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水分胁迫对夏玉米苗期生长的影响

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摘 要:该研究以郑单958为材料进行盆栽试验,分别对夏播玉米从播种开始进行不同程度的水分胁迫处理,研究水分胁迫对玉米苗期株高、根长、地上部干重、根干重的影响。结果表明:随着时间的推移,不同处理夏玉米幼苗株高逐渐增高,地上部干重逐渐增加,并且随着干旱的加剧,株高降低,地上部干重减轻;不同处理之间表现为CK>轻度干旱>中度干旱>重度干旱,轻度干旱和对照差异不显著,而中度干旱和重度干旱显著低于对照;水分胁迫下不同处理能够降低根长和根干重,轻度干旱和对照差异不显著,中度干旱和重度干旱显著低于对照。

关键词:水分胁迫;夏玉米;苗期;生长

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)14-0051-02

玉米是重要的粮食、饲料、经济兼用作物,发展玉米生产具有重要的意义。玉米生长需水量大,对水分胁迫非常敏感[1-2]。在玉米生长前期即苗期和拔节前期水分胁迫,虽然能够抑制玉米植株的生长,但是能够起到炼苗的作用,甚至有利于增产和节水[3-5];而在拔节以后,玉米水分胁迫则造成产量损失[6]。本文研究了水分胁迫对夏玉米苗期株高、根长和生物量的影响,以期为玉米幼苗的抗旱机理研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验于2016年在商丘市农林科学院试验示范中心(34°31’N,115°42’E)干旱棚里进行。供试品种为郑单958。

1.2 试验设计 采用盆栽试验,用上口径28cm、下口径20cm,高18cm的塑胶盆,盆底铺砂子,分别装入4.5kg的土,土壤饱和含水量为32.4%,土壤有机质含量12.78g/kg、碱解氮81.57mg/kg、速效磷11.48mg/kg、速效钾123.26mg/kg。设4个水分处理:正常供水(CK)、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,其土壤含水量分别为土壤田间最大持水量的85%、65%、45%和25%。每盆播种5粒种子,每处理60盆。将精选的玉米种子按常规的方法于2016年6月15日播种,称重法控制不同处理土壤水分条件恒定。播种后隔天于下午称重,补充失去的水分,使各处理保持设定的土壤含水量。

1.3 测定项目和方法 播种后第10d、20d、30d分别测定幼苗的株高、根长和生物量。

2 结果与分析

2.1 不同处理对株高和根长的影响 从表1可以看出,随着时间的推移,不同处理夏玉米幼苗株高逐渐增高,并且随着干旱的加剧,株高降低;不同处理之间表现为CK>轻度干旱>中度干旱>重度干旱,轻度干旱和对照差异不显著,而中度干旱和重度干旱显著低于对照。播后30d,轻度干旱、中度干旱、重度干旱分别比对照低2.40%、10.60%、19.99%。随着不同处理夏玉米幼苗根长逐渐增长,并且随着干旱的加剧,根长降低;不同处理之间表现为CK>轻度干旱>中度干旱>重度干旱,对照和轻度干旱之间差异不显著,但显著高于中度干旱和重度干旱;播后10d,轻度干旱和中度干旱之间差异不显著,中度干旱重度干旱之间差异不显著;播后20d,轻度干旱和中度干旱之间差异不显著,但显著高于重度干旱;播后30d,轻度干旱、中度干旱、重度干旱之间差异显著。

2.2 不同处理对夏玉米幼苗生物量的影响 从表2可以看出,随着时间的推移,玉米幼苗地上部干重逐渐增加,不同处理之间表现为CK>轻度干旱>中度干旱>重度干旱,轻度干旱和对照差异不显著,而中度干旱和重度干旱显著低于对照。在播后10d,轻度干旱、中度干旱、重度干旱分别比对照低2.70%、5.41%、8.11%;在(上接51页)播后20d,分别比对照低2.63%、7.89%、15.79%;分别比对照低4.23%、38.10%、51.32%。随着时间的推移,玉米幼苗根干重逐渐增加,不同处理之间表现为CK>轻度干旱>中度干旱>重度干旱。在播后10d,各处之间差异不显著,轻度干旱、中度干旱、重度干旱分别比对照低1.37%、2.74%、4.11%;在播后20d,对照和轻度干旱差异不显著,中度干旱和重度干旱显著低于对照,轻度干旱、中度干旱、重度干旱分别比对照低7.69%、23.08%、38.46%;播后30d,不同处理之间差异显著,轻度干旱、中度干旱、重度干旱分别比对照低8.11%、27.03%、43.24%。

3 结论与讨论

前人研究表明,水分胁迫对作物细胞分裂和增大有明显的抑制无用,最终影响作物的生长[7-8]。本试验研究表明,随着时间的推移,不同处理夏玉米幼苗株高逐渐增高,地上部干重逐渐增加,并且随着干旱的加剧,株高降低,地上部干重减轻;不同处理之间表现为CK>轻度干旱>中度干旱>重度干旱,轻度干旱和对照差异不显著,而中度干旱和重度干旱显著低于对照。这与王智威[9]的研究基本一致。水分胁迫本上不仅能够直接影响玉米根系的生长和活性,而且通过影响地上部的光合作用和生长,物质和能量积累减少反作用于根系,造成根系生长受阻[10-11]。本试验研究表明,水分胁迫下不同处理能够降低根长和根干重,轻度干旱和对照差异不显著,中度干旱和重度干旱显著低于对照。

参考文献

[1]Vamerali T,Saccomani M,Bona S. A comparison of root characteristics in relation to nutrient and water stress in two cornhybirds[J].Plant Soil,2003,255:157-167.

[2]Farre I,Oijen M V,Leffelaar P A,Analysis of maize growth for different irrigation strategies in northeastern Spain[J].European Journal of Agronomy,2000,12:225-238.

[3]王密b,康绍忠,蔡焕杰,等.玉米调亏灌溉节水调控机理研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2004(12):87-90.

[4]郭相平,王琴,刘展鹏,等.旱后复水对玉米后继新生叶片生理特性的影响[J].农业科学研究,2006,27(2):20-22,29.

[5]黄占斌,山仑.春小麦水分利用效率变化及其生理生态基础的研究[J].应用生态学报,1997,8(3):263-269.

[6]王晓琴,袁继超,熊庆娥.玉米抗旱性研究的现状及展望[J].玉米科学,2002,10(1):57-60.

[7]余叔文.植物生理与分子生物学[M].北京:科学出版社,1998:262-276.

[8]宋凤斌,戴俊英,谷卫彬,等.水分胁迫对玉米叶片水分状况的影响吉[J].林农业大学学报,1995,(01):5-9.

[9]王智威.水分胁迫下玉米苗期的生长及生理响应[D].杨凌:西北农林科技大学,2013:9-10.

[10]宋凤斌,戴俊英.玉米茎叶和根系的生长对干旱胁迫的反应和适应性[J].干旱地区研究,2005,22(2):256-258.

[11]赵先丽,张玉书,纪瑞鹏.辽宁春玉米出苗期水分胁迫试验初探[J].气象与环境学报,2010(04):35-39. (责编:张宏民)