不同調(diào)控措施對熱敏感型玉米花期高溫?zé)岷Φ木徑庾饔?/h1>
2023-08-16 10:22:14王會強(qiáng)王會濤袁劉正朱世蝶柳家友袁曼曼
天津農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年8期 關(guān)鍵詞：玉米
王會強(qiáng) 王會濤 袁劉正 朱世蝶 柳家友 袁曼曼
摘??? 要：為了探明不同調(diào)控措施對熱敏感型玉米花期高溫?zé)岷Φ木徑庾饔?，尋找緩解夏玉米花期高溫脅迫的合適途徑，選用熱敏感型玉米品種‘登海605為試驗材料，設(shè)置了高溫（CK）、高溫灌水（T1）、高溫噴施葉面肥（T2）、高溫噴施蕓薹素內(nèi)酯（T3）、高溫‘登海605與‘偉科702混作（T4）共5個處理，調(diào)查不同調(diào)控措施對玉米花期高溫脅迫下玉米株高、穗位高、穗位葉葉綠素含量、花絲長度和產(chǎn)量、相關(guān)性狀的影響。結(jié)果表明：玉米花期高溫脅迫下灌水能夠降低果穗禿尖長度，增加果穗穗行數(shù)和行粒數(shù)，提高百粒質(zhì)量和結(jié)實率，產(chǎn)量比對照增加28.38%；噴施葉面肥、蕓薹素內(nèi)酯都能夠增加穗行數(shù)，提高結(jié)實率，產(chǎn)量比對照分別增加6.96%、5.96%；‘登海605與‘偉科702混作能夠降低禿尖長，增加百粒質(zhì)量，提高結(jié)實率，產(chǎn)量比對照增加8.34%。各處理效果：灌水＞混作＞噴施葉面肥＞噴施蕓薹素內(nèi)酯。灌水是緩解花期高溫?zé)岷崦舾行陀衩桩a(chǎn)生不利影響的最有效措施，而在水資源缺乏的地區(qū)可采取耐熱性互補(bǔ)的品種混作、噴施葉面肥和噴施蕓薹素內(nèi)酯的措施。
關(guān)鍵詞：玉米；調(diào)控措施；花期高溫
中圖分類號：S513????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.08.002
Alleviating Effecst of Different Control Measures on High Temperature and Heat Damage of Heat-Sensitive Maize at Flowering Stage
WANG Huiqiang， WANG Huitao， YUAN Liuzheng， ZHU Shidie， LIU Jiayou， YUAN Manman
（Luohe Academy of Agricultural Sciences/The Maize Disaster Prevention and Mitigation Engineering Research Center of Henan Province， Luohe， Henan 462000， China）
Abstract： In order to explore the mitigation effect of different control measures on high temperature and heat damage during the flowering period of heat-sensitive maize and find an effective way to alleviate the high temperature stress in summer maize flowering period， the heat-sensitive maize variety 'Denghai 605' was selected as the experimental material. A total of five treatments were set up， including high temperature （CK）， high temperature irrigation （T1）， high temperature spraying of leaf fertilizer （T2）， high temperature spraying of brassinolide（T3）， high temperature 'Denghai 605' and 'Weike 702' mixed cropping（T4）.The effects of different control measures on plant height， ear height， chlorophyll content of ear leaf， filament length， yield and related characters of maize under high temperature stress at flowering stage were investigated. The results showed that irrigation under high temperature stress at flowering stage of maize could reduce the length of ear bald tip， increase the number of ear rows， kernels per row， the 100-grain weight and seed setting rate， and increase the yield by 28.38% compared with the control. Spraying foliar fertilizer and brassinolide could increase the number of rows per ear and seed setting rate， resulting in a yield increase of 6.96% and 5.96% respectively compared with the control. The mixed cropping of 'Denghai 605' and 'Weike 702' could reduce the bald tip length， increase the 100-grain weight and seed setting rate， and increase yield by 8.34% compared with the control. The treatment effects are as follows： irrigation > intercropping > spraying foliar fertilizer > spraying brassinolide. It can be seen that irrigation treatment is the most effective measure to alleviate the adverse effects of high temperature and heat damage on heat-sensitive maize at flowering stage， while in areas where water resources are scarce， measures such as mixed cropping of varieties with complementary heat resistance， spraying foliar fertilizer and spraying brassinolide can be taken.
