氮肥用量对花期高温胁迫玉米生长发育及产量的影响

摘要

【目的】探讨玉米开花期遭遇高温胁迫后合理施用氮肥对其生理特性、干物质积累及产量的影响。【方法】以耐热型玉米品种郑单958（ZD958）和热敏感型玉米品种先玉335（XY335）为材料,采用盆栽种植方式,共设4个施氮水平（0,75,150和225 kg/hm²,分别标记为N0、N1、N2和N3）为主区,以2个温度梯度为副区,即温室内高温处理(（35±2）℃,HT)和室外自然温度(（30±2）℃,CK)。于玉米开花期进行持续5 d高温处理,测定花后不同时期、不同玉米品种的生理特性(叶面积指数（LAI）,相对叶绿素含量（SPAD）,叶片持绿性,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量及花粉活力)、干物质积累及产量指标。【结果】高温胁迫抑制了玉米叶片的LAI、SPAD和持绿性的提升,扰乱了抗氧化酶的正常合成,增加了脂膜过氧化产物及渗透调节物质的积累,但降低了玉米的花粉活力。合理的氮肥用量可通过提高玉米叶片的LAI、SPAD和持绿性,增加SOD、POD、CAT活性和Pro含量,降低MDA含量,有效缓解高温胁迫对玉米叶片正常代谢的不利影响,增加了光合产物积累,改善了干物质积累特性。在玉米产量及其构成因素方面,花期高温胁迫后显著降低了玉米的百粒质量和籽粒产量。与N0相比,高温胁迫后N2处理ZD958和XY335的籽粒产量分别提高40.79%和51.20%,ZD958的籽粒产量较XY335提高15.61%,说明合理施氮可有效缓解高温胁迫对玉米籽粒产量的不利影响,以N2处理表现最优。主成分分析结果表明,高温胁迫后各氮素处理的ZD958和XY335综合得分均呈现N2>N3>N1>N0。【结论】玉米花期高温胁迫下,施氮量保持在150 kg/hm²可持续优化玉米叶片生理特性和干物质积累特性,进而提高产量,以实现合理施氮对玉米花期高温胁迫的补偿。

关键词

玉米 / 高温胁迫 / 氮肥用量 / 叶片生理特性 / 干物质积累特性 / 玉米栽培