玉米種質資源抗旱性鑒定研究進展

智建奇，邢榮平，焦建偉，馬淑文，趙鑫

（山西省農業(yè)科學院玉米研究所，山西忻州034000）

玉米種質資源抗旱性鑒定研究進展

智建奇，邢榮平，焦建偉，馬淑文，趙鑫

（山西省農業(yè)科學院玉米研究所，山西忻州034000）

農作物的生產正面臨著嚴峻的缺水現(xiàn)象，農作物減產在非生物因素中干旱是首要原因，我國是農業(yè)生產大國，土地面積廣，但我國近一半的耕種土地處于干旱、半干旱的狀態(tài)，這嚴重制約著我國農業(yè)的發(fā)展。干旱、缺水的土壤環(huán)境會嚴重威脅農作物的生產。玉米耐旱性越好就越有利于玉米生產的穩(wěn)定和產量的提高。本文通過對玉米種質抗旱性鑒定研究進展過程中的問題，分析原因，為玉米的抗旱性鑒定及研究提供理論支撐，并提出合理建議，為以后的研究提供資料。

玉米；種質資源；耐旱鑒定

由于溫室效應、臭氧層空洞等因素使得氣候變暖，氣候的災難性對農作物的影響越來越大，干旱發(fā)生的時間距離逐漸縮短，水資源匱乏這一因素在很大程度上制約著農作物的生產。我國耕地總面積中有43%的土地處于半干旱、干旱狀態(tài)，主要糧食作物玉米的產量居糧食作物產量之首，同時，玉米對水分的需要是很大的，其對土壤的含水量十分敏感，這在很大程度上影響了糧食作物的持續(xù)穩(wěn)定增產。

1　玉米種植中抗旱性的含義

農作物在土壤中的抗旱、耐旱能力是指在含水量有限或虧欠的含水量周期的條件下，展現(xiàn)出良好的生長發(fā)育能力，特別是處在干旱的不利條件下所表現(xiàn)出的其生產總量的能力。農作物在干旱條件下的適應機制表現(xiàn)為避旱性和抗旱性，其中抗旱性又是有御旱與耐旱兩種形式。避旱性是將植物的生命周期縮短來躲避干旱少水的時期，但不會造成作物死亡，會減少產量。御旱性是植物根據自身的結構形態(tài)使自己長時間處于水分充足的環(huán)境中，一旦發(fā)生缺少現(xiàn)象也能夠維持機體所需的水分，主動對抗干旱環(huán)境，是對于干旱的忍受能力。耐旱性是植物的生物機制通過不斷地自我調節(jié)，來忍受干旱，避免脫水，但不會造成死亡的能力。在含水量減少的環(huán)境中，農作物是有生命跡象的，只是生命活動水平比較低，一旦含水量充分，農作物將會恢復到正常的生命體征。

2　玉米種植中抗旱性的鑒定

2.1鑒定時期

農作物在不同的生長時期干旱對其所造成的影響是不同的，通過在不同時期對玉米的研究表明：玉米在開花的時候對于含水量的要求是最為敏感的，旱災一旦在這個時段發(fā)生，對玉米產量造成的損失是最嚴重的；在成苗時期干旱的環(huán)境會使苗的數(shù)量減少，從而使最后的生產產量減少；在灌漿時期干旱條件會減弱植株的光合作用，籽粒得不到充分的營養(yǎng)，不飽滿，最終總產量減少。對于玉米抗旱性的研究可以在植物生長的任何一個階段進行鑒定，但是在不同階段進行研究其鑒定結論將會有很大的區(qū)別。

2.2鑒定指標

2.2.1生長性狀 莖粗。玉米莖是對不同部位的水分進行運輸，避免水分失衡。玉米莖越粗，莖組織的吸水率越大，增強了對水分運輸?shù)哪芰ΓM而增強抗旱能力；株高，抗旱性和株高在一定的環(huán)境下是呈正比例關系。在水分含量充裕的條件下，生物質的含量增多，會加快玉米株高的生長繁殖，玉米株生長得高；反之在干旱的條件下，植株變矮，對水分的運輸能力和吸水率降低，植株在縱方向的發(fā)育雖然遲緩或終止，但不會影響莖節(jié)數(shù)的生長發(fā)育，因此葉片生長緊密，可降低光能的利用率。

2.2.2生理性狀 葉水勢是反應葉片對于水含量的需要狀態(tài)，在葉水勢有所下降時，降低了相對耐旱能力較強品種的下降幅度。

含水量的相對值，是實際葉片中的含水量和葉片處于飽和狀態(tài)下含水量之間的比值，水分的虧缺程度常常通過此數(shù)值進行表示。在干旱的條件下，相對的含水量降低，提高將相對耐旱能力較弱品種的下降幅度。

