北方地区夏玉米主推品种的抗旱性研究

冯健英 许洛 王绍新等

摘要在水旱2种处理下对各玉米品种的产量和穗部性状进行了分析，结果表明自然干旱条件下的产量表现以伟科702、京单28和石玉11297最高；在干旱胁迫条件下以郑单958、伟科702和蠡玉89产量最高；水旱差值最小的是伟科702和郑单958；郑单958的抗旱指数高于蠡玉89。在株高、穗位、穗长、穗粗及千粒重等性状没有明显的变化规律，这些性状仅能作为抗旱的参考指标。

关键词玉米；品种；抗旱性；北方地区

中图分类号S513文献标识码A文章编号0517-6611（2015）28-047-03

我国是世界上水资源严重匮乏的国家之一，由于干旱造成作物产量减产的耕地面积占全部总耕地面积的一半以上，每年因为天气原因，使作物受旱的面积达2.0×10 7～2.7×10 7hm 2 [1]。我国北方地区是干旱发生最为突出的集中区域，以华北最为严重，北方夏玉米虽然生长期间降水较多，但是常会遇到早夏和秋后的干旱危害，持续的干旱和高温常常引起玉米生育期不正常，其开花、吐丝受阻，结实少，千粒重下降，从而造成减产，甚至绝收。对于我国粮食持续实现增产有很大影响，甚至对我国粮食安全造成威胁。因此对玉米的抗旱性研究、筛选抗旱的玉米品种也非常必要。白莉萍等 [2]利用防雨棚及水泥格栽对玉米全程水分限制的试验研究表明干旱对玉米的株高、生物产量、穗部性状等均产生不良影响，减产明显。多年来，国内外学者进行了作物抗旱性的大量研究，并提出了多种鉴定筛选指标 [3-7]，包括发育指标、外在性状指标、生理生化指标、产量指标等。笔者通过对北方地区夏玉米主推品种抗旱性差异的研究，筛选出适合北方夏播区高产稳产和抗旱的玉米品种，旨在为其大面积应用提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验材料选自近年来北方夏播区的主推品种，还包括河北省和国家黄淮海主推和新审定的玉米品种，由赵县新建原种场提供，具体见表1。

1.2试验方法

1.2.1大田自然抗旱性鉴定。

试验在保证出全苗的基础上，至收获不浇水，但不控制自然降水。采用随机区组设计，4行区，行长5m，行距0.5m，株距0.29m，小区面积10m 2，重复3次，密度为67500株/hm 2。试验地两头设置10行保护区。为防止侧渗，小区间采用防渗区处理。

1.2.2干旱棚模拟干旱鉴定试验。

为了排除天然降水对试验结果的影响，提高抗旱性、节水性分析的准确性和科学性，田间自然干旱的同时在防雨棚内进行模拟干旱鉴定。采用随机区组法，全生育期干旱胁迫，灌足底墒水后全生育期不再灌水（底灌水1500m 3/hm 2）。小区设置为5行区，行长2.95m，行距0.50m，株距0.27m，小区面积6.5m 2。种植密度为67500株/hm 2。

1.2.3性状调查。

主要调查性状有株高、穗部性状、产量性状。株高按照常规方法进行测定，穗部性状包括穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数等，按照常规考种方法进行测定。产量性状包括籽粒产量、百粒重，按照常规考种方法进行测定。

1.2.4抗旱性评价标准。按照河北省地方标准“玉米抗旱性鉴定技术规范”（DB13/T1282—2010）进行，用抗旱指数（DRI）表示各基因型的抗旱性 [8]。

DRI=（Ya） 2YM×YM（YA） 2（1）

式中，Ya为参试品种旱处理产量，Ym为参试品种水处理产量，YM为对照种水处理的平均产量，YA为对照种旱处理的平均产量。

1.2.5试验时间和地点。模拟干旱棚设在石家庄市农林科学研究院内试验地，播种时间为2013年6月15日；大田鉴定设在27军试验场，播种时间为2013年6月19日。

1.3播前准备及栽培管理

为了消除水肥互作的影响，播种前底肥一次性施入，施复合肥375kg/hm 2作为底肥。耕翻耙盖后，划印做畦，平好畦面，划出行印，适时播种。播种方法为人工穴播。灌水按照试验设计进行。在玉米喇叭口期撒施辛硫磷颗粒剂，防治玉米螟。

1.4收获计产

1.4.1田间收获方法。大田自然条件下，收获时去掉每小区边行，收中间2行，将每处理的1重复称重，晒干、考种，作为折干用，然后折算（籽粒含水量为14%）各重复的小区产量。

