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玉米是世界上最重要的粮食和饲料作物之一，提高玉米产量在确保粮食安全方面发挥着至关重要的作用。雌穗分化、籽粒发育及其与温度、太阳辐射和降水等生长环境因子的相互作用对籽粒数和粒重产生重大影响，最终影响夏玉米产量。
近期，山东农业大学玉米栽培生理生态科技创新团队张吉旺教授课题组完成的题为“The environment,especially the minimum temperature,affects summer maize grain yield by regulating ear differentiation and grain development”的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2024年7期正式发表。
该研究通过3年的播期试验，评价了温度因子、平均太阳辐射和总降水量对黄淮海地区不同生育期夏玉米品种生育进程、雌穗分化、受精结实特性、籽粒灌浆特性和产量的影响，为气候变化背景下提高本区玉米生长与环境条件的匹配提供理论依据。
该研究结果表明，平均最低气温（ATmin）是决定产量形成的关键环境因子。出苗（VE）到吐丝期（R1），ATmin升高会导致夏玉米的生育期缩短（r=-0.556，P<0.01），雌穗总小花数（R2=0.200，P<0.001）减少。灌浆速率（R2=0.520，P<0.001）和雌穗小花败育率（R2=0.437，P<0.001）均与R1至成熟期（R6）的ATmin呈二次曲线关系，而花后天数（r=-0.756，P<0.01）与ATmin呈显著负相关。花后ATmin的适度提高有利于产量的提升（R1-R3阶段不高于23°C，R1-R6阶段不高于21°C），增加的太阳辐射和降水量有利于籽粒灌浆速率（R2=0.562，P<0.001和R2=0.229，P<0.05）的提高。与短生育期品种相比，长生育期品种表现出更强的环境适应性。协调吐丝前后的ATmin条件与雌穗分化和籽粒发育的匹配可增加雌穗总小花数、籽粒灌浆速率，降低小花败育率，从而提高玉米产量。
   
山东农业大学玉米栽培生理生态研究团队张吉旺教授为该文章的通讯作者，博士生陈静为该文章第一作者。该研究得到了山东省重点研发计划（2021LZGC014-2）、国家自然科学基金项目（32172115）、国家现代农业产业技术体系项目（CARS-02-21）的资助。
点击链接查看全文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311923002095 Cite the article:Jing Chen,Baizhao Ren,Bin Zhao,Peng Liu,Jiwang Zhang.2024.The environment,especially the minimum temperature,affects summer maize grain yield by regulating ear differentiation and grain development.Journal of Integrative Agriculture,23(7):2227-2241.
研究团队简介玉米栽培生理生态科技创新团队
山东农业大学农学院玉米栽培生理生态科技创新团队在玉米绿色优质高效生产、抗逆栽培生理生态等方面开展了许多前沿性的研究。近年来，针对黄淮海地区小麦-玉米周年生产过程中气象灾害频发等问题，经过前期广泛调研和试验测定，创建冬小麦-夏玉米周年气象防灾减灾技术，为周年粮食生产提供技术支撑。张吉旺教授先后主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划课题和山东省农业重点工程项目课题等国家、省部级项目10余项；发表论文120余篇，其中SCI收录50余篇；出版著作和教材11部；获得国家和省部级科技奖励11项；制定地方和团体标准12项；研发农业主推技术8项；授权国家专利8项，在黄淮海玉米栽培生理生态研究领域取得重要成果。
|图文由山东农业大学农学院玉米栽培生理生态科技创新团队提供
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