干旱-复水联动对东北春玉米光合生理与产量的影响

广发、频发的干旱事件已造成了严重的作物减产,深入解析玉米对干旱的响应过程及机制,对准确评估干旱影响进而合理指导玉米生产具有重要现实意义.基于锦州农业气象试验站已布设的干旱-复水联动试验平台(CK:自然降水处理;RD:2020年6月30日至8月10日控水,之后复水),监测净光合速率(Net Photosynthetic Rate,Pn)、蒸腾速率(Transpiration Rate,Tr)、日茎流量(Daily Stem Flow,DSF)、玉米产量构成要素等参数.结果表明,拔节期,与CK处理相比,RD处理控水初期Pn降低5.0％,Tr增加12.4％,但均不显著;灌浆期,当土壤含水量(Soil Water Content,SWC)降至40.0％后,RD处理下Pn、Tr及DSF显著降低,分别降低至CK处理水平的23.6％和6.9％和32.5％,灌浆期叶片光合产物大部分向果穗输送,耗水能力大于拔节期,干旱对Pn、Tr及DSF的抑制效应更为明显.乳熟期,RD处理进入复水阶段,Pn、Tr和DSF增加,分别恢复至CK处理水平的61.5％、75.0％和46.6％,说明控水期间降低的Pn、Tr和DSF无法在复水期间完全恢复.控水通过显著降低叶含水率(Leaf Water Ratio,LWR)、茎含水率(Stem Water Ratio,SWR)而显著降低Pn和Tr,其中LWR与Pn和Tr的相关系数分别为0.55和0.84;SWR与Pn和Tr的相关系数分别为0.59和0.67.拔节期至灌浆期连续控水可能导致光合器官活性下降,复水也未能使其恢复,最终导致作物减产,与CK处理相比,RD处理下穗长、穗粗、百粒重等产量结构要素显著降低,造成54.0％的减产率.