雷康寧，?？×x，孫小花

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州　730070)

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隴東旱塬油菜茬復(fù)種不同玉米品種的光合生理特性及產(chǎn)量的比較

雷康寧，牛俊義，孫小花

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州730070)

摘要：【目的】 針對(duì)隴東地區(qū)熱量資源一季有余，兩季不足的特點(diǎn)，篩選適宜在隴東旱塬種植的高水分利用效率和高光合效率的復(fù)種玉米品種.【方法】 通過(guò)田間試驗(yàn)，比較研究油菜收獲后復(fù)種‘德美亞1號(hào)’‘德美亞2號(hào)’‘CX350’‘金頓302’‘新玉40’‘新玉54’6個(gè)玉米品種的光合生理特性及產(chǎn)量和水分利用效率.【結(jié)果】 6個(gè)玉米品種的葉面積指數(shù)和葉片葉綠素SPAD值均表現(xiàn)為‘德美亞2號(hào)’最大；6個(gè)品種開(kāi)花后的凈光合速率(Pn)和氣孔導(dǎo)度(Gs)均隨生育進(jìn)程的推進(jìn)而逐漸降低，其中在花后50 d內(nèi)‘德美亞1號(hào)’和‘德美亞2號(hào)’的Pn和Gs始終高于其他品種.6個(gè)品種胞間CO2濃度(Ci)隨生育進(jìn)程的推進(jìn)而逐漸增加，其中‘金頓302’在花后50 d內(nèi)具有較高的Ci，最高達(dá)306.7 μmol/mol，且該品種干物質(zhì)積累量顯著高于其他品種.百粒質(zhì)量和產(chǎn)量均為‘德美亞2號(hào)’最大，較最小的‘金頓302’分別高20.23%和16.50%.【結(jié)論】 綜合以上指標(biāo)，認(rèn)為‘德美亞’品種是當(dāng)?shù)厥走x的復(fù)種玉米品種，其次可選‘新玉’系列品種.

關(guān)鍵詞：玉米；復(fù)種；光合特性；隴東旱塬

光合作用是綠色植物利用CO2和H2O把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并貯存在植物體內(nèi)的過(guò)程，是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ).一直以來(lái)，玉米的光合特性是作物生理生態(tài)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn).對(duì)玉米群體光合作用的研究表明，高產(chǎn)品種具有開(kāi)花后群體光合速率下降緩慢，高值持續(xù)期長(zhǎng)的特點(diǎn)[1～4].張偉等[5]研究表明，不同大豆品種在整個(gè)生育期間葉片光合速率動(dòng)態(tài)變化不同；不同節(jié)位葉片光合速率從壯齡葉開(kāi)始向下呈下降趨勢(shì)，但品種間的下降幅度差異顯著；另有研究表明[6]，在玉米群體發(fā)展過(guò)程中，葉面積指數(shù)由小到大，到開(kāi)花授粉階段達(dá)到最大值，然后逐漸下降，到成熟時(shí)維持在不同的水平上.干物質(zhì)積累是玉米產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，而光合作用是干物質(zhì)積累的核心，也是作物產(chǎn)量形成的主要機(jī)制，提高光合速率是取得作物高產(chǎn)的主要途徑[7].李星[8]在甘肅省隴東地區(qū)研究了麥后復(fù)種夏玉米的高產(chǎn)栽培技術(shù)，提出在冬油菜或冬小麥?zhǔn)蘸蟛捎萌るp壟溝播栽培技術(shù)播種夏玉米，平均畝產(chǎn)可達(dá)500 kg左右，是一年兩熟兩收實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的有效措施.目前有關(guān)環(huán)境因素對(duì)玉米光合特性影響方面的研究報(bào)道較多[9-11].隴東地區(qū)地處甘肅省的東部，位于西北黃土高原溝壑區(qū)，溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，為典型的半濕潤(rùn)偏旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū).玉米是該區(qū)僅次于小麥的第二大糧食作物，該區(qū)熱量資源具一季有余，兩季不足的特點(diǎn)，采用小麥玉米套種、油菜茬或麥茬復(fù)種夏玉米，可有效提高資源利用率，提高土地利用率，增加產(chǎn)量效益.本試驗(yàn)通過(guò)油菜茬復(fù)種不同玉米品種，研究各品種的光合特性、產(chǎn)量及水分利用效率的差異，旨在篩選出水分利用效率和光合效率均高的品種，為當(dāng)?shù)剡x擇適宜復(fù)種的優(yōu)良品種提供理論依據(jù)，進(jìn)而為隴東地區(qū)油菜玉米兩年三熟種植區(qū)的玉米高產(chǎn)高效栽培模式提供技術(shù)支持.

