运用两种光谱仪(SPAD-502叶绿素仪与Sunscan植物冠层分析仪)分析了华北平原不同耐热型春玉米品种的光合性能对灌浆期高温的光谱学特征响应。田间试验于2011年—2012年在河北省吴桥县进行。品种选用天玉198、兴玉998与天润606,设置2个播种期(4月15日与4月25日),于灌浆期测定3个光谱特征值,即叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积指数(leaf area index,LAI)与光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)。结果表明,播种期4月15日与4月25日相比,春玉米灌浆期≥33℃日最高气温的天数与日均温分别增加了3.5d和0.8℃,而日照时数、降雨量、气温日较差及生育期长短均相似;天玉198与兴玉998、天润606相比,耐热指数(stress tolerance indices,STI)分别高2.9%,11.0%;根据STI由大到小的顺序,将天玉198、兴玉998与天润606分别定为耐热型、较耐热型与不耐热型品种;播种期4月15日,天玉198比兴玉998、天润606的产量分别高4.1%,13.7%,SPAD分别高12.5%,19.6%,LAI分别高5.3%,5.6%,PAR分别高4.0%,14.0%;播种期4月25日,产量分别高1.3%,2.8%;SPAD分别高3.5%,6.0%,LAI分别高1.7%,4.1%,PAR分别高-4.4%,0.9%;三个品种在高温胁迫环境下产量差异显著,耐热型品种具有显著的产量、SPAD与LAI优势(p<0.05)。播种期4月15日相对于4月25日,天玉198、兴玉998、天润606的产量分别降低了3.2%,5.9%,12.6%;SPAD分别降低了8.6%,12.4%,15.7%;LAI分别降低了11.7%,17.6%,19.8%;PAR分别降低了3.4%,11.3%,14.5%;STI与SPAD的降幅(r=-0.883,p<0.05)、LAI的降幅(r=-0.853,p<0.05)均呈显著负相关,与PAR的降幅(r=-0.923,p<0.01)呈极显著负相关;SPAD的降幅与PAR的降幅(r=0.872,p<0.05)呈显著正相关;LAI的降幅与PAR的降幅(r=0.943,p<0.05)呈极显著正相关。综上所述,耐热型春玉米品种在灌浆期受高温胁迫时,能够在个体层面保持相对较高的叶绿素含量,在群体层面保持相对较高的叶面积,进而保持了较高的光能截获与利用,削弱
针对华北地区种植春玉米面临的灌浆期高温胁迫问题,2011—2012年在河北省吴桥县开展了2个春玉米品种(郑单958播种于2011年,金海5号播种于2012年)的播期试验,以探讨气象因子与玉米产量间的关系,为通过调整播种期减轻春玉米灌浆期的高温胁迫提供理论依据。结果初步表明,不同播种期使春玉米灌浆时期发生变化,因而灌浆期气象因子特征表现出差异。4月上旬播种与其他播种期处理相比,春玉米灌浆期光水资源丰富,降雨量增加5.0~47.4 mm,日照时数增多41.0~70.0 h、气温日较差大0.2~0.6℃,但是,高温胁迫严重(≥33℃天数多达15 d,日均温高达28.4℃);5月中旬播种的玉米灌浆期高温胁迫轻(≥33℃天数仅有8 d,日均温平均26.0℃),而光水资源相对充足;4月中旬、4月下旬和5月上旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对严重;5月下旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对较轻,但阴雨寡照严重。两年的籽粒产量由高到低的播种期依次是,4月上旬、5月中旬、5月上旬、4月下旬、4月中旬、5月下旬;郑单958和金海5号在4月上旬播种的产量分别达9912 kg hm^(-2)和11 046 kg hm^(-2),在5月中旬播种的产量分别达9906 kg hm^(-2)和10 852.5 kg hm^(-2),其他4个播种期的产量比前两个播种期低6.0%~28.2%。通径分析表明,4月上旬播种的玉米灌浆期气温日较差大、光照时数长,对千粒重和穗粒数的直接正效应大,从而缓解了高温胁迫负效应;5月中旬播种的玉米产量较高是因为躲避了灌浆期高温胁迫,但气温日较差和日照时数的正效应比4月上旬播种期的低,因此比4月上旬播种的产量低;4月中旬、4月下旬、5月上旬、5月下旬各播种处理的千粒重和穗粒数受高温胁迫或阴雨寡照影响较大,且气温日较差和光照时数正效应较小,产量下降明显。
