3個玉米品種萌芽期抗旱性比較研究

摘 要：以育苗缽稱重精確控制土壤水分方法模擬土壤田間干旱條件，對河南省推廣的3個玉米雜交品種進行種子萌發和幼苗期農藝性狀抗旱性鑒定與評價。綜合分析得出，不同玉米雜交種在抗旱性上存在明顯差異，在玉米種子萌發幼苗期，五谷704抗旱性強，吉祥1號抗旱性中等，鄭單958抗旱性最差。該研究結果可為農業生產選育抗旱玉米品種提供一定的理論依據。

關鍵詞：玉米;干旱脅迫;萌發;抗旱性

玉米（Zea mays L.）是我國重要的糧食作物和飼料作物，在我國的種植面積和產量位居秋糧作物首位。玉米在其全生育期內需水量大，是一種對水分脅迫敏感的作物。本研究以河南省3個玉米生產主推品種為試驗材料，研究土壤缺水脅迫對玉米種子萌發及幼苗相關農藝性狀指標的影響，分析不同玉米品種在種子萌發幼苗期對干旱脅迫的抗性，為玉米抗旱生產及品種選育提供參考。

一、材料和方法

（一）試驗材料

以購自河南省農科院秋樂種子公司的3個河南省推廣玉米品種五谷704（WG704）、鄭單958（ZD958）和吉祥1號（JX1）為試驗材料。

（二）試驗方法

試驗土壤取自河南農業大學科教園區試驗田0～30 cm耕層土，土壤田間最大持水量為22.67%，玉米種子培養及土壤干旱條件的控制參照崔靜宇等[1]的方法進行。對照組（CK）土壤相對含水量為田間最大持水量的75%;處理組土壤含水量為田間最大持水量的35%，為重度干旱脅迫（依據《中華人民共和國水利行業標準：農業旱情等級劃分標準》劃分干旱脅迫梯度）。每個品種2組，每組3個生物學重復。供試材料于光照培養箱內培養7 d（日照時間為15 h，溫度28 ℃，光照度6 000 lx;黑暗9 h，溫度25 ℃），第8天開始取樣。

（三）測定指標與數據處理方法

種子萌發幼苗期生長指標測定參照崔靜宇等[1]的方法，試驗結果利用Excel 2010進行原始數據整理，利用SPSS 20進行One Way-ANOVA分析，利用LSD法進行差異顯著性檢驗。

二、結果與分析

由表1可知，水分不足嚴重影響玉米種子的發芽率、發芽勢、發芽指數和萌發抗旱指數。重度干旱處理條件下，3個玉米品種的發芽勢和發芽指數均降低，但不同品種間存在明顯差異。與CK相比，重度干旱脅迫條件下，WG704玉米種子發芽勢最高，其次為JX1，ZD958最低;WG704玉米種子發芽指數降低了29.83%，JX1降低了38.45%，ZD958降低了48.13%，可知，ZD958種子發芽指數降低幅度明顯高于WG704和JX1。徐田軍等研究表明玉米種子萌發抗旱指數適用于評價鑒定玉米萌發期抗旱性[2]。本試驗中，與CK相比，重度干旱脅迫下WG704玉米種子的發芽率和種子萌發抗旱指數無變化，但ZD958和JX1的種子發芽率和萌發抗旱指數卻明顯降低，其中JX1和ZD958的種子萌發抗旱指數分別降低了44.17%和54.39%。

分析表1中的發芽勢和發芽率數據可以得出，重度干旱脅迫對3個品種玉米種子的發芽勢較發芽率影響明顯，干旱脅迫明顯抑制了玉米種子的發芽速率。從表1還可以得出，本試驗中具有較高種子萌發抗旱指數的WG704玉米種子發芽勢受重度干旱脅迫影響最小，而且最終發芽率沒有降低;而JX1和ZD958的種子萌發抗旱指數受重度干旱脅迫影響很大，其發芽勢和發芽率都顯著下降，說明該脅迫條件對其種子萌發和幼苗生長產生了嚴重的抑制作用。

由表1數據可知，與各自的CK相比，重度干旱脅迫使3個玉米品種株高、胚根長、根體積和儲藏物質轉運率明顯受到抑制。重度干旱條件下，WG704、JX1和ZD958的株高分別降低了29.0%、39.0%和58.0%，根體積分別降低了18.4%、24.3%和41.3%，儲藏物質轉運率分別降低了16.4%、28.8%和44.7%;WG704的胚根長無明顯變化，JX1和ZD958的胚根長分別降低了15.5%和40.5%。分析結果說明水分不足對玉米植株生長有非常不利的影響，3個玉米品種中ZD958的萌發生長對干旱脅迫最敏感，而WG704在萌發期對干旱脅迫的適應能力最強。另外，干旱脅迫導致3個玉米品種的儲藏物質轉運率都降低，說明該脅迫條件對所研究的玉米種子在萌發過程中的分解代謝和合成代謝活動產生了抑制作用，導致儲藏物質的無效消耗增多，利用轉運效率降低，幼苗地上、地下干物質積累量也相應減少，特別是地上部分干物質積累量減少更明顯。

由表1可知，重度干旱脅迫使3個玉米品種在萌芽期的地上部分生物量積累明顯受到抑制，WG704、JX1和ZD958的地上部分干質量比CK分別降低了42.9%、33.3%和44.4%，地下部分干質量與CK相比變化不顯著，ZD958的幼苗生長對重度干旱脅迫最敏感。另外，在相同處理條件下，3個玉米品種的根冠比均有不同程度的升高，且品種間差異明顯。有研究表明，耐旱的玉米品種根冠比升高幅度高于干旱敏感的品種[3]。重度干旱脅迫下，WG704、JX1和ZD958的根冠比與CK相比分別增加了67.9%、65.9%和37.5%，更進一步說明WG704和JX1比ZD958玉米品種耐受干旱。

三、結論與討論

采用育苗缽差量精確控水法研究了3個玉米品種的種子萌發特性。結果表明，在土壤重度干旱脅迫條件下，種子發芽勢、發芽率下降，發芽時間延遲;株高、胚根長、根體積、地上干質量、地下干質量及儲藏物質轉運率均受到不同程度的抑制，同時還發現在脅迫條件下有較強生根發芽能力的玉米品種，種子萌發抗旱指數大，抗旱性強。綜合分析玉米萌發幼苗期的抗旱性表明，WG704萌發幼苗期抗旱性強，JX1萌發幼苗期抗旱性中等，ZD958萌發幼苗期抗旱性最差。（基金項目：河南省科技攻關計劃項目，項目編號：182102110408;河南省高等學校重點科研項目，項目編號：18A180008;鄭州師范學院大學生創新性實驗計劃項目，項目編號：DCZ2018014）

參考文獻：

[1]崔靜宇，關小康，楊明達，等.基于主成分分析的玉米萌發期抗旱性綜合評定[J].玉米科學，2019（5）：62-72.

[2]徐田軍，呂天放，趙久然，等.玉米萌發幼苗期的抗旱性鑒定評價[J].中國種業，2017（4）：42-46.

[3]韋仕甜，王杰，阮英慧.干旱脅迫對不同玉米品種苗期生理指標的影響[J].貴州師范學院學報，2015（9）：27-29.

通訊作者：李玉華。