1.4.2干旱棚收获方法。小区全收、分别脱粒，晒干后称重。

2结果与分析

2.1玉米全生育期产量及抗旱性鉴定结果

各品种的产量指标是玉米抗旱性最重要的鉴定指标。对12个玉米品种进行了抗旱性鉴定试验。由表2可知，在大田自然条件下，产量较高的品种依次为伟科702、京单38，产量较低的为滑玉986和濮玉38；旱棚干旱协迫条件下，产量较高的品种依次为郑单958和蠡玉89，产量较低的为锐步1号和蠡玉35，与自然条件下相差很大。

由于2013年玉米生育期降水量充足，因而自然干旱效果不明显，相当于自然水处理，同一品种田间水处理与田间旱处理之间产量没有明显差异；旱棚旱处理与田间水处理产量存在明显差异，干旱处理明显影响玉米的生长发育。其中，抗旱性好的品种水旱处理的产量差值较小，反之抗旱性差的水旱处理的产量差值较大。如水旱产量差值较小的有伟科702和郑单958等。

用抗旱指数DRI对玉米生长期间的抗旱性进行评价，在玉米全生育期受到干旱胁迫情况下，由于田间水分充足，水旱差值很小，因此田间品种的抗旱性只作为参考，抗旱性表现好的品种是蠡玉89和郑单958，抗旱性表现较差的是蠡玉35和京单38（表3）。

2.2干旱条件下产量和抗旱性

由表4～5可知，参试玉米品种的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、秃尖长、株高、穗位与产量及抗旱性均有一定的相关性，其相关度越高，其水旱差值就越能直接表现其抗旱性。

由表4可知，各品种在穗长上水旱差值相差最小分别为锐步1号、伟科702和京单28；在穗粗上相差最小的分别为大玉3号、锐步1号和伟科702。

各品种在穗行数方面水旱差值相差最小的分别为蠡玉35、德利农988和肃玉1号；在行粒数方面水旱差值相差最小的分别为滑玉986、濮玉38和肃玉1号。这2个性状没有太大的关联性。

在千粒重方面，差值最小的分别为蠡玉89、濮玉38和郑单958，差值最大的分别为京单28、肃玉1号和蠡玉35；秃顶变化最小的分别为郑单958、蠡玉35和濮玉38。

从表5可以看出，株高差值最小的品种为锐步1号、蠡玉898和肃玉1号，穗位高变化最小的品种为蠡玉35、蠡玉89和石玉11297。

综合考虑，各性状水旱差值都较小的品种不明显，综合来看表现稳定的品种有郑单958、伟科702和大玉3号。

3结论与讨论

笔者对各品种水旱2种处理进行了各性状的比较，结果表明自然干旱条件下产量表现以伟科702、京单28和石玉11297最高；在干旱胁迫条件下以郑单958、伟科702和蠡玉89产量最高，水旱差值最小的品种为伟科702和郑单958；用抗旱指数DRI对玉米生长期间的抗旱性进行评价，水旱差值最高的为蠡玉89和郑单958，说明在这种评价体系下只有蠡玉89的抗旱性超过对照郑单958。株高、穗位、穗长、穗粗、秃顶长及千粒重等性状没有明显的变化规律，各品种在这些性状中的表现不一，说明干旱处理对各品种的影响差异很大，因此只能作为参考指标。

从作物的生育特点来看，玉米在正常管理条件下获得较高产量，在适当的干旱胁迫条件下造成减产但减产不显著是比较良好的表现 [9]。Chionoy提出的抗旱系数（旱地产量/水地产量）曾被许多学者用于比较不同品种对旱灾的耐受性，但该指标只能说明作物品种的稳产性，而不能表现高产性或者高产的潜力，很难为研究者提供选择高产抗旱品种的依据。很多研究者总是习惯采用简单比较的研究方法来评价各品种对抗旱的差异。近年来，多数学者用抗旱指数（DRI）来研究作物的抗旱差异，取得了很好的效果，并取得了广泛共识。

该试验结果表明，用抗旱指数（DRI）进行研究，用产量水旱产量的差值作为鉴定玉米品种抗旱性的指标是比较可靠的；用株高、穗位、穗长、穗粗、秃顶及百粒重等性状的差值作为辅助鉴定指标，也可供参考，今后应进一步研究其变化规律，为更准确地筛选抗旱的主栽玉米品种提供科学依据。

参考文献

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