葉綠素的含量，葉綠體是植物進行光合作用的載體，葉綠素是光合作用的主要物質組成成分。水分不充足會加速葉綠素的分解。研究結果顯示，玉米品種的耐旱能力越強，受到葉綠素含量的影響越小。

2.2.3鑒定方法 在對玉米進行抗旱鑒定時，需要在水含量少或干旱的條件下，對其生長繁殖能力進行研究。

2.2.3.1直接的鑒定方法 在干旱的環(huán)境下，研究個體存活的狀況或評估造成產量的經濟損失，由此得到鑒定植物抗旱能力高低的方法。可以在人為的狀況下模擬環(huán)境，把玉米種子種植在能夠人為的調節(jié)水分、光照時間、溫度等環(huán)境條件下，通過對土壤水含量進行調節(jié)來構成空氣或土壤的干旱環(huán)境，鑒定研究個體抗旱能力。試驗中，研究個體所處的環(huán)境條件是一致的，促使其鑒定結果有較高的可靠性。

2.2.3.2間接的鑒定方法 在構成的實驗環(huán)境下，通過在濃度不同的高滲溶液中對種子進行脫水處理，形成生理上的干旱，記錄種子的萌發(fā)情況，來鑒定萌發(fā)時期種子的抗旱能力的方法。研究玉米種子在萌芽時期的抗旱性時，滲透劑主要采用聚乙二醇，這種方法比較適用在種子萌芽的時期，在研究種子生長后期時對于抗旱性的鑒定結果存在差異。

3　在抗旱條件下玉米生長受影響的強弱分析

在鑒定指標的基礎上進行分析，植物在受到干旱環(huán)境迫害后其生理功能及一些生長繁殖因素均會影響最終產量。所以，除了對指數(shù)直接進行鑒定外，由一個任意的間接鑒定的指標而得到的任何結果都不能充分地反應出植物的抗旱能力。在以間接的單一鑒定為指標得到的抗旱指數(shù)與直接鑒定的指標之間，存在著很大的差異，相關性很小。在直接的鑒定指標中產量的表現(xiàn)形式是單個指標的，但是在本質上是多個指數(shù)的結合，其評判抗旱能力的強弱分析是總抗性的評價方法。對多個指標進行評價的方法可對植物的抗旱性進行不同層面上的研究，但畢竟是相互獨立的，不容易對研究植物的抗旱性進行具體的綜合分析。對此，在研究玉米抗旱能力的強弱分析時，采用在統(tǒng)計分析的基礎上進行分析的辦法比較多。

4　結論

本文通過對玉米抗旱能力的研究和分析，可知玉米在各個生長階段抗旱能力的程度。提高和增強任意生長時期玉米的抗旱能力，將會提高玉米在生長發(fā)育時期的綜合抗旱能力。玉米的種質資源抗旱能力的鑒定對提高我國玉米的總產量，可以起到積極的作用。但是，目前我國缺少對鑒定技術統(tǒng)一的規(guī)范標準，這使得在對玉米的種質資源抗旱性研究時缺乏事實依據，影響到對種質資源進行抗旱性研究所獲得的數(shù)據，阻礙了種質資源在學術上的有效交流和利用。

[1]覃永嬡,時成俏,王兵偉,鄭加興,秦洪波,黃開健.48份玉米種質的耐旱性鑒定與評價[J].南方農業(yè)學報,2014(11):1926-1934.

[2]降云峰,馬宏斌,劉永忠,李萬星,曹晉軍,杜園園.玉米抗旱性鑒定指標研究現(xiàn)狀與進展[J].山西農業(yè)科學,2012(07):800-803.

[3]孟慶立,趙寧娟,張宇文,屈洋,張華鋒,胡銀崗.特旱條件下玉米自交系抗旱性評價[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究,2016(04):106-111.

[4]王麒.不同抗旱栽培技術模式對玉米生育性狀及產量的影響[J].黑龍江農業(yè)科學,2012,(06).

[5]解振興,董志強,蘭宏亮,高嬌,朱平,彭暢.磷酸膽堿合劑對不同種植密度玉米葉片衰老生理的影響[J].核農學報,2012, (01).

[6]降云峰,馬宏斌,劉永忠,李萬星,曹晉軍,杜園園.玉米抗旱性鑒定指標研究現(xiàn)狀與進展[J].山西農業(yè)科學,2012, (07).

[7]白建芬,裴玉賀,趙秋霞,宋希云.干旱脅迫下玉米幼苗幾種生理生化指標的變化[J].山東農業(yè)科學,2012,(03).

山西省種業(yè)發(fā)展專項“玉米種質資源的鑒定、收集與整理”（2014ZYFZ-07,2015ZYZX-07）

S513.02

ADOI編號：10.14025/j.cnki.jlny.2016.22.036

智建奇，山西省農業(yè)科學院玉米研究所，副研究員，研究方向：種質資源、玉米抗旱鑒定。