洪德峰，張學舜，張露雁，馬俊峰，衛(wèi)曉軼，馬毅，魏鋒，彭東

(1.新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院，河南 新鄉(xiāng) 453000；2.輝縣市氣象局，河南 輝縣 453600)

在全球范圍內水分虧缺仍然是陸生植物生產的主要限制因素。水分是植物生長和發(fā)育的必要條件之一，高溫干旱影響光合作用和多種生理生化代謝，導致植物減產[1-3]，通過相關調節(jié)措施使水分高效利用可以減輕干旱帶來的不利影響。黃淮海夏玉米區(qū)是我國重要的玉米生產優(yōu)勢產區(qū)，面積超過700×104hm2，占全國種植面積的30%左右，產量占全國總產量的35%以上，在糧食生產中占有重要地位。但在玉米生育期，特別是灌漿期，高溫干旱及陰雨寡照災害性天氣多發(fā)，對玉米生長影響較大[4-7]。

玉米熱害給夏玉米生產帶來嚴重不利影響，黃淮海夏玉米區(qū)近年來有頻發(fā)的趨勢，越發(fā)引起各方面的關注，特別是2017年更加嚴重。高溫首先是影響光合作用，同時會加大呼吸作用，使營養(yǎng)消耗加快，不利于光合產物的積累。另外，高溫還會影響生育進程和果穗等的發(fā)育，致使果穗各部位分化發(fā)育異常，如影響花絲伸長、完全不能夠吐絲或吐絲困難遲滯，造成雌雄不調、授粉不良，導致空稈、空穗、嚴重禿尖、果穗結實“滿天星”等情況。

為了應對高溫干旱等逆境傷害，研究干旱后復水等有關栽培管理措施對不同基因型玉米雜交種特征特性及產量的影響，可為篩選適宜黃淮海夏玉米區(qū)生產的優(yōu)良雜交種提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本試驗于2017年在河南省新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院輝縣基地實施。該地歷年平均氣溫14℃，降水量657 mm，其中夏玉米生長季占全年降水量的60%左右。試驗地為壤土，0～20 cm土壤有機質含量1.4%、全氮1.08 g/kg、速效磷11.39 mg/kg、速效鉀111.2 mg/kg。

試驗材料為鄭單958、滑玉168、裕豐303、京農科728、五谷305、先玉047、聯(lián)創(chuàng)808、農大372、先玉688、迪卡517、登海518、登海618、利單618。種植密度為75 000株/hm2，行距60 cm，株距22.2 cm。設置3次重復，6行區(qū)種植，行長6 m。田間管理按照高產田進行管理?；?復合肥氮磷鉀比5∶3∶1)施入300 kg/hm2，于拔節(jié)期追施尿素750 kg/hm2。

分別在8月10日和9月8日進行灌溉，灌水量分別為750 m3/hm2。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 生育期 調查記錄播種、抽雄、吐絲、成熟日期。

1.2.2 田間病害、空稈及倒伏狀況 于灌漿后期調查田間病害，參照王曉鳴等[8]病害分級標準及評價標準進行評定；收獲前10 d調查田間空稈及倒伏狀況。

1.2.3 產量及穗部性狀 小區(qū)實收中間4行果穗，脫粒稱重，計算出實際產量。選擇10穗均勻一致果穗進行室內考種，記錄各項指標。

1.3 數據處理

采用SPSS 17.0軟件及Microsoft Excel進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 氣象條件分析

由表1、2、3可知，在抽雄、吐絲及散粉期間，降雨量少39 mm，降低達62.05%；日照時數也減少4.6 h；當年平均氣溫高出歷年0.6℃，同時出現最高氣溫時間正好與散粉盛期(8月上旬)重合、最高氣溫連續(xù)4 d(3/8～6/8)超過35℃、最高時達到37.4℃的不利情況，對玉米授粉影響大。

表1 抽雄吐絲期及灌漿期氣象因子情況

灌漿期間，平均氣溫高于歷年同期1.25℃；降雨量減少51.6 mm，只有歷年同期平均降雨量的44.90%，經查詢氣象資料，僅有8月30日一次21.9 mm的有效降雨，其它時間降雨基本為無效降雨；日照時數也減少32.1 h，屬于典型的高溫干旱寡照天氣。

2.2 高溫干旱后復水不同基因型玉米特征特性表現

由表4看出，高溫干旱后復水不同基因型玉米雜交種的特征特性表現存在差異，方差分析結果顯示，行粒數差異達到顯著水平，其余指標則達極顯著水平。最高與最矮品種株高相差64.70 cm，品種間差距在0.76%～29.53%之間；穗位高最大相差34.33 cm，品種間差距達到3.25%～47.90%，登海518最高為106.00 cm，利單618最低為71.67 cm；穗長最長者為五谷305，最短的為登海518，兩者相差達到28.5%；登海518結實性最好，虛尖長度為零，其次為裕豐303、登海618、利單618、鄭單958及迪卡517，先玉688虛尖長度最長，為1.86 cm；穗行數及行粒數相差不大，差值分別為2.80行和6.27粒；軸粗也表現不一，最大差值為0.40 cm，五谷305的軸最細，鄭單958軸最粗。