Key words： maize; control measures; high temperature at flowering stage
溫度是影響玉米生長發(fā)育的重要因子，溫度過高會對玉米生長發(fā)育造成不良影響，目前氣象上研究極端高溫事件通常將35 ℃作為高溫的絕對閾值[1]。近年來，由于氣候變化的影響，黃淮海區(qū)域夏季高溫天氣時有發(fā)生，且主要集中在7月下旬至8月上旬，此時正值夏玉米開花期[2]。較高的環(huán)境溫度對玉米開花期的影響較大[3]，花期高溫會阻礙玉米雌雄穗的分化[4]，導(dǎo)致花絲變細(xì)變?nèi)鹾统槌鲩L度減少[5]，花粉?；钚韵陆?，葉片葉綠素含量減少[6]，果穗變細(xì)、禿尖變長、行粒數(shù)明顯減少、百粒質(zhì)量下降、結(jié)實率降低，產(chǎn)量顯著下降[7]。
篩選培育耐熱玉米品種和配置緩解措施是減少高溫?zé)岷p失的有效途徑。前人已有較多關(guān)于高溫脅迫對玉米影響的研究，并篩選鑒定出一批耐高溫雜交種和自交系[7-9]。關(guān)于緩解花期高溫?zé)岷τ衩桩a(chǎn)量損失的措施主要有加強(qiáng)水肥管理[10]、改進(jìn)耕作栽培方式[11]、噴施葉面肥[12]、外源調(diào)節(jié)物[13]等。目前研究緩解花期高溫對玉米影響的外源調(diào)節(jié)物種類有限，蕓薹素內(nèi)酯在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛。有研究表明，適宜濃度的蕓薹素內(nèi)酯可以提高草莓的抗熱性[14]，但對玉米花期高溫的緩解效應(yīng)鮮見報道。本研究以熱敏感型玉米品種‘登海605[9]為試驗材料，研究比較了灌水、噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)脂，以及‘登海605和‘偉科702混作4種措施對熱敏感型玉米花期高溫?zé)岷Φ木徑庾饔茫瑸閷ふ揖徑庀挠衩谆ㄆ诟邷責(zé)岷Φ挠行緩教峁├碚撆c技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2022年在河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進(jìn)行，土壤為砂漿黑土，含有機(jī)質(zhì) 12.7 g·kg-1、水解氮45.3 mg·kg-1、有效磷 19.17 mg·kg-1、速效鉀 140.87 mg·kg-1，前茬為冬小麥。漯河市夏季氣候酷熱，近年來7—8月高溫干旱天氣頻發(fā)，這種客觀環(huán)境為筆者開展研究提供了充分的自然條件。
1.2 試驗材料
玉米品種為‘登海605，與其混作品種為‘偉科702；調(diào)節(jié)劑為蕓薹素內(nèi)酯，噴施質(zhì)量濃度為0.02 mg·L-1；葉面肥為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的磷酸二氫鉀和1%尿素混合液。
1.3 試驗設(shè)計
試驗采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)置5個處理：高溫（CK）、灌水（T1）、噴施葉面肥（T2）、噴施蕓薹素內(nèi)酯（T3）、混作（T4）。其中，CK、T1、T2和T3處理品種選用‘登海605，T4處理選用‘登海605與‘偉科702種子1∶1混作，隔穴播種，保證同一行內(nèi)2個品種的株數(shù)相等。T1處理在高溫發(fā)生的第1 天和第7 天傍晚進(jìn)行灌溉；T2處理和T3處理在高溫發(fā)生的第1 天和第4天進(jìn)行。試驗于6月10日播種，此時播種大概率使玉米花期與高溫天氣自然發(fā)生期相遇，每小區(qū)10行，行距60 cm，行長5 m，密度為67? 500 株·hm-2，3次重復(fù)。
1.4 測定項目及方法
1.4.1 花期氣象數(shù)據(jù)的收集 記載高溫發(fā)生的日期以及高溫條件下的氣象數(shù)據(jù)：最高溫、日照時數(shù)、降雨量；調(diào)查記錄玉米抽雄、散粉、吐絲期。
1.4.2 株高和穗位高測定 于高溫結(jié)束期（8月9日）測定，每處理連續(xù)選取具有代表性的6株植株，測定株高及穗位高，混作處理保證每個品種各選取3棵。
1.4.3 花絲長度和穗位葉葉綠素相對含量的測定? 于吐絲期開始期選取6株長勢均勻，吐絲一致的植株，測量4 d后花絲的長度，混作處理保證每個品種各選取3棵；于高溫結(jié)束期（8月9日）采用SPAD-520便攜式葉綠素儀測定植株穗位葉葉綠素含量，以SPAD值表示，每個處理連續(xù)選取具有代表性的6株植株，混作處理保證每個品種各選取3棵。
1.4.4 室內(nèi)考種計產(chǎn) 成熟后收獲中間2行進(jìn)行計產(chǎn)，并選取6穗進(jìn)行考種，混作處理每個品種各選取3穗，測量穗長、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量、結(jié)實率、產(chǎn)量。結(jié)實率公式如下：
