2.33±0.003
    处理3 18.09±0.08 0.13±0.0001 134.08±0.07 2.48±0.002
    5 对照 33.15±0.71 0.23±0.01 89.02±9.34 4.17±0.09
    处理1 15.26±0.24 0.08±0.005 29.71±13.54 1.37±0.07
    处理2 18.48±3.96 0.09±0.03 44.57±17.51 1.63±0.40
    处理3 22.78±3.22 0.13±0.02 54.18±2.89 2.19±0.23
    下载: 导出CSV
  • [1] 高素华.玉米延迟低温冷害的动态监测.自然灾害学报, 2003, 12(2):117-121. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zrzhxb200302021
    [2] 刘布春, 王石立, 庄立伟, 等.基于东北玉米区域动力模型的低温冷害预报应用研究.应用气象学报, 2003, 14(5):616-625. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20030576&flag=1
    [3] 李蕊, 郭建平.东北春玉米非线性积温模型参数改进.应用气象学报, 2018, 29(2):154-164. doi:  10.11898/1001-7313.20180203
    [4] 李蕊, 郭建平.东北春玉米积温模型的改进与比较.应用气象学报, 2017, 28(6):678-689. doi:  10.11898/1001-7313.20170604
    [5] 唐余学, 郭建平.我国东北地区玉米冷害风险评估.应用气象学报, 2016, 27(3):352-360. doi:  10.11898/1001-7313.20160310
    [6] 初征, 郭建平.未来气候变化对东北玉米品种布局的影响.应用气象学报, 2018, 29(2):165-176. doi:  10.11898/1001-7313.20180204
    [7] 穆佳, 赵俊芳, 郭建平.近30年东北春玉米发育期对气候变化的响应.应用气象学报, 2014, 25(6):680-689. doi:  10.11898/1001-7313.20140604
    [8] 于文颖, 冯锐, 纪瑞鹏, 等.苗期低温胁迫对玉米生长发育及产量的影响.干旱地区农业研究, 2013, 31(5):220-226. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ymkx200902015
    [9] 杨猛, 魏玲, 胡萌, 等.低温胁迫对玉米幼苗光合特性的影响.东北农业大学学报, 2012, 43(1):66-70. http://www.cqvip.com/QK/93806X/201413/661815220.html
    [10] 张德荣.玉米低温冷害试验报告.中国农业气象, 1993, 14(5):32-34. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zrzhxb200303022
    [11] 王连敏.低温对玉米幼苗生长发育及功能的影响.国外农学——杂粮作物, 1990, 6(8):23-25. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZHZI201303028.htm
    [12] 郑江平, 王春乙.低温、干旱并发对玉米苗期生理过程的影响.应用气象学报, 2006, 17(1):119-123. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20060120&flag=1
    [13] 史占忠, 贲显明, 张敬涛, 等.三江平原春玉米低温冷害发生规律及防御措施.黑龙江农业科学, 2003(2):7-10. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hljnykx200302003
    [14] 冯锐, 武晋雯, 纪瑞鹏, 等.低温胁迫下春玉米生长参数及产量影响分析.干旱地区农业研究, 2013, 31(1):183-187. http://www.cqvip.com/QK/91831X/201515/664875371.html
    [15] 高素华, 刘玲.低温、干旱胁迫对抽雄期玉米叶片光化效率和光合作用速率的影响.气象, 2007, 33(4):88-91. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2007.04.015
    [16] 毛留喜, 魏丽.大宗作物气象服务手册.北京:气象出版社, 2015.
    [17] 杨霏云, 郑秋红, 罗蒋梅, 等.实用农业气象指标.北京:气象出版社, 2015.
    [18] 章家恩, 黄润, 饶卫民, 等.玉米群体内太阳光辐射垂直分布规律研究.生态科学, 2001, 20(4):8-11. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stkx200104002
    [19] 中国气象局.农业气象观测规范.北京:气象出版社, 1993.
    [20] 张毅, 戴俊英, 苏正淑, 等.后期低温对玉米雌穗的伤害作用.作物学报, 1995, 21(2):235-239. http://www.cqvip.com/QK/90181X/199502/1636230.html
    [21] Fracheboud Y, Haldimann P, Leipner J, et al.Chlorophyll fluorescence as a selection tool for cold tolerance of photosynthesis in maize (Zea mays L).Journal of Experimental Botany, 1999, 50(338):1533-1540. doi:  10.1093/jxb/50.338.1533
    [22] Kratsh H A, Wise R R.The ultrastructure of chilling stress.Plant, Cell and Environment, 2000, 23(4):337-350. doi:  10.1046/j.1365-3040.2000.00560.x
    [23] 徐俊增, 彭世彰, 魏征, 等.节水灌溉水稻叶片胞间CO2浓度及气孔与非气孔限制.农业工程学报, 2010, 26(7):76-80. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=nygu201007015&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ
    [24] 高素华, 张国民.低温对玉米幼苗生理反应的影响.应用气象学报, 1999, 10(2):238-242. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19990263&flag=1
    [25] 陈思思, 李春燕, 杨景, 等.拔节期低温冻害对扬麦16光合特性及产量形成的影响.扬州大学学报(农业与生命科学版), 2014, 35(3):59-64. http://www.oalib.com/paper/4141636
    [26] 王瑞霞, 闫长生, 张秀英, 等.春季低温对小麦产量和光合特性的影响.作物学报, 2018, 44(2):288-296. http://www.oalib.com/paper/4402468
    [27] 胡海军, 王志斌, 陈凤玉, 等.玉米冷害生理机制研究进展.玉米科学, 2009, 17(2):149-152. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZHZI201303028.htm
  • 加载中
图(3) / 表(5)
计量
  • 摘要浏览量:  4435
  • HTML全文浏览量:  1272
  • PDF下载量:  281
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-09
  • 修回日期:  2018-05-21
  • 刊出日期:  2018-07-31

目录

    /

    返回文章
    返回