山東省夏玉米主栽品種抗旱性鑒定

孫旭東

摘要：

為了篩選出適合山東地區(qū)種植的抗旱玉米品種，以37個玉米雜交種為材料，以抗旱指數(shù)和抗旱隸屬度為依據(jù)進(jìn)行控水試驗(yàn)。結(jié)果表明：抗旱性極強(qiáng)品種有魯單9088、連勝188、天泰33、鄭單958，抗旱強(qiáng)的是東單60、三水218、濟(jì)玉96，德利農(nóng)988與登海661為不抗旱品種，其它玉米雜交種抗旱性一般或者較弱。

關(guān)鍵詞：玉米；抗旱鑒定；抗旱指數(shù)；抗旱隸屬度

中圖分類號：S513.037文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2015）03-0018-04

Identification of Drought Resistance of

Summer Maize Cultivars in Shandong Province

Sun Xudong1，2， Liu Kaichang1，2*， Li Zongxin2， Zhao Haijun2

（1.College of Agronomy and Plant Protection， Qingdao Agricultural University， Qingdao 266109，China；

2. State Key Laboratory of Wheat and Maize， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100，China）

AbstractIn order to select the suitable drought-resistant maize varieties for Shandong Province，the drought tolerance of 37 maize hydrids was assessed based on subordinate function values （SV） and drought index （DI）. The results showed that Ludan 9088， Liansheng 188， Tiantai 33 and Zhengdan 958 were the highest drought-resistant cultivars， Dongdan 60， Sanshui 218 and Jiyu 96 were medium drought-resistant cultivars， Delinong 988 and Denghai 661 were not drought-resistant cultivars， and the others were drought-sensitive cultivars.

Key wordsMaize；Drought identification；Drought index；Subordinate function values

玉米是我國第一大糧食作物。近幾年隨著全球氣候惡化和水資源減少，干旱已經(jīng)成為限制中國玉米生產(chǎn)發(fā)展和產(chǎn)量提高的第一非生物脅迫要素，干旱對玉米產(chǎn)量的影響可達(dá)20%～50%[1]。中國氣象局2012年預(yù)測，在未來10～50年我國階段性干旱、季節(jié)性干旱和區(qū)域性干旱發(fā)生頻率增加且面積擴(kuò)大[2]。黃淮海地區(qū)夏玉米生長中期常因伏旱、夾秋旱或持續(xù)干旱高溫引起玉米開花抽絲受阻、結(jié)實(shí)不佳從而造成減產(chǎn)甚至絕收。解決玉米干旱問題的方法除改善水利設(shè)施條件、保證水分供應(yīng)外，篩選抗旱性強(qiáng)、高產(chǎn)的玉米品種也是一條主要途徑[3，4]。

目前，許多學(xué)者就作物抗旱性進(jìn)行了大量研究，并且提出很多可以作為抗旱性鑒定的指標(biāo)[5]。王黃英等[6]認(rèn)為，以抗旱指數(shù)、株高、地上部干物重、產(chǎn)量等作為主要指標(biāo)可以綜合評價(jià)玉米抗旱性。白莉萍等[7]認(rèn)為干旱對玉米株高、產(chǎn)量、穗部性狀等均產(chǎn)生不良影響，減產(chǎn)嚴(yán)重。采用任何一個單一指標(biāo)來評價(jià)玉米品種的抗旱性都無法獲得比較可靠的結(jié)果，因此需結(jié)合不同生理生化指標(biāo)及產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)行全面分析才可能得到準(zhǔn)確結(jié)果[8]。本試驗(yàn)主要采用抗旱指數(shù)和模糊隸屬度法對山東省37個玉米主推品種進(jìn)行抗旱性評價(jià)，以期篩選出抗旱性較好的玉米品種，用以指導(dǎo)山東省黃淮海地區(qū)玉米品種的選用。

1材料與方法

1.1供試材料

供試玉米品種37個（表1），為山東省目前主推品種和生產(chǎn)潛力大的品種。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)于2013年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院飲馬泉實(shí)驗(yàn)站防雨棚內(nèi)進(jìn)行。棚內(nèi)每小區(qū)水泥池長2.4 m，寬2.4 m，下不封底。試驗(yàn)共2個處理：對照（土壤相對含水量70%）和干旱脅迫（土壤相對含水量40%），隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。防雨棚晴天開啟，雨天關(guān)閉。等行距播種，行距40 cm，株距22 cm。6月28日播種，10月10日收獲。