結(jié)實率=有穗粒數(shù)/總小花數(shù)×100%
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析；用LSD法進(jìn)行多重比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 花期氣象條件分析
由表1可知，2022年8月上旬漯河地區(qū)最高氣溫連續(xù)7 d超過35 ℃，此期間日照時數(shù)較長，且無有效降雨。由表2可知，各試驗處理中玉米抽雄期為7月30日，散粉期為8月1日，吐絲期為8月2日，此時散粉吐絲期正好與高溫天氣重合，對玉米授粉結(jié)實影響較大。2.2 不同調(diào)控措施對花期高溫脅迫下玉米株高和穗位高的影響
由表3可知，與對照相比，T1、T4處理的玉米株高顯著增加，增加幅度分別為2.25%、2.32%，同時2個處理的玉米穗位高也顯著增加，增加幅度分別為5.26%、6.43%；而T2和T3處理的玉米株高和穗位高與對照相比無顯著差異。混作處理的玉米株高和穗位高顯著增加，原因可能是品種之間的差異和群體結(jié)構(gòu)的改變。上述結(jié)果表明，花期高溫脅迫可以影響玉米的植株形態(tài)，灌水處理能夠緩解花期高溫?zé)岷τ衩字仓晟L的抑制作用。
2.3 不同調(diào)控措施對花期高溫脅迫下玉米花絲長度和穗位葉葉綠素含量的影響
由表4可知，與對照相比，T1、T4處理花絲長度顯著增加，增加幅度分別為14.12%、11.86%，T2和T3處理與對照相比無顯著差異；T1、T2、T3處理的穗位葉葉綠素含量顯著增加，分別比對照提高了21.44%、8.38%、10.49%，而T4處理與對照相比無顯著差異?；熳魈幚硭胛蝗~葉綠素含量與對照相比無顯著差異，而花絲長度顯著增加的原因可能是品種差異。以上結(jié)果表明，灌水處理能有效緩解花期高溫脅迫對玉米吐絲的不良影響，灌水、噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)酯有助于緩解高溫?zé)岷τ衩姿胛蝗~葉綠色含量的影響，其效果為：灌水＞噴施蕓薹素內(nèi)酯＞噴施葉面肥。
2.4 不同調(diào)控措施對花期高溫脅迫下玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
由表5可知，與對照相比，T1、T2、T3、T4處理果穗穗長差異不顯著；T1和T4處理禿尖長顯著降低，T1禿尖最短，其次為T4，而T2、T3處理與對照無顯著差異；T1、T2、T3、T4穗行數(shù)比對照顯著增加，T1、T2、T3、T4處理間差異不顯著；T1處理行粒數(shù)顯著高于對照和其他處理，T2，T2、T3、T4與對照相比無顯著差異；T1、T2、T3、T4結(jié)實率顯著提高，T1處理結(jié)實率為92.6%，顯著高于其他處理，T2、T3、T4處理間差異不顯著；T1、T4處理的百粒質(zhì)量顯著大于對照，T1處理百粒質(zhì)量最大，為36.8 g，T2、T3處理與對照相比無顯著差異；T1，T2、T3、T4處理產(chǎn)量均顯著高于對照，分別比對照增產(chǎn)28.38%、6.96%、5.96%、8.34%，增產(chǎn)幅度：T1＞T4＞T2＞T3。以上結(jié)果表明，玉米花期高溫脅迫下，灌水能夠降低禿尖長，增加穗行數(shù)和行粒數(shù)，提高結(jié)實率，增加百粒質(zhì)量，從而提高產(chǎn)量；噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)酯能夠增加穗行數(shù)，提高結(jié)實率和產(chǎn)量；混作能夠降低禿尖長，增加穗行數(shù)，提高結(jié)實率，增加百粒質(zhì)量，提高產(chǎn)量。
3 討論與結(jié)論
花期是玉米對高溫脅迫最敏感的時期，開花前后的高溫會對產(chǎn)量產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響[15]。有研究表明，花期高溫會對玉米植株形態(tài)造成影響，導(dǎo)致玉米株高和穗位高降低，其程度隨著溫度的升高而加深[16]；高溫會抑制花絲的伸長，導(dǎo)致花絲長度降低，數(shù)量減少，吐絲速率減緩[17-18]；高溫還加速玉米葉片葉綠素的分解，導(dǎo)致葉綠素含量下降和光合強(qiáng)度降低[19]；花期高溫使玉米百粒質(zhì)量、穗粒數(shù)和結(jié)實率降低，禿尖長增加，進(jìn)而產(chǎn)量下降[20-21]?；ㄆ诟邷孛{迫下耐熱型玉米品種比熱敏感型玉米品種具有較高的光合能力，產(chǎn)量受高溫影響較小[21]。
