不同干旱脅迫對玉米產量的影響

陳 坤， 楊耀迥， 蘇 琪， 劉亞利， 盧生喬， 張述寬

(1.廣西農業科學院玉米研究所，廣西南寧 530007；2.廣西農業科學院科技處，廣西南寧 530007)

?

不同干旱脅迫對玉米產量的影響

陳 坤1， 楊耀迥1， 蘇 琪1， 劉亞利1， 盧生喬1， 張述寬2

(1.廣西農業科學院玉米研究所，廣西南寧 530007；2.廣西農業科學院科技處，廣西南寧 530007)

摘要[目的]篩選出適宜在廣西干旱地區種植的玉米品種。[方法]選擇在廣西種植面積較大的12個玉米品種，在嚴格控水的條件下進行干旱脅迫試驗，分析不同干旱脅迫對這12個品種產量的影響。[結果]不同干旱脅迫處理對玉米產量影響的差異達極顯著水平；玉米品種先達901、桂單0810和迪卡008表現出較好的抗旱性，能夠在正常灌水和干旱脅迫下達到較高的產量，可以抵御一定的干旱脅迫。[結論]干旱脅迫發生在玉米生長前期對產量的影響較大，且此影響即便遇后期降水也不可消除；在干旱地區選擇種植抗旱品種可減少不必要的損失。

關鍵詞玉米；干旱脅迫；產量

Influence of Different Drought Stress on Yield of Maize

CHEN Kun, YANG Yao-jiong, SU Qi et al

(Maize Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007)

Abstract[Objective] The aim was to screen out appropriate maize variety in arid area of Guangxi. [Method] 12 maize varieties with larger planting area in Guangxi were taken to analyze the effects of different drought stress on the agronomic traits under the condition of strict control of water. [Result] The results showed that: The effects of different drought stress treatments on yield had extremely significant difference, indicated different degree of reduction. Maize variety Xianda901, Guidan0810 and Dika008 performed good drought resistance, which can obtain higher yield under normal irrigation and drought stress. [Conclusion] Drought stress occurred in the early stage of maize has a great influence on the yield, and this effect can not be recovered even in the late stage of precipitation; selection of drought resistant varieties in arid areas can reduce unnecessary losses.

Key wordsMaize; Drought stress; Yield

玉米是喜水作物，對水分脅迫較敏感。然而我國干旱、半干旱及半濕潤偏旱地區土地面積約占國土面積的50%以上，干旱脅迫是限制我國玉米產業發展的重要因素之一，培育高產抗旱的玉米品種是抵御旱災最經濟有效的辦法[1-3]。前人對玉米抗旱性做了大量的研究，得出有關抗旱性鑒定的方法與指標[4-7]，并對不同自交系和品種進行了抗旱性鑒定[8-10]，特別是應用常規育種方法與分子標記輔助選擇技術[11]在抗旱性育種方面取得了一些成果，但能夠有效抵御干旱的優良玉米自交系和品種相對較少，特別是適合大面積種植的品種更是寥寥無幾。筆者擬通過鑒定不同玉米品種在不同生長時期的抗旱性，得出不同品種最抗旱的生長時期，以及適合在廣西種植的高產玉米品種，從而抵御干旱脅迫，達到較高的產量水平。

1材料與方法

1.1材料筆者選擇在廣西種植面積較大的12個玉米品種(表1)，于2013年在嚴格控水的防雨棚(廣西農業科學院明陽基地)內進行抗旱性鑒定試驗，防雨棚中有試驗所需的滴灌控水設備。

1.2方法采用隨機區組設計，A處理為12個玉米品種，B處理為5種干旱脅迫：B1(足水區為正常灌水)、B2(半足水1為出苗期和拔節期都控水)、B3(半足水2為大喇叭口期控水)、B4(半足水3為乳熟期控水)和B5(半足水4為大喇叭口期和乳熟期都控水)(表2)。每處理種1行，行長3.2 m，3次重復，密度49 500株/hm2，采用滴灌技術控制水分，在拔節期噴灑多效唑控制株高，其他管理同大田生產。

表1　12個玉米品種名稱

表2　5個干旱脅迫處理不同時期灌水情況

注：○表示在相應的時期灌水，灌水量達到田間最大持水量的75%左右，同時保證干旱脅迫處理玉米的最低用水需求。

Note: ○ stands for in corresponding period, irrigation amount reached the maximum water holding capacity about 75%, and ensured the minimum water demand for drought stress treatment of corn.

1.3調查指標及數據分析觀察記載每個處理玉米品種的產量，以小區(2.24 m2)為統計單位對數據進行分析。數據統計分析采用Excel2003和SPSS19.0軟件完成。

2結果與分析

2.1不同干旱脅迫處理間的產量由表3可知，不同干旱脅迫處理間的產量差異都達極顯著水平，說明干旱脅迫對產量的影響較大。12個玉米品種在處理B1時產量是最高的，處理B4的產量次之，處理B2的產量最低，說明玉米產量與土壤含水量有密切的關系，且在生長前期干旱脅迫對產量的影響最大，生長中期干旱脅迫對產量的影響也較大；處理B2與B4之間產量差異達極顯著水平，說明在玉米生長前中期干旱脅迫比后期干旱脅迫對產量的影響要大；處理B3、B4和B5之間產量差異極顯著，說明在玉米生長中期或后期干旱脅迫對產量的影響也比較大。

