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        水分脅迫對錦州地區(qū)玉米生長發(fā)育的影響

        2019-04-27 01:30:02呂曉張兵兵楊璐
        安徽農(nóng)學通報 2019年7期
        關鍵詞:水分脅迫錦州株高

        呂曉 張兵兵 楊璐

        摘 要:為探討不同生育期不同程度水分脅迫對錦州地區(qū)玉米生長發(fā)育的影響,以夏玉米丹玉39為供試品種,開展了水分脅迫對玉米生產(chǎn)發(fā)育影響的試驗。結(jié)果表明:在玉米不同生育階段進行水分脅迫處理,對玉米株高和總?cè)~數(shù)均有抑制作用,在營養(yǎng)生長階段進行水分脅迫處理,抑制作用大于生殖生長階段,且隨水分脅迫處理強度的增強而加大。

        關鍵詞:水分脅迫;玉米;株高;總?cè)~片數(shù);錦州

        中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2019)07-0041-02

        玉米雖是較耐旱耐貧瘠的旱地糧食作物,也是發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)、充分開發(fā)利用旱薄地資源的理想作物,但其對水分脅迫也非常敏感且需水量非常大。因此,降雨量偏少、降雨集中或季節(jié)性干旱是玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)最主要限制因素。目前,國內(nèi)外學者就水分脅迫對作物生長發(fā)育影響的研究[1-4]已有很多:干旱脅迫導致農(nóng)作物體內(nèi)水分虧缺,影響作物的正常生長發(fā)育[5-6]。短期或輕度干旱脅迫會影響作物外部形態(tài)、內(nèi)部機理、光合作用等;長期且嚴重的干旱脅迫可通過抑制作物生長引起其外觀形態(tài)和生物量的變化,進而影響其產(chǎn)量,導致減產(chǎn)甚至死亡[7-9]。玉米是錦州地區(qū)第一大重要糧食作物,但由于錦州降水主要在春夏,時空分布不均,且受到地形、地勢和季風的影響,干旱災害發(fā)生頻繁,水分已成為影響錦州地區(qū)作物生長發(fā)育及產(chǎn)量的主要非生物限制因素。筆者以夏玉米為研究對象,應用國內(nèi)先進的大型移動式遮雨系統(tǒng)和人工模擬降水系統(tǒng)平臺,定量控制土壤相對濕度,擬探究錦州地區(qū)玉米在不同的需水和生長發(fā)育關鍵時期遭受不同程度的水分脅迫對其生長發(fā)育的影響。

        1 材料與方法

        1.1 試驗設計 試驗設對照(T1)和水分脅迫(T2、T3、T4、T5)5個處理,每個處理3次重復。對照T1在全生育期內(nèi)保證土壤水分適宜,即土壤相對濕度(0~60cm)控制在(75±5)%,田間持水量為21.7%;T2、T3、T4、T5水分脅迫處理分別在不同生育期進行控水,T2在拔節(jié)期—抽雄期控水,土壤相對濕度控制在(45±5)%;T3在抽雄期—乳熟期控水,土壤相對濕度控制在(45±5)%;T4在拔節(jié)期—抽雄期控水,土壤相對濕度下降至凋萎濕度(29%);T5在抽雄期—乳熟期控水,土壤相對濕度下降至凋萎濕度(29%)。

        1.2 試驗方法 試驗以玉米丹玉39為供試品種,試驗地點在遼寧省錦州市生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心大田試驗場(41°49'N,121°12'E)。試驗在大型活動式防雨棚內(nèi)進行,小區(qū)面積為5m×15m,四周用水泥層隔離以避免小區(qū)土壤水分相互滲透。池內(nèi)埋有TDR,埋深2m,每20cm1層,用于測定10層土壤含水量。地上安裝4m高的移動式遮雨棚,降雨時遮擋,其余時間打開。用自來水表控制灌水量,灌水方式為均勻漫灌。