表2 散粉期氣象因子情況

表3 不同基因型夏玉米品種部分生育期 (日/月)

表4 不同基因型夏玉米特征特性表現

2.3 高溫干旱后復水不同基因型玉米產量及產量因子表現

由表5可以看出，高溫干旱后復水不同基因型玉米品種產量表現差異顯著，差幅在1.32%～35.77%之間，滑玉618產量最高，其次為農大372、迪卡517，登海518產量最低。收獲穗數品種之間差異不顯著。百粒重表現為差異顯著，差幅在2.20%～38.93%之間，迪卡517百粒重最大，為37.22 g，登海518百粒重最小，為26.79 g。穗粒數不同基因型玉米品種間差異顯著，差幅在9.03%～32.14%之間，裕豐303的穗粒數最多，為564.95粒，農大372的最少，為428.75粒。吐絲散粉期高溫干旱主要影響穗粒數的形成，不同品種受影響不同，登海618、農大372及利單618受影響較大；灌漿期氣象因子影響百粒重的大小，登海518、登海618及鄭單958受影響較大。

表5 不同基因型玉米品種產量及產量因子表現

2.4 高溫干旱后復水不同基因型玉米空稈、莖腐病及倒伏表現

由表6可知，高溫干旱后復水不同基因型玉米品種空稈、莖腐病及倒伏情況不同，品種間空稈率、倒伏率達到顯著水平，莖腐病達到極顯著水平。參試的13個品種，受高溫干旱影響，均有空稈現象，變化范圍在0.27%～4.52%之間，而倒伏與莖腐病的發(fā)生有一定的關聯(lián)，莖腐病發(fā)生嚴重的品種則倒伏也比較嚴重。鄭單958的空稈率最高，達到4.52%，但其莖腐病及倒伏率均為零；登海518的莖腐病和倒伏率均最高，分別達到48.33%和40.0%；迪卡517的莖腐病和倒伏率分別達到12.67%和11.67%，空稈率為0.82%。分析表明，莖腐病嚴重的品種，其倒伏也相應嚴重，顯著減產。

表6 高溫干旱后復水各玉米品種空稈、莖腐病及倒伏情況 (%)

3 討論與結論

高溫干旱后復水，不同基因型玉米品種的特征特性表現存在很大差異。本試驗考察的8個性狀指標中，除行粒數差異為顯著水平外，其余7個指標不同品種間均達到極顯著差異，表現極為突出的指標是穗長和軸粗，穗長最大差異達到28.5%，軸粗差異達到0.40 cm。不同基因型玉米品種的產量表現差異顯著，差幅在1.32%～35.77%之間，滑玉168產量最高，登海518產量最低。

玉米產量高低由自身特征特性及氣象條件等多種因素共同決定[13-18]。研究表明，高溫干旱致使百粒重及穗粒數減少，同時不同生育時期遭遇高溫干旱等惡劣天氣的影響也不相同[19，20]，潘周云等[21]研究表明，抽雄-吐絲期干旱對籽粒產量的影響大于喇叭口期，且持續(xù)的干旱導致減產的進一步增加，不同品種表現不同。研究表明，如高溫熱害與干旱及寡照天氣相連或疊加，將對玉米危害更嚴重，據研究報告[9]，遭遇33℃以上中度熱害，可導致減產52.9%；遭遇36℃以上嚴重熱害，甚至絕產。7月下旬到8月上旬黃淮海夏玉米處在孕穗至吐絲授粉時期，是玉米生長發(fā)育對光、溫、水、肥等環(huán)境因子條件要求極高、最為敏感的階段。本試驗中，高溫干旱后復水對不同基因型玉米品種影響不同。吐絲散粉期間，遭遇連續(xù)4 d高溫(>35℃)、最高達到37.4℃天氣，對玉米授粉影響很大，登海618、農大372及利單618的穗粒數形成對高溫極為敏感，裕豐303、鄭單958和迪卡517等品種穗粒數的形成對高溫干旱較為遲鈍。灌漿期間遭遇高溫干旱寡照天氣，平均氣溫高于往年1.25℃，降雨量僅為歷年同期的44.9%，影響品種的灌漿，導致百粒重降低，登海518、登海618及鄭單958受影響較大，同時也誘發(fā)其玉米莖腐病的發(fā)生，登海518表現最為嚴重，其次為迪卡517，莖腐病的發(fā)生進而導致后期的倒伏發(fā)生。