干旱胁迫对玉米生长发育及其生理生化特性效果探析.doc

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1、干旱胁迫对玉米生长发育及其生理生化特性效果探析玉米是河西地区的主要种植作物，其中武威市的玉米播种面积约占耕地面积的30%0近年来受全球气候变暖影响，该地区暖干化趋势日益明显，加之气温高、蒸发量大，生育期内降水仅能满足玉米总耗水量的25%-32%，因而干旱胁迫出现几率增大，成为限制玉米生产可持续发展的瓶颈口〜3］。关于干旱胁迫对玉米生长发育及产量的影响前人研究很多，但大多为盆栽模拟试验［2］,并且多数试验是针对不同生育期的短期干旱胁迫，而短期干旱和长期干旱胁迫的影响差异明显。但关于玉米不同生育阶段乃至整个生育期对持久干旱响应的田间模拟试验仍不多

2、见。为此，武威荒漠生态与农业气象试验站在2013年进行了干旱胁迫试验，旨在研究玉米对持续干旱胁迫的调控机理和干旱胁迫对玉米生长动态、生理生化的影响，以为今后制定玉米节水技术对策、生态优化管理以及预测干旱胁迫对玉米发展趋势的影响提供一定的技术依据。1材料与方法1.1试验点概况试验于2013年在武威荒漠生态与农业气象试验站进行。该站位于甘肃省河西走廊东端的武威市凉州区清源镇发展村（N37°53′,E102°53′,H1531.5m）,属西北中温带干旱地区河西走廊绿洲农业生态区，主要地貌地形为相对平坦的狭长滩

3、地，年平均气温8.1°C,年降水量160mm,年太阳总辐射为5923.8MJ/m2,无霜期平均为140do砂壤土，肥力中等，土壤容重为1.47g/cm3,田间持水量为22.66%,永久萎蕭点为5.98%o1.2试材与试验设计供试品种为当地常用玉米杂交种科河2&试验设干旱月办迫与对照两个处理。干旱胁迫浇底水后再不浇水，小区面积55m2,重复3次，顺序排列；对照灌溉方式为底墻水+浇4水，3月31日浇底水，6月2日浇头水（拔节水），7月2日浇二水（抽雄水），8月3日浇三水（灌浆水），8月21日浇四水（乳熟水），小区面积81m2,重复3次，顺序排列。

4、对照小区与干旱胁迫小区之间用1m深建筑防水膜隔离，防止土壤水分横向渗透运移。试验期间（4月20日~9月18日）累计降雨量为71.5mmo灌水量根据土壤含水量和玉米长势决定。播种方法点种彳亍株距30cm×30cm播深6cm。两处理均底施尿素225kg/hm2、磷酸二镀187.5kg/hm2,对照灌头水时均追施尿素267.0kg/hm2o1.3测定（量）项目在玉米三叶、七叶、拔节、抽雄、乳熟期每区取2个重复,每个重复取3株样品，测定叶面积；在三叶、七叶、抽雄、乳熟期每区取2个重复,每个重复连续取10株，测量株高；在拔节期、孕穗期、灌浆

5、期和蜡黄期每区取2个重复,每个重复取3株，在电子天平上分别称其叶片、叶鞘、茎秆、果穗鲜重，之后置于电热恒温鼓风干燥箱中1059杀青半小时，后在859恒温下烘干，再分别称其干重,计算不同生育时期的干物质积累量；玉米成熟期，每区取3个重复，每个重复取5株进行室内考种，考查单株粒重、有效株数、理论产量，实际产量在收获后按小区实打实收结果获得。在拔节、抽雄期选连续几日无云或接近无云的好天，于上午9时至下午18时采用便携式光合仪（LI-6400）测新近全展叶片的光合特性，主要指标有净光合速率、蒸滕速率、气孔导度、胞间CO2浓度等。每小区选3株，每株测3

6、叶,重复3次，取平均值。2结果与分析2.1干旱胁迫对玉米叶面积及叶片形态结构的影响由图1可以看出，拔节前两个处理玉米的平均叶面积差异不大，但之后干旱胁迫与对照的叶面积差距逐渐拉大，至乳熟期差异达到最大，前者比后者减少57%。观测中还发现,长期干旱胁迫下玉米叶片的形态结构会逐渐发生变化，抽雄后其新叶逐渐停止生长，已有叶片从上到下逐渐萎缩、卷曲，甚至出现干枯。2.2玉米生长发育对干旱胁迫的感应关系由表1看出，长期干旱胁迫使玉米的生育期明显滞后，拔节期滞后7天，孕穗期滞后19天，孕穗期时间缩短、灌浆不充分导致严重减产；同时也使玉米的叶面积和叶片数显

7、著减少，干旱胁迫最大叶面积较对照减少52.1%,差异极显著(P=2.57E-12),叶片数减少6片。由图2可知，干旱胁迫对玉米株高有明显的抑制作用，且抑制程度随干旱胁迫的强弱及玉米的不同生育期而变化，在三叶、七叶期差异不明显，七叶期以后差距逐渐增大，至拔节期始呈极显著差异，乳熟期差异达最大(P=1.06E-30b由此可见，长期干旱胁迫将导致植株矮化，生长发育受阻。由图3可知，干旱胁迫使玉米干物质积累量明显减少，拔节期后，单株干物质积累量两个处理差异极显著，灌浆期干旱胁迫的干物质积累量只有对照的26%O2.3干旱胁迫对玉米果穗性状及产量的影响由

8、表2看出，无论果穗性状特征，还是产量，干旱胁迫与对照均呈显著差异，干旱胁迫穗长、穗粗较对照分别减少2.9cm、1.5cm,穗粒重、百粒重、产量分别只为对照的35.3