        1.3 測定項目及數(shù)據(jù)分析 玉米拔節(jié)期每隔7d在每個小區(qū)內(nèi)隨機取3個植株樣本共15株,帶回試驗室測定其株高、總?cè)~數(shù)。將所有處理數(shù)據(jù)取平均值,利用Excel進行數(shù)據(jù)處理分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同生育期、不同水分脅迫處理對玉米株高的影響 玉米株高受水分脅迫影響很大,且不同生育期、不同程度水分脅迫影響不同。在玉米生育期內(nèi),水分脅迫使株高降低的主要原因是植株日生長量減少。玉米丹玉39遭受水分脅迫影響后植株的生長均受到抑制,且在同一時期均比未遭受水分脅迫影響的植株矮。在拔節(jié)期—抽雄期和抽雄期—乳熟期,不同水分脅迫條件下其株高減少的量不同。由圖1可知:T2和T4在拔節(jié)期—抽雄期遭受水分脅迫后,對植株生長影響較大,且土壤水分為重旱對丹玉39株高的影響大于土壤水分為中旱的植株,即株高為T1>T2>T4;T3和T5在抽雄期—乳熟期遭受水分脅迫后對其植株生長也有影響,但影響小于T2和T4,株高為T1>T3>T5。由此可見,丹玉39在拔節(jié)期—抽雄期遭受水分脅迫對株高的影響大于在抽雄期—乳熟期遭受水分脅迫的影響,這與前人的研究結(jié)果一致。

        2.2 不同生育期、不同水分脅迫處理對玉米總?cè)~數(shù)的影響 由圖2可知,玉米總?cè)~數(shù)的多少會受到水分脅迫的影響,各個時期總?cè)~片數(shù)最多的為未遭受水分脅迫處理的T1。T2和T4在拔節(jié)期—抽雄期遭受水分脅迫后總?cè)~片數(shù)均減少,T1>T2>T4;T3和T5在抽雄期—乳熟期遭受水分脅迫后總?cè)~片數(shù)也有所減少,T1>T3>T5。丹玉39在拔節(jié)期—抽雄期遭受水分脅迫后葉片減少量比在抽雄期—乳熟期遭受水分脅迫減少的量大;且土壤旱情越嚴重,總?cè)~片數(shù)減少的越多。

        3 結(jié)論與討論

        試驗結(jié)果表明:在拔節(jié)期—抽雄期和抽雄期—乳熟期進行水分脅迫處理,對玉米株高和總?cè)~數(shù)均有抑制作用,在營養(yǎng)生長期進行水分脅迫的抑制作用大于在生殖生長期,且影響程度隨水分脅迫強度的增加而加大。

        由于試驗是在大田取樣測量數(shù)據(jù)而非定株測量,因此測量數(shù)據(jù)較定株測量會稍有誤差,在今后的深入研究中可考慮改進。

        參考文獻

        [1]Hsiao T C.Plant responses to water stress[J].Ann.Rev.Plant,Physiol,1973,24(1):519-570.

        [2]Nesmith D S,et al.Maize(zea mays L)response to a severe soil water-deficit during grain-filling[J].Field Crops Research,1992,29:23-35.

        [3]張玉書,米娜,陳鵬獅,等.土壤水分脅迫對玉米生長發(fā)育的影響研究進展[J].中國農(nóng)學通報,2012,28(03):1-7.

        [4]于文穎,紀瑞鵬,馮銳,等.不同生育期玉米葉片光合特性及水分利用效率對水分脅迫的響應[J].生態(tài)學報,2015,35(9):2902-2909.

        [5]Liu F.Biomass partitioning,specific leaf area,and water use efficiency of vegetable amaranth(Amaranthus spp.)in response to drought stress[J].Scientia Horticulturae,2004,102(1):15-27.

        [6]任慶成,楊鐵釗,劉培玉,等.植物抗旱性研究進展[J].中國農(nóng)學通報,2009,25(15):76-79.

        [7]崔秀妹,劉信寶,李志華,等.不同水分脅迫下水楊酸對分枝期扁蓿豆生長及光合生理的影響[J].草業(yè)學報,2012,21(6):82-93.

        [8]溫翠平,李威,漆智平,等.水分脅迫對王草生長的影響[J].草業(yè)學報,2012,21(4):72-78.

        [9]Dai Y J,Shen Z G,Liu Y,et al.Effects of shade treatments on the photosynthetic capacity,chlorophyll fluorescence,and chloro-phyll content of Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg[J].Environmental and Experimental Botany,2009,65(2-3):177-182.

        (責編:徐世紅)

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