表3不同干旱脅迫處理間的產量差異

Table 3Yield difference of different drought stress treatments

處理Treat-ment產量Yieldkg5%差異顯著水平5%signi-ficantdifferencelevel1%差異極顯著水平1%extremelysignificantdifferencelevel較B1產量減少百分比ProportionofyieldreductioncomparedwithB1∥%B10.7864aA-B40.7031bB10.59B50.6289cC20.03B30.5606dD28.71B20.4589eE41.65

2.2不同品種間的產量由表4可知，多數品種之間的產量差異達到顯著或極顯著水平，說明不同遺傳背景的品種在干旱脅迫條件下的產量差異較顯著。12個玉米品種中平均產量最高的是A8，與其他品種平均產量差異都達極顯著水平，說明A8適合種植區域較廣，即使在干旱區域也能達到較高產量；其次是品種A2和A4，它們之間的產量差異不顯著，不同干旱脅迫下對這2個品種產量的影響較小；品種A12的平均產量最低，說明此品種的抗旱性較差。

表4　不同品種間的產量差異

2.3干旱脅迫與品種之間的互作由表5可知，足水區處理B1中產量較高的品種有A8、A2、A4、A7和A5，說明這些品種在雨水充足的條件下可以達到較高產量；干旱脅迫處理B2中產量較高的品種有A8、A4、A5和A2，說明這些品種在生長前期干旱脅迫的條件下可以達到較高產量；干旱脅迫處理B3中產量較高的品種有A8、A5、A2和A4，干旱脅迫處理B4中產量較高的品種有A2、A4、A8和A5，干旱脅迫處理B5中產量較高的品種有A8、A5、A2和A4，說明這些品種在生長中期、后期或中后期干旱脅迫的條件下可以達到較高產量。

產量最高的是處理A8B1，平均產量是1.003 3 kg，產量最低的是處理A11B2，平均產量是0.350 0 kg，產量差異非常顯著，說明不同遺傳背景的品種和不同的干旱脅迫對玉米產量的影響都較大，也說明生長前期干旱對產量的影響尤其嚴重，即便后期降水也不可消除。

表5　不同處理的平均產量

3結論與討論

研究表明，在正常灌水情況下產量最高的玉米品種，在干旱脅迫條件下產量并不是最好，反之，干旱脅迫條件下產量最高的玉米品種，在正常灌水條件下產量也不是最高的，因此選擇不同環境條件下平均產量較高的玉米品種較為理想。如果當地氣候比較有規律和穩定，干旱脅迫發生在玉米生長的某一時期，也可以選擇不同干旱脅迫條件下產量較高的玉米品種。

該研究結合正常灌水和不同干旱脅迫條件下的玉米產量結果，得出品種A8(先達901)、A4(桂單0810)和A2(迪卡008)較適宜在廣西種植。該研究主要分析在玉米生長前期、中期、后期干旱脅迫對其產量的影響，并考慮對不同品種的脅迫程度，從而選擇出一個適合廣西種植的耐旱高產品種。由于該試驗只有單季在一個地點的數據，并不能作為大面積的推廣依據，今后可在不同玉米種植季節開展多點干旱脅迫試驗，篩選出適宜在當地及氣候條件類似地區種植的玉米品種。

參考文獻

[1] 李運朝,王元東,崔彥宏,等.玉米抗旱性鑒定研究進展[J].玉米科學，2004，12(1):63-68.

[2] 王曉琴,袁繼超,熊慶娥.玉米抗旱性研究的現狀及展望[J].玉米科學，2002，10(1):57-60.

[3] 馮健英,許洛,王紹新,等.北方地區夏玉米主推品種的抗旱性研究[J].安徽農業科學,2015(28):47-49.

[4] 韓金龍,王同燕,徐子利,等.玉米抗旱機理及抗旱性鑒定指標研究進展[J].中國農學通報，2010，26(21):142-146.

[5] 黎裕,王天宇,劉成,等.玉米抗旱品種的篩選指標研究[J].植物遺傳資源學報，2004，5(3):210-215.

[6] 白向歷，齊華，劉明，等.玉米抗旱性與生理生化指標關系的研究[J]. 玉米科學，2007，15(5):79-83.

[7] 李鳳海.玉米抗旱性指標的篩選及其遺傳特性研究[D].沈陽：沈陽農業大學,2011.

[8] 陳志輝.玉米抗旱性QTL定位及抗旱品種選育研究[D].長沙：中南大學，2012.

[9] 潘周云，陳瑾，楊世佳，等.不同血緣玉米自交系的抗旱性鑒定[J].貴州農業科學，2013，41(10):14-18.

[10] 施關正,趙致,張衛星,等.干旱脅迫下玉米自交系農藝性狀的遺傳相關與通徑分析[J].西南農業學報,2008,21(3):570-574.

[11] 司強.甘肅中部半干旱區主推玉米雜交種抗旱性研究[D].蘭州：甘肅農業大學,2006.

中圖分類號S 513

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)06-070-02

收稿日期2016-02-03

作者簡介陳坤(1984- )，男，河南商丘人，助理研究員，碩士，從事玉米遺傳育種研究。

基金項目國家現代農業產業技術體系廣西玉米創新團隊建設項目(nycytxgxcxtd-07)；廣西科學研究與技術開發計劃項目(桂科重14121001-1-11，桂科攻1123001-6A)；廣西農業科學院科技發展基金項目(桂農科2013JQ28)。