3个玉米品种萌芽期抗旱性比较研究

摘 要：以育苗钵称重精确控制土壤水分方法模拟土壤田间干旱条件，对河南省推广的3个玉米杂交品种进行种子萌发和幼苗期农艺性状抗旱性鉴定与评价。综合分析得出，不同玉米杂交种在抗旱性上存在明显差异，在玉米种子萌发幼苗期，五谷704抗旱性强，吉祥1号抗旱性中等，郑单958抗旱性最差。该研究结果可为农业生产选育抗旱玉米品种提供一定的理论依据。

关键词：玉米;干旱胁迫;萌发;抗旱性

玉米（Zea mays L.）是我国重要的粮食作物和饲料作物，在我国的种植面积和产量位居秋粮作物首位。玉米在其全生育期内需水量大，是一种对水分胁迫敏感的作物。本研究以河南省3个玉米生产主推品种为试验材料，研究土壤缺水胁迫对玉米种子萌发及幼苗相关农艺性状指标的影响，分析不同玉米品种在种子萌发幼苗期对干旱胁迫的抗性，为玉米抗旱生产及品种选育提供参考。

一、材料和方法

（一）试验材料

以购自河南省农科院秋乐种子公司的3个河南省推广玉米品种五谷704（WG704）、郑单958（ZD958）和吉祥1号（JX1）为试验材料。

（二）试验方法

试验土壤取自河南农业大学科教园区试验田0～30 cm耕层土，土壤田间最大持水量为22.67%，玉米种子培养及土壤干旱条件的控制参照崔静宇等[1]的方法进行。对照组（CK）土壤相对含水量为田间最大持水量的75%;处理组土壤含水量为田间最大持水量的35%，为重度干旱胁迫（依据《中华人民共和国水利行业标准：农业旱情等级划分标准》划分干旱胁迫梯度）。每个品种2组，每组3个生物学重复。供试材料于光照培养箱内培养7 d（日照时间为15 h，温度28 ℃，光照度6 000 lx;黑暗9 h，温度25 ℃），第8天开始取样。

（三）测定指标与数据处理方法

种子萌发幼苗期生长指标测定参照崔静宇等[1]的方法，试验结果利用Excel 2010进行原始数据整理，利用SPSS 20进行One Way-ANOVA分析，利用LSD法进行差异显著性检验。

二、结果与分析

由表1可知，水分不足严重影响玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和萌发抗旱指数。重度干旱处理条件下，3个玉米品种的发芽势和发芽指数均降低，但不同品种间存在明显差异。与CK相比，重度干旱胁迫条件下，WG704玉米种子发芽势最高，其次为JX1，ZD958最低;WG704玉米种子发芽指数降低了29.83%，JX1降低了38.45%，ZD958降低了48.13%，可知，ZD958种子发芽指数降低幅度明显高于WG704和JX1。徐田军等研究表明玉米种子萌发抗旱指数适用于评价鉴定玉米萌发期抗旱性[2]。本试验中，与CK相比，重度干旱胁迫下WG704玉米种子的发芽率和种子萌发抗旱指数无变化，但ZD958和JX1的种子发芽率和萌发抗旱指数却明显降低，其中JX1和ZD958的种子萌发抗旱指数分别降低了44.17%和54.39%。

分析表1中的发芽势和发芽率数据可以得出，重度干旱胁迫对3个品种玉米种子的发芽势较发芽率影响明显，干旱胁迫明显抑制了玉米种子的发芽速率。从表1还可以得出，本试验中具有较高种子萌发抗旱指数的WG704玉米种子发芽势受重度干旱胁迫影响最小，而且最终发芽率没有降低;而JX1和ZD958的种子萌发抗旱指数受重度干旱胁迫影响很大，其发芽势和发芽率都显著下降，说明该胁迫条件对其种子萌发和幼苗生长产生了严重的抑制作用。

由表1数据可知，与各自的CK相比，重度干旱胁迫使3个玉米品种株高、胚根长、根体积和储藏物质转运率明显受到抑制。重度干旱条件下，WG704、JX1和ZD958的株高分别降低了29.0%、39.0%和58.0%，根体积分别降低了18.4%、24.3%和41.3%，储藏物质转运率分别降低了16.4%、28.8%和44.7%;WG704的胚根长无明显变化，JX1和ZD958的胚根长分别降低了15.5%和40.5%。分析结果说明水分不足对玉米植株生长有非常不利的影响，3个玉米品种中ZD958的萌发生长对干旱胁迫最敏感，而WG704在萌发期对干旱胁迫的适应能力最强。另外，干旱胁迫导致3个玉米品种的储藏物质转运率都降低，说明该胁迫条件对所研究的玉米种子在萌发过程中的分解代谢和合成代谢活动产生了抑制作用，导致储藏物质的无效消耗增多，利用转运效率降低，幼苗地上、地下干物质积累量也相应减少，特别是地上部分干物质积累量减少更明显。

由表1可知，重度干旱胁迫使3个玉米品种在萌芽期的地上部分生物量积累明显受到抑制，WG704、JX1和ZD958的地上部分干质量比CK分别降低了42.9%、33.3%和44.4%，地下部分干质量与CK相比变化不显著，ZD958的幼苗生长对重度干旱胁迫最敏感。另外，在相同处理条件下，3个玉米品种的根冠比均有不同程度的升高，且品种间差异明显。有研究表明，耐旱的玉米品种根冠比升高幅度高于干旱敏感的品种[3]。重度干旱胁迫下，WG704、JX1和ZD958的根冠比与CK相比分别增加了67.9%、65.9%和37.5%，更进一步说明WG704和JX1比ZD958玉米品种耐受干旱。

三、结论与讨论

采用育苗钵差量精确控水法研究了3个玉米品种的种子萌发特性。结果表明，在土壤重度干旱胁迫条件下，种子发芽势、发芽率下降，发芽时间延迟;株高、胚根长、根体积、地上干质量、地下干质量及储藏物质转运率均受到不同程度的抑制，同时还发现在胁迫条件下有较强生根发芽能力的玉米品种，种子萌发抗旱指数大，抗旱性强。综合分析玉米萌发幼苗期的抗旱性表明，WG704萌发幼苗期抗旱性强，JX1萌发幼苗期抗旱性中等，ZD958萌发幼苗期抗旱性最差。（基金项目：河南省科技攻关计划项目，项目编号：182102110408;河南省高等学校重点科研项目，项目编号：18A180008;郑州师范学院大学生创新性实验计划项目，项目编号：DCZ2018014）

参考文献：

[1]崔静宇，关小康，杨明达，等.基于主成分分析的玉米萌发期抗旱性综合评定[J].玉米科学，2019（5）：62-72.

[2]徐田军，吕天放，赵久然，等.玉米萌发幼苗期的抗旱性鉴定评价[J].中国种业，2017（4）：42-46.

[3]韦仕甜，王杰，阮英慧.干旱胁迫对不同玉米品种苗期生理指标的影响[J].贵州师范学院学报，2015（9）：27-29.

通讯作者：李玉华。