完熟期每個處理取5株測定株高、穗位高、莖粗和干物重。收獲后各小區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)考種，測定穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量。

1.3測定項(xiàng)目及方法

1.3.1供試品種性狀間差值選產(chǎn)量、株高、穗位高、莖粗、穗長和穗粗6個性狀并計(jì)算干旱脅迫與對照間的性狀差值，求出每個品種各性狀差值的平均值。性狀差值=對照性狀值-干旱性狀值。

1.3.2抗旱指數(shù)計(jì)算抗旱系數(shù)（DC）=干旱脅迫后產(chǎn)量/對照產(chǎn)量；抗旱指數(shù)（DI）=抗旱系數(shù)（DC）×干旱脅迫后產(chǎn)量/干旱脅迫后所有品種平均產(chǎn)量；參照蘭巨生[9]評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對37個品種進(jìn)行抗旱性鑒定。抗旱指數(shù)按5級標(biāo)準(zhǔn)劃分，≥1.20 為極強(qiáng)（HR）；1.01～1.19 為強(qiáng)（R）；0.81～1.00 為中等（MR）；0.60～0.80為弱（S）；≤0.60為極弱（HS）。

1.3.3隸屬度計(jì)算隸屬度公式：Uij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）。公式中Uij為某品種對于第i項(xiàng)指標(biāo)的隸屬度；Xij為某品種對于第i項(xiàng)指標(biāo)的測定值；Ximin為全部品種第i項(xiàng)指標(biāo)的最小值；Ximax為全部品種第i項(xiàng)指標(biāo)的最大值；i為某項(xiàng)指標(biāo)，j為某個品種。endprint

隸屬度按5級 [10]標(biāo)準(zhǔn)劃分：隸屬度≥0.7 為極強(qiáng)抗，定為Ⅰ級；≥0.6 為強(qiáng)抗，定為Ⅱ級；≥0.4為中抗，定為Ⅲ級；≥0.3為弱抗，定為Ⅳ級；<0.3為不抗，定為Ⅴ級。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理與表的制作采用Microsoft Excel。

2結(jié)果與分析

2.1不同水分處理供試品種的性狀差值

有研究表明，與產(chǎn)量關(guān)系密切的農(nóng)藝性狀主要有株高、穗位高、莖粗、穗長和莖粗[11]，因此可通過計(jì)算兩種水分處理下的產(chǎn)量和5個性狀差值來初步觀察玉米不同雜交種的抗旱能力大小。從表2中可以看出，干旱處理下的產(chǎn)量全部小于對照，前者較對照平均減少5 358.67 kg/hm2，有18個品種的產(chǎn)量降幅大于平均產(chǎn)量差值，登海661干旱下較對照產(chǎn)量下降15 483 kg/hm2，有19個品種的產(chǎn)量差值小于平均差值；株高最高降低 95.67 cm，最少降低1.00 cm，平均降低32.33 cm，有17個品種的株高差值大于平均差值，20個品種的株高差值小于平均差值；穗位高差值最大為49.67 cm，有6個品種穗位差為負(fù)值（即干旱穗位高于正常處理），穗位高平均降低26.96 cm，8個品種穗位差大于平均差，23個品種穗位差小于平均差；莖粗差異不大，莖粗差平均2.39 mm，最大莖粗差9.22 mm，8個品種平均莖粗差為負(fù)值， 21個品種莖粗差大于平均差，8個品種莖粗差小于均差；穗長平均降低2.66 cm，穗長最大降低10.17 cm，8個品種的穗長差為負(fù)值，20個品種的穗長差大于均差，9個品種穗長差小于均值；穗粗平均減少4.39 mm，穗粗最大降低19.29 mm，10個品種穗粗為負(fù)值，19個品種穗粗大于均差，8個品種穗粗小于均差。

2.2供試品種抗旱指數(shù)比較

由表3可以看出，以抗旱指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)對37個品種進(jìn)行抗旱性排序，其中抗旱系數(shù)大于1.20的有7個品種，抗旱性極強(qiáng)，分別是連勝188、魯單9088、青農(nóng)105、天泰33、聊玉22、鄭單958和偉科702；抗旱系數(shù)在1.01～1.12的品種4個，抗旱性強(qiáng)，分別是三水218、東單60、濟(jì)玉96和蠡玉37；抗旱系數(shù)在0.81～1.00的品種有2個，抗旱性中等，它們是青農(nóng)8號和魯單9066；抗旱系數(shù)在0.60～0.80的品種有7個，抗旱性弱，分別是登海6702、濟(jì)玉1號、魯單818、齊單1號、天泰58、登海605和天泰55；其它的抗旱系數(shù)都小于0.60為抗旱性極弱品種。