通過灌溉降溫，科學(xué)補(bǔ)施化肥微肥，施用生長調(diào)節(jié)劑，品種混作、間作等措施可以在一定程度上緩解花期高溫?zé)岷τ衩桩a(chǎn)生的不良影響。高溫導(dǎo)致地表和玉米植株水分大量流失，灌溉可以改善玉米群體微環(huán)境溫度，既降低了地表溫度，水分的蒸發(fā)又可以加快冠層散熱，還有利于養(yǎng)分的吸收利用，而噴施尿素、磷酸二氫鉀、腐殖酸、氨基酸葉面肥等水溶肥不僅可以補(bǔ)充營養(yǎng)，還可以降低植株溫度，對高溫?zé)岷徑庑Ч黠@[10-12]；噴施不同的植物外源調(diào)控物質(zhì)如水楊酸、6-芐氨基腺嘌呤和抗高溫調(diào)理劑等能夠降低高溫脅迫對玉米植株生長發(fā)育和產(chǎn)量造成的不良影響[13，22]，蕓苔素內(nèi)酯能夠增強(qiáng)作物的抗逆性，外施蕓苔素內(nèi)酯可以提高玉米幼苗的抗旱性[23]；耐熱性較強(qiáng)的品種與耐熱性較弱的品種進(jìn)行組合搭配，實施間作或混作，可以提高后者的授粉結(jié)實率[11]。
本研究中花期高溫脅迫下灌水處理效果最好，其能夠降低果穗禿尖長度，增加果穗穗粒數(shù)，提高百粒質(zhì)量和結(jié)實率，有效緩解花期高溫?zé)岷崦舾行陀衩自斐傻漠a(chǎn)量損失?；ㄆ诟邷孛{迫下，噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)酯都能夠增加果穗穗行數(shù)，提高結(jié)實率和產(chǎn)量，在一定程度上緩解高溫?zé)岷崦舾行陀衩自斐傻牟焕绊??！呛?05為熱敏感型品種[9]，而‘偉科702為耐熱型品種[7]，兩者混作處理能夠降低果穗禿尖長，增加百粒質(zhì)量，提高結(jié)實率，從而緩解高溫?zé)岷崦舾行陀衩自斐傻臏p產(chǎn)，其原因可能是‘偉科702散粉期和散粉結(jié)束期均晚于‘登海605，且花粉量大，兩者混作延長了雄穗開花期，改善了授粉環(huán)境。各處理效果為：灌水＞混作＞噴施葉面肥＞噴施蕓薹素內(nèi)酯。由此可見，水資源充足的地區(qū)可通過適時灌水來減輕高溫?zé)岷崦舾行陀衩桩a(chǎn)生的不利影響，在水資源缺乏的地區(qū)可采取耐熱型品種與熱敏感型品種混作、噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)酯的措施。本研究只比較了單一措施對熱敏感型玉米花期高溫?zé)岷Φ木徑庑?yīng)，2種以及2種以上的復(fù)合措施的緩解效果還需要進(jìn)一步研究。
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收稿日期：2023-05-05
基金項目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（nycytx-02）
作者簡介：王會強(qiáng)（1986—），男，河南許昌人，助理研究員，碩士，主要從事玉米育種與栽培研究。
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王會強(qiáng) 王會濤 袁劉正 朱世蝶 柳家友 袁曼曼
摘??? 要：為了探明不同調(diào)控措施對熱敏感型玉米花期高溫?zé)岷Φ木徑庾饔?，尋找緩解夏玉米花期高溫脅迫的合適途徑，選用熱敏感型玉米品種‘登海605為試驗材料，設(shè)置了高溫（CK）、高溫灌水（T1）、高溫噴施葉面肥（T2）、高溫噴施蕓薹素內(nèi)酯（T3）、高溫‘登海605與‘偉科702混作（T4）共5個處理，調(diào)查不同調(diào)控措施對玉米花期高溫脅迫下玉米株高、穗位高、穗位葉葉綠素含量、花絲長度和產(chǎn)量、相關(guān)性狀的影響。結(jié)果表明：玉米花期高溫脅迫下灌水能夠降低果穗禿尖長度，增加果穗穗行數(shù)和行粒數(shù)，提高百粒質(zhì)量和結(jié)實率，產(chǎn)量比對照增加28.38%；噴施葉面肥、蕓薹素內(nèi)酯都能夠增加穗行數(shù)，提高結(jié)實率，產(chǎn)量比對照分別增加6.96%、5.96%；‘登海605與‘偉科702混作能夠降低禿尖長，增加百粒質(zhì)量，提高結(jié)實率，產(chǎn)量比對照增加8.34%。各處理效果：灌水＞混作＞噴施葉面肥＞噴施蕓薹素內(nèi)酯。灌水是緩解花期高溫?zé)岷崦舾行陀衩桩a(chǎn)生不利影響的最有效措施，而在水資源缺乏的地區(qū)可采取耐熱性互補(bǔ)的品種混作、噴施葉面肥和噴施蕓薹素內(nèi)酯的措施。
關(guān)鍵詞：玉米；調(diào)控措施；花期高溫
中圖分類號：S513????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.08.002
Alleviating Effecst of Different Control Measures on High Temperature and Heat Damage of Heat-Sensitive Maize at Flowering Stage
WANG Huiqiang， WANG Huitao， YUAN Liuzheng， ZHU Shidie， LIU Jiayou， YUAN Manman