1材料與方法

1.1試區(qū)概況

試驗(yàn)于2014年 6月至11月在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鎮(zhèn)原旱地農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行.試驗(yàn)站位于N 35°30′，E 107°29′E，海拔1 254 m，年輻射量554.3～565.2 kJ/cm2.≥0 ℃積溫3 435 ℃，持續(xù)253 d；≥10 ℃積溫2 722 ℃，持續(xù)153 d；無(wú)霜期165 d，干燥度1.17，年均降水量500 mm左右，主要集中分布在7、8、9月，年平均溫度8.3 ℃，屬于典型的西北半濕潤(rùn)偏旱區(qū).土壤為黑壚土，主要土壤類型為發(fā)育良好的覆蓋黑壚土和黃綿土，土層深厚，土壤耕層容重1.35 g/cm3，有機(jī)質(zhì)含量為11.41 g/kg，pH值7.41，全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.95 g/kg，堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)89.07 mg/kg，速效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.76 mg/kg，速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)233.09 mg/kg，田間最大持水量21.8%.長(zhǎng)期盛行以冬小麥為主的一年一熟制或填閑復(fù)種的兩年三熟輪作制.

1.2試驗(yàn)材料

玉米參試品種有‘德美亞1號(hào)’‘德美亞2號(hào)’‘CX350’‘金頓302’‘新玉40’‘新玉54’.‘德美亞’品種是黑龍江墾豐種業(yè)有限公司所引育的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、早熟玉米品種，成株株高240 cm，穗位高80 cm，果穗錐形，穗長(zhǎng)18～20 cm，穗行數(shù)14行，籽粒為硬粒型，百粒質(zhì)量30 g，容重0.78 g/cm3；‘CX350’‘新玉40’及‘新玉54’是由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育的早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、耐旱、耐密、抗倒、廣適的玉米雜交種，株高254 cm，穗位高104 cm，穗長(zhǎng)19 cm，穗行數(shù)14行，籽粒為硬粒型.‘金頓302’來(lái)源于酒泉市博世種業(yè)有限責(zé)任公司，株型緊湊，株高180～208 cm，穗位高70～75 cm，果穗長(zhǎng)錐形，穗長(zhǎng)20.5 cm，穗行數(shù)14～16行，籽粒為半馬齒型.

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在油菜收獲后翻耕鏇地，復(fù)種玉米.試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，先起雙壟，大壟寬70 cm，高10～15 cm，小壟寬40 cm，高15～20 cm，使大小壟相接處形成播種溝，然后用寬120 cm 的地膜全地面覆蓋，即雙壟溝播玉米.重復(fù)3次，小區(qū)寬5.5 m，長(zhǎng)8 m，小區(qū)面積為44 m2，播種密度為75 000株/hm2.施尿素150 kg/hm2，二銨225 kg/hm2.油菜收獲后即進(jìn)行翻耕松土、整畦，6月16日采用人工點(diǎn)播的方法播種玉米，10月25日收獲，其他管理同大田.

