不同光温环境下玉米苗期叶片的高光谱特性响应分析
2021-11-11陈美辰于海业李晓凯王洪健孔丽娟党敬民隋媛媛
光谱学与光谱分析 2021年11期
陈美辰,于海业,李晓凯,王洪健,刘 爽,孔丽娟,张 蕾,党敬民,隋媛媛
吉林大学生物与农业工程学院,吉林 长春 130022
引 言
玉米是世界上重要的粮食、饲料和工业原料作物,据国家统计局显示,2020年东北三省玉米种植面积共为1 246.75万公顷,其中吉林省玉米种植面积为428.72万公顷,总产量高达2 973.44万吨,占本省粮食作物总种植面积的75.45%。环境因素一直是影响粮食生产的首要因素,环境因素的变化与粮食的生长发育、产量品质等息息相关,其中光照和温度对粮食生产的影响尤为显著。光是植物生长过程中不可或缺的环境因子之一,是进行光合作用的能量来源[1]。玉米是喜光作物,具有较高的光饱和点,因此光对玉米的不利影响主要是弱光胁迫。温度同样也是植物生长发育过程中的重要环境因子,植物的呼吸作用、光合过程、蒸腾作用以及叶绿素荧光的变化、干物质积累和营养运输等都需要在一定的温度下进行[2-3],温度影响着植物内部的基因表达和酶活性等生理生化过程,因此植物的生长发育需要适宜的环境温度[4]。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告显示,到21世纪末全球温度可能将增加2~5 ℃。与20世纪末相比,气温升高2 ℃,热带、温带地区的小麦、水稻、玉米等农作物的生产就会受到一定程度的不利影响,如果气温升高超过4 ℃,则有可能影响到全球粮食生产的安全问题。因此,探明玉米植株对光温环境因子的响应规律,具有重要意义。
玉米苗期是指从播种出苗到拔节这一阶段,最适温度为18~20 ℃,是茎叶分化的关键时期,同时也是受非生物胁迫影响最严重的时期,且光温逆境对叶片的损伤,会影响其整个生育期。……
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