（Luohe Academy of Agricultural Sciences/The Maize Disaster Prevention and Mitigation Engineering Research Center of Henan Province， Luohe， Henan 462000， China）
Abstract： In order to explore the mitigation effect of different control measures on high temperature and heat damage during the flowering period of heat-sensitive maize and find an effective way to alleviate the high temperature stress in summer maize flowering period， the heat-sensitive maize variety 'Denghai 605' was selected as the experimental material. A total of five treatments were set up， including high temperature （CK）， high temperature irrigation （T1）， high temperature spraying of leaf fertilizer （T2）， high temperature spraying of brassinolide（T3）， high temperature 'Denghai 605' and 'Weike 702' mixed cropping（T4）.The effects of different control measures on plant height， ear height， chlorophyll content of ear leaf， filament length， yield and related characters of maize under high temperature stress at flowering stage were investigated. The results showed that irrigation under high temperature stress at flowering stage of maize could reduce the length of ear bald tip， increase the number of ear rows， kernels per row， the 100-grain weight and seed setting rate， and increase the yield by 28.38% compared with the control. Spraying foliar fertilizer and brassinolide could increase the number of rows per ear and seed setting rate， resulting in a yield increase of 6.96% and 5.96% respectively compared with the control. The mixed cropping of 'Denghai 605' and 'Weike 702' could reduce the bald tip length， increase the 100-grain weight and seed setting rate， and increase yield by 8.34% compared with the control. The treatment effects are as follows： irrigation > intercropping > spraying foliar fertilizer > spraying brassinolide. It can be seen that irrigation treatment is the most effective measure to alleviate the adverse effects of high temperature and heat damage on heat-sensitive maize at flowering stage， while in areas where water resources are scarce， measures such as mixed cropping of varieties with complementary heat resistance， spraying foliar fertilizer and spraying brassinolide can be taken.
