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(jìn)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(jìn)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(qiáng)度的增強(qiáng)而加大。

關(guān)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(xiàn)標(biāo)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(xué)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(dǎo)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(jī)理、光合作用等；長期且嚴(yán)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(jìn)而影響其產(chǎn)量，導(dǎo)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(fēng)的影響，干旱災(zāi)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(yīng)用國內(nèi)先進(jìn)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(guān)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(shè)計 試驗設(shè)對照（T1）和水分脅迫（T2、T3、T4、T5）5個處理，每個處理3次重復(fù)。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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(yán)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(jìn)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(jìn)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(qiáng)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(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[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(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2012，28（03）：1-7.

[4]于文穎，紀(jì)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(yīng)[J].生態(tài)學(xué)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(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)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(xué)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(xué)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(zé)編：徐世紅）