2.3供試品種抗旱性指標(biāo)隸屬度比較

用穗粒重、地上部干物重、株高等8個性狀指標(biāo)與抗旱指數(shù)一起計(jì)算出各個品種的平均隸屬度。從表4中可以看出，有4個品種隸屬度大于0.70，屬Ⅰ級強(qiáng)抗品種，為魯單9088、連勝188、天泰33和鄭單958；隸屬度在0.60～0.69的品種有8個，屬Ⅱ級抗品種，為東單60、青農(nóng)105、聊玉22、濟(jì)玉96、天泰55、登海605、魯單9066和三水218；隸屬度在0.40～0.59的品種有20個，為Ⅲ級中抗品種；隸屬度在0.30～0.39的品種有3個，為Ⅳ級弱抗品種，分別是連勝15、中單909和浚單20；隸屬度小于0.30的品種有2個，為Ⅴ級不抗品種，它們是德利農(nóng)988和登海661。

3結(jié)論與討論

抗旱指數(shù)主要反映各個品種在水分脅迫條件下的敏感程度和豐產(chǎn)性，又能夠體現(xiàn)出品種的產(chǎn)量水平，是大多數(shù)研究者認(rèn)同的抗旱指標(biāo)。玉米抗旱性為多基因綜合作用結(jié)果，單一指標(biāo)無法準(zhǔn)確評價(jià)玉米抗旱性。采用抗旱隸屬度法，通過對與抗旱性相關(guān)的性狀進(jìn)行綜合評價(jià)，大體上可以消除品種本身對單項(xiàng)指標(biāo)造成的影響，能夠較為準(zhǔn)確可靠地反映品種的整體抗旱水平[12]。不同抗旱性品種之間產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀差異很大。通過兩種篩選方式篩選出來的抗旱性品種結(jié)果較為一致。抗旱性極強(qiáng)品種有魯單9088、連勝188、天泰33、鄭單958；抗旱性強(qiáng)的是東單60、三水218、濟(jì)玉96；其它玉米雜交種抗旱性一般或者較弱；德利農(nóng)988與登海661抗旱性很差，為不抗旱品種。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓金龍，王同燕，徐子利，等. 玉米抗旱機(jī)理及抗旱性鑒定指標(biāo)研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（21）：142-146.

[2]樸明鑫，李成，金峰學(xué)，等. 玉米耐旱鑒定研究進(jìn)展[J].玉米科學(xué)，2013，21（4）：89-93.

[3]柳延濤，陳寅初，李萬云，等. 作物抗旱生理生化特性研究進(jìn)展[J]. 耕作與栽培，2011（2）：6-7.

[4]孔翔彬，白星煥，王同芹，等. 不同基因型玉米自交系抗旱性鑒評[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（1）：16-20.

[5]孫彩霞，沈秀瑛. 作物抗旱性鑒定指標(biāo)及數(shù)量分析方法的研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2002，18（1）：49-51.

[6]王黃英，郭還威，羅坤，等. 幾個玉米品種抗旱性的直接鑒定[J]. 玉米科學(xué)，2000，8（1）：40-41.

[7]白莉萍，隋方功，孫朝暉，等. 土壤水分脅迫對玉米形態(tài)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，27（7）：1556-1560.

[8]尹光華，沈業(yè)杰，張穎，等. 玉米品種抗旱生理生化指標(biāo)研究[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2010，25（增刊）：88-92.

[9]蘭巨生. 作物抗旱指數(shù)的概念和統(tǒng)計(jì)方法[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，1990，5（2）：20-25.

[10]張倩，張洪生，劉淑梅，等. 不同高產(chǎn)玉米品種抗旱性的比較研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（30）：125-130.

[11]李國強(qiáng)，周吉，徐萍，等. 玉米抗旱節(jié)水產(chǎn)量性狀相關(guān)及通徑分析[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2009，24（增刊）：131-136.

[12]張麗華，趙洪祥，譚國波，等. 不同玉米雜交種抗旱性比較研究[J]. 玉米科學(xué)，2012，20（3）：29-33.endprint