Key words： maize; control measures; high temperature at flowering stage
溫度是影響玉米生長發(fā)育的重要因子，溫度過高會對玉米生長發(fā)育造成不良影響，目前氣象上研究極端高溫事件通常將35 ℃作為高溫的絕對閾值[1]。近年來，由于氣候變化的影響，黃淮海區(qū)域夏季高溫天氣時有發(fā)生，且主要集中在7月下旬至8月上旬，此時正值夏玉米開花期[2]。較高的環(huán)境溫度對玉米開花期的影響較大[3]，花期高溫會阻礙玉米雌雄穗的分化[4]，導(dǎo)致花絲變細(xì)變?nèi)鹾统槌鲩L度減少[5]，花粉?；钚韵陆?，葉片葉綠素含量減少[6]，果穗變細(xì)、禿尖變長、行粒數(shù)明顯減少、百粒質(zhì)量下降、結(jié)實率降低，產(chǎn)量顯著下降[7]。
篩選培育耐熱玉米品種和配置緩解措施是減少高溫?zé)岷p失的有效途徑。前人已有較多關(guān)于高溫脅迫對玉米影響的研究，并篩選鑒定出一批耐高溫雜交種和自交系[7-9]。關(guān)于緩解花期高溫?zé)岷τ衩桩a(chǎn)量損失的措施主要有加強(qiáng)水肥管理[10]、改進(jìn)耕作栽培方式[11]、噴施葉面肥[12]、外源調(diào)節(jié)物[13]等。目前研究緩解花期高溫對玉米影響的外源調(diào)節(jié)物種類有限，蕓薹素內(nèi)酯在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛。有研究表明，適宜濃度的蕓薹素內(nèi)酯可以提高草莓的抗熱性[14]，但對玉米花期高溫的緩解效應(yīng)鮮見報道。本研究以熱敏感型玉米品種‘登海605[9]為試驗材料，研究比較了灌水、噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)脂，以及‘登海605和‘偉科702混作4種措施對熱敏感型玉米花期高溫?zé)岷Φ木徑庾饔茫瑸閷ふ揖徑庀挠衩谆ㄆ诟邷責(zé)岷Φ挠行緩教峁├碚撆c技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2022年在河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進(jìn)行，土壤為砂漿黑土，含有機(jī)質(zhì) 12.7 g·kg-1、水解氮45.3 mg·kg-1、有效磷 19.17 mg·kg-1、速效鉀 140.87 mg·kg-1，前茬為冬小麥。漯河市夏季氣候酷熱，近年來7—8月高溫干旱天氣頻發(fā)，這種客觀環(huán)境為筆者開展研究提供了充分的自然條件。
1.2 試驗材料
玉米品種為‘登海605，與其混作品種為‘偉科702；調(diào)節(jié)劑為蕓薹素內(nèi)酯，噴施質(zhì)量濃度為0.02 mg·L-1；葉面肥為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的磷酸二氫鉀和1%尿素混合液。
1.3 試驗設(shè)計
試驗采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)置5個處理：高溫（CK）、灌水（T1）、噴施葉面肥（T2）、噴施蕓薹素內(nèi)酯（T3）、混作（T4）。其中，CK、T1、T2和T3處理品種選用‘登海605，T4處理選用‘登海605與‘偉科702種子1∶1混作，隔穴播種，保證同一行內(nèi)2個品種的株數(shù)相等。T1處理在高溫發(fā)生的第1 天和第7 天傍晚進(jìn)行灌溉；T2處理和T3處理在高溫發(fā)生的第1 天和第4天進(jìn)行。試驗于6月10日播種，此時播種大概率使玉米花期與高溫天氣自然發(fā)生期相遇，每小區(qū)10行，行距60 cm，行長5 m，密度為67? 500 株·hm-2，3次重復(fù)。
1.4 測定項目及方法
1.4.1 花期氣象數(shù)據(jù)的收集 記載高溫發(fā)生的日期以及高溫條件下的氣象數(shù)據(jù)：最高溫、日照時數(shù)、降雨量；調(diào)查記錄玉米抽雄、散粉、吐絲期。
1.4.2 株高和穗位高測定 于高溫結(jié)束期（8月9日）測定，每處理連續(xù)選取具有代表性的6株植株，測定株高及穗位高，混作處理保證每個品種各選取3棵。