1.4測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1玉米葉面積的測(cè)定玉米苗期每小區(qū)定株5株，分別在播種后第28天、35天、42天、49天、56天、63天、70天、77天、84天和91天采用長(zhǎng)寬測(cè)量法[12]測(cè)定玉米葉面積.葉面積指數(shù)(LAI)計(jì)算公式如下：

1.4.2葉綠素含量的測(cè)定采用SPAD-502葉綠素儀測(cè)定葉片葉綠素含量，測(cè)定部位為頂端向下第4片完全展開(kāi)葉的中段.

1.4.3玉米葉片光合參數(shù)的測(cè)定于玉米開(kāi)花授粉前選擇生長(zhǎng)一致的玉米植株進(jìn)行掛牌標(biāo)記，自開(kāi)花之日起，每隔10 d用LI-6400光合測(cè)定儀，選擇晴朗無(wú)云天氣于上午10∶00～12∶00測(cè)定葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci).測(cè)定部位為玉米穗位葉中部，每個(gè)處理測(cè)定5株.

1.4.4玉米干物質(zhì)積累量的測(cè)定從苗期開(kāi)始，每隔10 d每小區(qū)取3～5株，分別測(cè)定玉米地上部莖、葉、果穗的干物質(zhì)積累量.

1.4.5測(cè)產(chǎn)在玉米成熟期，分別測(cè)定玉米株高、穗位高、莖粗、穗長(zhǎng)、禿頂長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量，并按小區(qū)單打單收進(jìn)行測(cè)產(chǎn).

1.4.6數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行整理，SPSS17.0軟件進(jìn)行方差分析.

2結(jié)果與分析

2.1不同品種玉米葉面積指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化

由圖1可知，隨著玉米生育進(jìn)程的推進(jìn)，供試玉米各品種的葉面積指數(shù)逐漸增大，至播種后第56天達(dá)最大，其中‘德美亞2號(hào)’最大，為4.98，較最小的‘CX350’高53.23%.之后隨著植株的衰老，各品種葉面積指數(shù)均呈逐漸下降的趨勢(shì).各品種比較來(lái)看，‘德美亞2號(hào)’始終具有較高的葉面積指數(shù)，之后依次為‘金頓302’‘德美亞1號(hào)’‘新玉40’‘新玉54’，‘CX350’葉面積指數(shù)最小.至播種后第91天，‘德美亞2號(hào)’的葉面積指數(shù)較最小的‘CX350’高56.76%.說(shuō)明6個(gè)玉米品種中‘德美亞2號(hào)’具有一定的高產(chǎn)潛力.

圖1　不同玉米品種葉面積指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化Fig.1　The dynamic changes of LAI of different maize varieties

2.2不同品種玉米吐絲后葉綠素相對(duì)含量的動(dòng)態(tài)變化

如圖2所示，各玉米品種葉綠素含量隨著吐絲后天數(shù)的增加而呈先增后降的變化趨勢(shì)，拐點(diǎn)出現(xiàn)在吐絲后第20天.吐絲后第35天‘德美亞2號(hào)’始終具有較高的SPAD值，較其他品種高1.75%～205.26%，吐絲后第35～40天，‘德美亞2號(hào)’SPAD值下降迅速，但仍高于‘新玉40’和‘新玉54’.至吐絲后第40天，‘金頓302’具有較高的SPAD值，較最小的‘新玉40’高47.37%.表明‘德美亞2號(hào)’和‘金頓302’的葉片衰老速度較其他品種緩慢，在生長(zhǎng)后期還可以保持較高的光合能力.

