增温增CO2浓度对玉米花生体系玉米生长发育及产量的影响

摘要

为了明确气候变化对玉米|花生体系中玉米生长发育及产量的影响,本研究以玉米|花生2:4模式为研究对象,采用开顶式气室,2018年设2个处理,分别是TC(ambient temperature and ambient CO2 concentration,环境温度和环境CO2浓度)、+T+C(elevated temperature and elevated CO2 concentration,增温且增CO2浓度);2019年设3个处理,分别是TC、+TC(elevated temperature and ambient CO2 concentration,增温和环境CO2浓度)、+T+C;分别在P0(0 kg P2O5 hm–2)和P180(180 kg P2O5 hm–2)2个水平下,研究增温增CO2浓度对间作玉米生长、干物质积累与分配、光合速率及产量的影响.结果表明:(1)与环境温度和环境CO2浓度相比,增温(+TC)处理的间作玉米出苗至吐丝、吐丝至成熟和出苗至成熟的天数分别缩短4、2和6 d;增温后,同时升高CO2浓度,间作玉米出苗至吐丝的天数缩短3 d、而吐丝至成熟和出苗至成熟的天数却分别增加5 d和2 d;与TC相比,+T+C处理,间作玉米出苗至吐丝和出苗至成熟的天数分别缩短4～7 d和2～4 d,吐丝至成熟的天数增加1～4 d.(2)间作玉米单株叶面积、净光合速率和光合势在吐丝期前表现为+T+C>+TC>TC,吐丝至乳熟期表现为+T+C>TC>+TC,乳熟期后表现为TC>+T+C>+TC.与TC相比,+T+C处理的间作玉米穗粒数和百粒重分别提高4.14％～65.70％和1.70％～14.00％.(3)与TC处理相比,+TC处理,间作玉米收获期干物质量提高7.39％～21.30％,产量提高19.18％～28.07％;+T+C处理,间作玉米收获期干物质量提高10.0％～57.7％,产量提高4.41％～52.00％;施磷能提高增温增CO2浓度处理间作玉米产量.这表明增温和增CO2浓度通过提高间作玉米生育前期净光合速率、叶面积指数和光合势,缩短其营养生长期,延长籽粒灌浆时间,增加穗粒数和粒重,来促进干物质积累和产量的提高;增温、增CO2浓度对间作玉米吐丝前具有互促效应,而吐丝后表现为增CO2浓度能弥补增温对间作玉米生长的抑制效应.