1.4.3 花絲長度和穗位葉葉綠素相對含量的測定? 于吐絲期開始期選取6株長勢均勻，吐絲一致的植株，測量4 d后花絲的長度，混作處理保證每個品種各選取3棵；于高溫結(jié)束期（8月9日）采用SPAD-520便攜式葉綠素儀測定植株穗位葉葉綠素含量，以SPAD值表示，每個處理連續(xù)選取具有代表性的6株植株，混作處理保證每個品種各選取3棵。
1.4.4 室內(nèi)考種計產(chǎn) 成熟后收獲中間2行進(jìn)行計產(chǎn)，并選取6穗進(jìn)行考種，混作處理每個品種各選取3穗，測量穗長、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量、結(jié)實率、產(chǎn)量。結(jié)實率公式如下：
結(jié)實率=有穗粒數(shù)/總小花數(shù)×100%
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析；用LSD法進(jìn)行多重比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 花期氣象條件分析
由表1可知，2022年8月上旬漯河地區(qū)最高氣溫連續(xù)7 d超過35 ℃，此期間日照時數(shù)較長，且無有效降雨。由表2可知，各試驗處理中玉米抽雄期為7月30日，散粉期為8月1日，吐絲期為8月2日，此時散粉吐絲期正好與高溫天氣重合，對玉米授粉結(jié)實影響較大。2.2 不同調(diào)控措施對花期高溫脅迫下玉米株高和穗位高的影響
由表3可知，與對照相比，T1、T4處理的玉米株高顯著增加，增加幅度分別為2.25%、2.32%，同時2個處理的玉米穗位高也顯著增加，增加幅度分別為5.26%、6.43%；而T2和T3處理的玉米株高和穗位高與對照相比無顯著差異。混作處理的玉米株高和穗位高顯著增加，原因可能是品種之間的差異和群體結(jié)構(gòu)的改變。上述結(jié)果表明，花期高溫脅迫可以影響玉米的植株形態(tài)，灌水處理能夠緩解花期高溫?zé)岷τ衩字仓晟L的抑制作用。
2.3 不同調(diào)控措施對花期高溫脅迫下玉米花絲長度和穗位葉葉綠素含量的影響
由表4可知，與對照相比，T1、T4處理花絲長度顯著增加，增加幅度分別為14.12%、11.86%，T2和T3處理與對照相比無顯著差異；T1、T2、T3處理的穗位葉葉綠素含量顯著增加，分別比對照提高了21.44%、8.38%、10.49%，而T4處理與對照相比無顯著差異?；熳魈幚硭胛蝗~葉綠素含量與對照相比無顯著差異，而花絲長度顯著增加的原因可能是品種差異。以上結(jié)果表明，灌水處理能有效緩解花期高溫脅迫對玉米吐絲的不良影響，灌水、噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)酯有助于緩解高溫?zé)岷τ衩姿胛蝗~葉綠色含量的影響，其效果為：灌水＞噴施蕓薹素內(nèi)酯＞噴施葉面肥。
2.4 不同調(diào)控措施對花期高溫脅迫下玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
由表5可知，與對照相比，T1、T2、T3、T4處理果穗穗長差異不顯著；T1和T4處理禿尖長顯著降低，T1禿尖最短，其次為T4，而T2、T3處理與對照無顯著差異；T1、T2、T3、T4穗行數(shù)比對照顯著增加，T1、T2、T3、T4處理間差異不顯著；T1處理行粒數(shù)顯著高于對照和其他處理，T2，T2、T3、T4與對照相比無顯著差異；T1、T2、T3、T4結(jié)實率顯著提高，T1處理結(jié)實率為92.6%，顯著高于其他處理，T2、T3、T4處理間差異不顯著；T1、T4處理的百粒質(zhì)量顯著大于對照，T1處理百粒質(zhì)量最大，為36.8 g，T2、T3處理與對照相比無顯著差異；T1，T2、T3、T4處理產(chǎn)量均顯著高于對照，分別比對照增產(chǎn)28.38%、6.96%、5.96%、8.34%，增產(chǎn)幅度：T1＞T4＞T2＞T3。以上結(jié)果表明，玉米花期高溫脅迫下，灌水能夠降低禿尖長，增加穗行數(shù)和行粒數(shù)，提高結(jié)實率，增加百粒質(zhì)量，從而提高產(chǎn)量；噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)酯能夠增加穗行數(shù)，提高結(jié)實率和產(chǎn)量；混作能夠降低禿尖長，增加穗行數(shù)，提高結(jié)實率，增加百粒質(zhì)量，提高產(chǎn)量。