圖2　玉米吐絲后葉片葉綠素含量變化Fig.2　The dynamic changes of leaves SPAD of maize after spinning

2.3不同品種玉米凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度的動(dòng)態(tài)變化

2.3.1不同品種玉米凈光合速率的動(dòng)態(tài)變化由圖3-A可以看出，6個(gè)玉米品種開(kāi)花后的凈光合速率均表現(xiàn)出隨生育進(jìn)程的推進(jìn)而逐漸降低的變化趨勢(shì).在花后50 d內(nèi)，‘德美亞1號(hào)’的凈光合速率始終保持最高值，其他依次為‘德美亞2號(hào)’>‘新玉54’>‘金頓302’>‘新玉40’>‘CX350’.在開(kāi)花后0～10 d，‘德美亞1號(hào)’和‘德美亞2號(hào)’的凈光合速率分別為50 μmol/(m2·s)和47 μmol/(m2·s)，顯著高于其他品種，分別較最低的‘CX350’高28.20%和20.50%；在花后30 d，各品種的凈光合速率迅速下降，其中‘CX350’下降最為迅速.隨著花后天數(shù)的增加，在花后50 d，‘德美亞1號(hào)’和‘德美亞2號(hào)’的凈光合速率分別較‘CX350’高42.11%和21.05%，分別較‘金頓302’高35.00%和15.00%，其中，‘CX350’的降幅最大，較開(kāi)花時(shí)降低了51.30%.因此，可以看出，除‘CX350’和‘金頓302’品種外，其他品種開(kāi)花后光合高值持續(xù)期達(dá)50 d 以上.

2.3.2不同品種玉米氣孔導(dǎo)度的動(dòng)態(tài)變化氣孔導(dǎo)度(Gs)表征植物葉片氣孔與外界進(jìn)行氣體交換的暢通程度，是反映植物葉片氣體和水分交換能力的一個(gè)極其重要的生理指標(biāo).由圖3-B可以看出，不同玉米品種氣孔導(dǎo)度(Gs)的變化趨勢(shì)和凈光合速率的基本相似，‘德美亞’系列的玉米品種在花后50 d內(nèi)葉片Gs均高于其他玉米品種.在花后10～20 d，‘德美亞’玉米品種和‘新玉’玉米品種的Gs迅速降低，在花后20 d時(shí)，‘德美亞1號(hào)’和‘德美亞2號(hào)’的Gs一致，均為0.36 mmol/(m2·s)，均高于其他品種，二者較最低的‘金頓302’高28.60%；在花后30 d時(shí)，‘德美亞1號(hào)’和‘德美亞2號(hào)’的Gs較‘CX350’分別高32.00%和20.00%，較‘金頓302’分別高50.00%和36.36%；在花后40 d時(shí)，各品種Gs均顯著高于‘金頓302’，高出幅度為15.79%～36.84%；在花后50 d時(shí)，各個(gè)品種氣孔導(dǎo)度迅速下降，‘德美亞1號(hào)’‘德美亞2號(hào)’‘CX350’‘金頓302’‘新玉40’和‘新玉54’降低幅度分別為61.22%、67.39%、65.00%、65.70%、63.36%、71.10%.‘德美亞1號(hào)’的Gs高于其他品種18.75%～58.33%.

2.3.3不同品種玉米胞間CO2濃度的動(dòng)態(tài)變化由圖3-C可以看出，不同玉米品種胞間CO2濃度的變化趨勢(shì)與凈光合速率和氣孔導(dǎo)度的變化趨勢(shì)相反，隨生育進(jìn)程的推進(jìn)而逐漸增加.其中，‘金頓302’在花后50 d內(nèi)始終具有較高的Ci，最高達(dá)到306.7 μmol/mol，‘CX350’次之，‘德美亞’系列品種最低.各玉米品種在開(kāi)花后0～10 d均表現(xiàn)為‘金頓302’高于‘德美亞1號(hào)’(53.71%～64.27%)、‘德美亞2號(hào)’(39.54%～57.87%)和‘新玉54’(16.10%～26.82%)，在花后30～50 d，‘德美亞’品種的胞間CO2濃度增加幅度較小，但均低于其他品種，且與‘金頓302’差異顯著.綜合來(lái)看，6個(gè)玉米品種開(kāi)花后光合速率的降低可能受非氣孔因素的限制，限制程度以‘金頓302’和‘CX350’最大，‘德美亞’品種最小.可見(jiàn)，盡可能減少衰老期間光合作用的非氣孔限制，維持較高的凈光合速率是產(chǎn)量提高的重要因素.

