不同干旱脅迫對玉米產(chǎn)量的影響

陳 坤， 楊耀迥， 蘇 琪， 劉亞利， 盧生喬， 張述寬

(1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，廣西南寧 530007；2.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技處，廣西南寧 530007)

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不同干旱脅迫對玉米產(chǎn)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(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，廣西南寧 530007；2.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)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(qū)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(chǎn)量的影響。[結(jié)果]不同干旱脅迫處理對玉米產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)量，可以抵御一定的干旱脅迫。[結(jié)論]干旱脅迫發(fā)生在玉米生長前期對產(chǎn)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(qū)選擇種植抗旱品種可減少不必要的損失。

關(guān)鍵詞玉米；干旱脅迫；產(chǎn)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(qū)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(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一，培育高產(chǎn)抗旱的玉米品種是抵御旱災(zāi)最經(jīng)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(guān)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(yīng)用常規(guī)育種方法與分子標記輔助選擇技術(shù)[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(yōu)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(chǎn)玉米品種，從而抵御干旱脅迫，達到較高的產(chǎn)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(nóng)業(yè)科學(xué)院明陽基地)內(nèi)進行抗旱性鑒定試驗，防雨棚中有試驗所需的滴灌控水設(shè)備。

1.2方法采用隨機區(qū)組設(shè)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(qū)為正常灌水)、B2(半足水1為出苗期和拔節(jié)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(fù)，密度49 500株/hm2，采用滴灌技術(shù)控制水分，在拔節(jié)期噴灑多效唑控制株高，其他管理同大田生產(chǎn)。

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(yīng)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(diào)查指標及數(shù)據(jù)分析觀察記載每個處理玉米品種的產(chǎn)量，以小區(qū)(2.24 m2)為統(tǒng)計單位對數(shù)據(jù)進行分析。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Excel2003和SPSS19.0軟件完成。

2結(jié)果與分析

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

表3不同干旱脅迫處理間的產(chǎn)量差異

Table 3Yield difference of different drought stress treatments

處理Treat-ment產(chǎn)量Yieldkg5%差異顯著水平5%signi-ficantdifferencelevel1%差異極顯著水平1%extremelysignificantdifferencelevel較B1產(chǎn)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(chǎn)量由表4可知，多數(shù)品種之間的產(chǎn)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(chǎn)量差異較顯著。12個玉米品種中平均產(chǎn)量最高的是A8，與其他品種平均產(chǎn)量差異都達極顯著水平，說明A8適合種植區(qū)域較廣，即使在干旱區(qū)域也能達到較高產(chǎn)量；其次是品種A2和A4，它們之間的產(chǎn)量差異不顯著，不同干旱脅迫下對這2個品種產(chǎn)量的影響較小；品種A12的平均產(chǎn)量最低，說明此品種的抗旱性較差。

表4　不同品種間的產(chǎn)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(qū)處理B1中產(chǎn)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(chǎn)量；干旱脅迫處理B2中產(chǎn)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(chǎn)量；干旱脅迫處理B3中產(chǎn)量較高的品種有A8、A5、A2和A4，干旱脅迫處理B4中產(chǎn)量較高的品種有A2、A4、A8和A5，干旱脅迫處理B5中產(chǎn)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(chǎn)量。

產(chǎn)量最高的是處理A8B1，平均產(chǎn)量是1.003 3 kg，產(chǎn)量最低的是處理A11B2，平均產(chǎn)量是0.350 0 kg，產(chǎn)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(chǎn)量的影響都較大，也說明生長前期干旱對產(chǎn)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(chǎn)量

3結(jié)論與討論

研究表明，在正常灌水情況下產(chǎn)量最高的玉米品種，在干旱脅迫條件下產(chǎn)量并不是最好，反之，干旱脅迫條件下產(chǎn)量最高的玉米品種，在正常灌水條件下產(chǎn)量也不是最高的，因此選擇不同環(huán)境條件下平均產(chǎn)量較高的玉米品種較為理想。如果當(dāng)?shù)貧夂虮容^有規(guī)律和穩(wěn)定，干旱脅迫發(fā)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(chǎn)量較高的玉米品種。

該研究結(jié)合正常灌水和不同干旱脅迫條件下的玉米產(chǎn)量結(jié)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(chǎn)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(chǎn)品種。由于該試驗只有單季在一個地點的數(shù)據(jù)，并不能作為大面積的推廣依據(jù)，今后可在不同玉米種植季節(jié)開展多點干旱脅迫試驗，篩選出適宜在當(dāng)?shù)丶皻夂驐l件類似地區(qū)種植的玉米品種。

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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(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系廣西玉米創(chuàng)新團隊建設(shè)項目(nycytxgxcxtd-07)；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目(桂科重14121001-1-11，桂科攻1123001-6A)；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技發(fā)展基金項目(桂農(nóng)科2013JQ28)。