3 討論與結(jié)論
花期是玉米對高溫脅迫最敏感的時期，開花前后的高溫會對產(chǎn)量產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響[15]。有研究表明，花期高溫會對玉米植株形態(tài)造成影響，導(dǎo)致玉米株高和穗位高降低，其程度隨著溫度的升高而加深[16]；高溫會抑制花絲的伸長，導(dǎo)致花絲長度降低，數(shù)量減少，吐絲速率減緩[17-18]；高溫還加速玉米葉片葉綠素的分解，導(dǎo)致葉綠素含量下降和光合強(qiáng)度降低[19]；花期高溫使玉米百粒質(zhì)量、穗粒數(shù)和結(jié)實率降低，禿尖長增加，進(jìn)而產(chǎn)量下降[20-21]?；ㄆ诟邷孛{迫下耐熱型玉米品種比熱敏感型玉米品種具有較高的光合能力，產(chǎn)量受高溫影響較小[21]。
通過灌溉降溫，科學(xué)補(bǔ)施化肥微肥，施用生長調(diào)節(jié)劑，品種混作、間作等措施可以在一定程度上緩解花期高溫?zé)岷τ衩桩a(chǎn)生的不良影響。高溫導(dǎo)致地表和玉米植株水分大量流失，灌溉可以改善玉米群體微環(huán)境溫度，既降低了地表溫度，水分的蒸發(fā)又可以加快冠層散熱，還有利于養(yǎng)分的吸收利用，而噴施尿素、磷酸二氫鉀、腐殖酸、氨基酸葉面肥等水溶肥不僅可以補(bǔ)充營養(yǎng)，還可以降低植株溫度，對高溫?zé)岷徑庑Ч黠@[10-12]；噴施不同的植物外源調(diào)控物質(zhì)如水楊酸、6-芐氨基腺嘌呤和抗高溫調(diào)理劑等能夠降低高溫脅迫對玉米植株生長發(fā)育和產(chǎn)量造成的不良影響[13，22]，蕓苔素內(nèi)酯能夠增強(qiáng)作物的抗逆性，外施蕓苔素內(nèi)酯可以提高玉米幼苗的抗旱性[23]；耐熱性較強(qiáng)的品種與耐熱性較弱的品種進(jìn)行組合搭配，實施間作或混作，可以提高后者的授粉結(jié)實率[11]。
本研究中花期高溫脅迫下灌水處理效果最好，其能夠降低果穗禿尖長度，增加果穗穗粒數(shù)，提高百粒質(zhì)量和結(jié)實率，有效緩解花期高溫?zé)岷崦舾行陀衩自斐傻漠a(chǎn)量損失?；ㄆ诟邷孛{迫下，噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)酯都能夠增加果穗穗行數(shù)，提高結(jié)實率和產(chǎn)量，在一定程度上緩解高溫?zé)岷崦舾行陀衩自斐傻牟焕绊??！呛?05為熱敏感型品種[9]，而‘偉科702為耐熱型品種[7]，兩者混作處理能夠降低果穗禿尖長，增加百粒質(zhì)量，提高結(jié)實率，從而緩解高溫?zé)岷崦舾行陀衩自斐傻臏p產(chǎn)，其原因可能是‘偉科702散粉期和散粉結(jié)束期均晚于‘登海605，且花粉量大，兩者混作延長了雄穗開花期，改善了授粉環(huán)境。各處理效果為：灌水＞混作＞噴施葉面肥＞噴施蕓薹素內(nèi)酯。由此可見，水資源充足的地區(qū)可通過適時灌水來減輕高溫?zé)岷崦舾行陀衩桩a(chǎn)生的不利影響，在水資源缺乏的地區(qū)可采取耐熱型品種與熱敏感型品種混作、噴施葉面肥、噴施蕓薹素內(nèi)酯的措施。本研究只比較了單一措施對熱敏感型玉米花期高溫?zé)岷Φ木徑庑?yīng)，2種以及2種以上的復(fù)合措施的緩解效果還需要進(jìn)一步研究。
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收稿日期：2023-05-05
基金項目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（nycytx-02）
作者簡介：王會強(qiáng)（1986—），男，河南許昌人，助理研究員，碩士，主要從事玉米育種與栽培研究。
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