
DOI:10.3969/J.ISSN.1672 7983.2020.03.006
玉米水分利用效率的研究進(jìn)展
郝嘉世1,張 萌1,馬艷紅2,王 健1,李向嶺1,
韓金玲1,秦保平1,楊 敏1,周印富1
(1河北科技師范學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院/河北省作物逆境生物學(xué)重點實驗室,河北秦皇島,066600;
2唐山市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站)
摘要:玉米是我國重要糧食作物之一,水分高效利用研究一直是玉米資源利用效率的熱點。本文從干旱脅迫
下玉米的農(nóng)藝性狀、光合特性、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量等方面,對玉米水分利用效率研究狀況進(jìn)行了綜述,總結(jié)了
提高玉米水分利用效率的途徑及技術(shù)措施,并對今后玉米水分利用效率的研究方向進(jìn)行了展望,為玉米高效
水分利用的栽培理論與技術(shù)提供一定理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:玉米;水分利用效率;農(nóng)藝性狀;光合特性;干物質(zhì)積累;研究進(jìn)展
中圖分類號:S513.01 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1672 7983(2020)03 0033 07
玉米(ZeamaysL.)是我國重要糧食作物之一,在國民經(jīng)濟中占有重要地位。水是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源支撐和保證[1],隨著全球氣候的變化,淡水資源短缺是長期以來制約作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的主要問題[2]。水不僅參與作物的光合作用,也是作物干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成的主要來源[3]。干旱、半干旱耕地面積約占我國耕地總面積的24%,我國每年因水分虧缺或干旱等問題損失糧食700~800億kg以上[4]。王崇桃等[5]指出,干旱會導(dǎo)致玉米產(chǎn)量下降9.3%~35.1%,東北玉米生產(chǎn)區(qū)在2007年的干旱環(huán)境中產(chǎn)量下降高達(dá)25%以上。吳澤新等[6]研究表明,玉米受干旱脅迫后,株高降低,干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運受到抑制,植株籽粒數(shù)量減少,百粒質(zhì)量減輕,最終造成減產(chǎn),且重度干旱導(dǎo)致的產(chǎn)量下降程度大于輕度干旱。因此,探究水分對玉米的農(nóng)藝性狀、光合指標(biāo)、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響,通過選育優(yōu)質(zhì)玉米品種和改善栽培措施,提高玉米水分利用效率對于保證玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重大意義。
1 干旱脅迫對玉米生長發(fā)育的影響
1.1 干旱脅迫影響玉米的農(nóng)藝性狀
干旱脅迫抑制作物生長,改變植株形態(tài)。玉米株高和葉面積是反映作物地上部分長勢的重要指標(biāo),干旱脅迫會影響玉米的營養(yǎng)生長,導(dǎo)致株高和葉面積降低。邱新強等[7]認(rèn)為玉米在抽雄期,隨著水分脅迫程度加大,株高和葉面積指數(shù)均顯著降低。龔雨田等[8]研究表明,輕度干旱對玉米植株株高的增長和生物量積累的影響不明顯;但隨著輕度干旱脅迫時間的持續(xù),同樣會對株高和生物產(chǎn)量產(chǎn)生較大的不良影響,復(fù)水后并不能得到顯著緩解。宋利兵等[9]研究表明,玉米在前期營養(yǎng)生長階段(苗期和拔節(jié)期)受旱后生長受到限制,幼苗株高、葉面積、生物積累量及籽粒產(chǎn)量均隨土壤水分的減少而降低;若后期復(fù)低水仍無法使植株恢復(fù)正常,則最終株高、葉面積指數(shù)、地上部生物量和籽粒產(chǎn)量顯著偏低。
玉米倒伏與植株的莖粗、穗位高、穗高系數(shù)(穗位高/株高)和重心高度密切相關(guān)。降低株高是解決倒伏問題的重要方法之一,但玉米株高過低會導(dǎo)致單株生物產(chǎn)量不足,最終導(dǎo)致經(jīng)濟產(chǎn)量下降。夏來坤等[10]研究表明,干旱脅迫致使玉米干物質(zhì)積累受阻,莖稈碳水化合物含量降低,且隨干旱脅迫程度的加深,莖稈的抗倒力學(xué)指標(biāo)顯著下降。賈倩民[11]研究表明,補灌處理對玉米重心高度影響極顯著(P<0.01),在低密度(52500株·hm-2)、中密度(75000株·hm-2)和高密度(97500株·hm-2)3個處理下,所有補灌處理均顯著增加了重心高度。張浩男等[12]研究表明,播前灌水量顯著影響夏玉米成熟期穗位高系
基金項目:國家重點研發(fā)計劃項目(項目編號:2018YFD0300506)。
通信作者,男,教授,碩士研究生導(dǎo)師。主要研究方向:作物高產(chǎn)高效栽培調(diào)控技術(shù)。E mail:zhouyinfu@126.com。
收稿日期:2020 09 04