圖3　不同玉米品種花后凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度的動(dòng)態(tài)變化Fig.3　The dynamic changes of Pn,Gs and Ci of different maize varieties after anthesis

2.4不同品種玉米隨生育期推進(jìn)干物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化

由圖4可以看出，各玉米品種干物質(zhì)在積累過(guò)程中出現(xiàn)慢-快-慢的變化動(dòng)態(tài).胡昌浩等[13]研究指出，玉米整個(gè)生育進(jìn)程中，全株地上部干物質(zhì)積累呈“S”型曲線.各品種中‘金頓302’在玉米全生育期干物質(zhì)量都顯著高于其他品種.在播種后0～20 d和40～100 d，‘金頓302’的植株干物質(zhì)積累量均顯著高于其他玉米品種，其中播種后40 d比其他品種高14.27%～105.79%，播種后60 d高8.38%～85.06%，播種后80 d高14.74%～39.25%，播種后100 d高15.56%～51.77%.說(shuō)明‘金頓302’的光合能力高于其他品種.

圖4　各玉米品種干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)變化Fig.4　The dynamic changes of dry matter weight of different maize varieties

2.5不同品種玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較

由表1可以看出，各玉米品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素之間存在明顯差異.其中，‘德美亞2號(hào)’的穗長(zhǎng)顯著高于其他品種，幅度為3.37%～7.60%；穗粗為‘CX350’最大，較其他品種高6.25%～21.43%；禿頂長(zhǎng)為‘新玉40’最長(zhǎng)，較其他品種高41.78%～590%，最短的為‘德美亞2號(hào)’和‘德美亞1號(hào)’；穗粒數(shù)以‘德美亞2號(hào)’最多，其次為‘德美亞1號(hào)’，二者分別較最少的‘新玉40’高27.58%和23.53%；各品種百粒質(zhì)量和產(chǎn)量之間表現(xiàn)出顯著差異，均為‘德美亞2號(hào)’最大，較最小的‘金頓302’分別高20.23%和16.50%.

表1　不同玉米品種的產(chǎn)量及其指標(biāo)

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05).

3討論與小結(jié)

光合作用是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，玉米產(chǎn)量主要來(lái)源于吐絲后葉片的光合同化物[14-15].王建林等[16]研究提出光合特性與產(chǎn)量的提高密切相關(guān)，是作物產(chǎn)量形成的根本.在本試驗(yàn)中‘德美亞’品種就具有較高的光合速率和高產(chǎn)的特征.陳延昭等[17]研究表明，葉片蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度的變化與光合速率的變化基本一致,玉米葉片光合速率和蒸騰速率與氣孔導(dǎo)度呈極顯著正相關(guān).有研究表明，玉米葉面積、功能期、光合效率、光合產(chǎn)物的積累與分配決定作物的群體產(chǎn)量.本試驗(yàn)中吐絲后葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度的變化與黃振喜等[19]在高產(chǎn)夏玉米品種上的研究結(jié)果一致.開(kāi)花后的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度均隨生育進(jìn)程的推進(jìn)而逐漸降低，在花后50 d內(nèi)，‘德美亞1號(hào)’和‘德美亞2號(hào)’的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度始終高于其他品種.胞間CO2濃度隨生育進(jìn)程的推進(jìn)而逐漸增加，其中‘金頓302’在花后50 d內(nèi)始終具有較高的Ci，最高達(dá)到306.7 μmol/m2，‘德美亞’系列最低，該系列品種干物質(zhì)積累量顯著高于其他品種.

吐絲后葉片光合作用的降低與葉綠素含量的降低相關(guān)[20].本研究表明，不同玉米品種的葉片SPAD值與凈光合速率的變化保持一致，即葉片SPAD值的高低影響著光合速率的變化，這與宋飛等[21]在小麥上的研究結(jié)論一致.試驗(yàn)中德美亞品種的SPAD值在開(kāi)花后期還能夠保持較高值，較其他品種高1.75%～205.26%，保證了在開(kāi)花后期光合速率的穩(wěn)定，促進(jìn)了干物質(zhì)積累.

葉片是植物截獲光能的載體，而光合作用直接影響到玉米籽粒產(chǎn)量[22].本研究表明，玉米各品種的葉面積指數(shù)表現(xiàn)為播種后第56天達(dá)最大，其中‘德美亞2號(hào)’最大，較最小的‘CX350’高53.23%，之后隨著植株的衰老而逐漸下降.胡昌浩等[13]研究指出，玉米整個(gè)生育進(jìn)程中，全株地上部干物質(zhì)積累呈“S”型曲線，這與本研究結(jié)果基本一致.本研究表明，玉米植株干物質(zhì)積累量以‘金頓302’最高，其次為‘德美亞’品種，在產(chǎn)量表現(xiàn)方面為：‘德美亞2號(hào)’>‘德美亞1號(hào)’>‘CX350’>‘新玉54’>‘新玉40’>‘金頓302’.百粒質(zhì)量和產(chǎn)量均為‘德美亞2號(hào)’最大，較最小的‘金頓302’分別高20.23%和16.50%.

綜上表明，因此在隴東旱塬冬油菜收獲后，尚有100 d左右時(shí)間，氣溫較高，光照充足，玉米生育期內(nèi)雨量較多，可以滿足復(fù)種玉米生長(zhǎng)需要.在本試驗(yàn)中，‘德美亞’品種表現(xiàn)穩(wěn)定，且能夠活稈成熟，其秸稈可以喂養(yǎng)牲畜，利用價(jià)值高，是當(dāng)?shù)剡M(jìn)行復(fù)種的首選品種，其次可選‘新玉’系列品種.

參考文獻(xiàn)

[1]徐慶章,王慶成,牛玉貞,等.玉米株型與群體光合作用的關(guān)系研究[J].作物學(xué)報(bào),1995,21(4):492-496

[2]董樹(shù)亭,高榮岐,胡昌浩,等.玉米花粒期群體光合性能與高產(chǎn)潛力研究[J].作物學(xué)報(bào),1997,23(3):318-325

[3]董樹(shù)亭,王空軍,胡昌浩.玉米品種更替過(guò)程中群體光合特性的演變[J].作物學(xué)報(bào),2000,26(2):200-204

[4]王慶成,劉開(kāi)昌,張秀清,等.玉米的群體光合作用[J].玉米科學(xué),2001,9(4):57-61

[5]張偉,宋顯軍,謝甫綈,等.不同大豆品種光合特性的比較[J].大豆科學(xué),2008,27(3):391-396

[6]郝建平,劉克治,徐桂玲.玉米高產(chǎn)原理與栽培新技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1997

[7]李少昆,趙明,許啟風(fēng),等.我國(guó)常用玉米自交系光合特性的研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1999,32(2):53-59

[8]李星.甘肅省隴東地區(qū)麥后復(fù)種夏玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2011(13)：5-6

[9]張銀鎖,宇振榮,Driessen P M.環(huán)境條件和栽培管理對(duì)夏玉米干物質(zhì)積累、分配及轉(zhuǎn)運(yùn)的試驗(yàn)研究[J].作物學(xué)報(bào),2002,28(1):104-109

[10]徐世昌,戴俊英,沈秀瑛,等.水分脅迫對(duì)玉米光合性能及產(chǎn)量的影響[J].作物學(xué)報(bào),1995,21(3):356-363

[11]Colom M R,Vazzana C.Photosynthesis and PSII functionality of drought-resistant and drought-sensitive weeping loregrass plants[J].Environmental Experimental Botany,2003,49:135-144

[12]黃高寶,柴強(qiáng),方子森,等.作物生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012

[13]胡昌浩.玉米栽培生理[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1995

[14]Simmons S ，Jones R J.Contributions of pre-silking assimilate to grain yield in maize[J].Crop Sci,1985,25:1004-1006

[15]Hashemi A M,Herbert S J,Putnam D H.Yield response of corn to crowding stress[J].Agron J,2005,97:839

[16]王建林,徐正進(jìn),馮永祥,等.作物超高產(chǎn)栽培與株型育種的光合作用基礎(chǔ)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2004,20(5):130-l33

[17]陳延昭,張正,韓國(guó)君,等.水氮耦合對(duì)黑河中游綠洲制種玉米光合特性的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,49(2):72-76

[18]沈秀瑛,戴俊英,胡安暢,等.玉米群體冠層特征與光截獲及產(chǎn)量關(guān)系的研究[J].作物學(xué)報(bào),1993,19(3):246-252

[19]黃振喜,李永軍,李空軍,等.產(chǎn)量15 000 kg/hm2以上夏玉米灌漿期間的光合特性[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,40(9):1898-1906

[20]Catsk J,Sestak Z.Photosynthesis during leaf development[M]∥Germany Berlin:Springer Netherlands,1985

[21]宋飛,李世清,王輝.施氮對(duì)灌漿期冬小麥不同葉片SPAD值及光合速率的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào),2006,26(6):172-174

[22]Khan M N A,Murayama S,Ishimine Y,et al.Physio-morphological studies of F1hybrids in rice (OryzasativaL.)[J].Plant Production Science,1998,1(4):233-239

(責(zé)任編輯胡文忠)

A comparison of photosynthetic physiological characteristics and yield of maize under multiple cropping in arid plateau of Eastern Gansu

LEI Kang-ning，NIU Jun-yi，SUN Xiao-hua

(College of Agronomy,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

Abstract：【Objective】 In arid platrau of Eastern Gansu, the thermal resources is insufficient to plant two crops a year.The study aimed to choose high water use efficiency and high photosynthesis maize variesies to suit the climatic feature.【Method】 A field experiment was conducted to evaluate photosynthetic physiological characteristics,yield and water use efficiency of the different multiple cropping in 6 maize cultivars in Eastern Gansu of China.【Result】The maize leaf area index and leaf chlorophyll SPAD values of ‘Demeiya 2’ were higher than that of other varieties.The net photosynthetic rate (Pn) and stomatal conductance (Gs) decreased with the growth processes from the 50th day after anthesis.The Pn and Gs of ‘Demeiya 1’ and ‘Demeiya 2’ were always higher than that of other cultivars.The intercellular CO2 concentration (Ci) increased gradually with growth processes.The Ci of ‘Jindun 302’ was 306.7 μmol/mol and the dry matter accumulation were all significantly higher than that of other culticars after anthesis.The largest 100-grain weigh and yield was ‘Demeiya 2’，while the lowest was ‘Jindun 302’,and the 100-grain weigh and yield of ‘Demeiya 2’ increased by 20.23% and 16.50% than ‘Jindun 302’,respectively.【Conclusion】 It is suggested that ‘Demeiya’ are suitable maize cultivars to the local multiple cropping.

Key words：maize；multiple cropping；photosynthetic characteristics；arid plateau of Gansu

通信作者：?？×x(1957-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事作物栽培與生理生態(tài)研究.E-mail:niujy@gsau.edu.cn

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2012BAD09B03,2012BAD20B04-4)

收稿日期：2014-12-26；修回日期：2015-04-02

中圖分類號(hào)：S 513

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1003-4315(2016)01-0049-06

第一作者：雷康寧 (1988-)，男，碩士研究生，主要從事作物栽培與生理生態(tài)研究.E-mail:lkn409@163.com