淹水對(duì)夏玉米產(chǎn)量和品質(zhì)及其生理特性的影響.pdf

1、本研究于2011-2013年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)和作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。2011年選用鄭單958(ZD958)和登海661(DH661)為試驗(yàn)材料，2012和2013年選用鄭單958(ZD958)和登海605(DH605)為試驗(yàn)材料，大田和土柱試驗(yàn)相結(jié)合，設(shè)置三葉期淹水3 d(V3-3)和6 d(V3-6)、拔節(jié)期淹水3 d(V6-3)和6 d(V6-6)、開(kāi)花后10d淹水3 d(10VT-3)和6 d(10VT-6)，以不淹

2、水為對(duì)照(CK)，研究淹水對(duì)夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)及其生理特性的影響，以期為夏玉米抗?jié)吃耘嗪陀N技術(shù)提供理論支持。主要研究結(jié)果如下:
　　1.淹水對(duì)夏玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
　　淹水后夏玉米產(chǎn)量顯著降低，不同淹水時(shí)期和淹水持續(xù)時(shí)間對(duì)夏玉米造成的減產(chǎn)程度不同。DH605的V3-3、V3-6、V6-3、V6-6、10VT-3和10VT-6處理較CK分別減產(chǎn)23.20％、32.14％、19.66％、24.45％、7.54％

3、和18.41％; ZD958分別減產(chǎn)21.33％、35.22％、15.39％、33.20％、6.89％和12.49％?？梢?jiàn)，三葉期淹水對(duì)產(chǎn)量的影響最大，拔節(jié)期淹水次之，開(kāi)花后10d淹水對(duì)其影響相對(duì)較小，淹水持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)減產(chǎn)幅度越大。淹水對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素也有顯著影響。三葉期和拔節(jié)期淹水顯著降低穗粒數(shù)和千粒重，而開(kāi)花后10d淹水主要降低千粒重，淹水持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)降幅越大。淹水后各處理的空稈率都有不同程度的提高，DH605和ZD958兩品種均為V

4、3-6處理的空稈率最大，分別為8.57％和9.35％，導(dǎo)致穗數(shù)有不同程度的降低。此外，淹水顯著影響夏玉米穗部性狀。夏玉米在遭受淹水后導(dǎo)致生育時(shí)期延長(zhǎng)，穗長(zhǎng)變短，禿頂長(zhǎng)變長(zhǎng)，禿頂比例變大，穗粒數(shù)減少，千粒重降低，進(jìn)而影響夏玉米果穗的形成，果穗體積減小，最終導(dǎo)致庫(kù)容量不足。三葉期淹水對(duì)其的影響最顯著，拔節(jié)期淹水次之，開(kāi)花后10d淹水對(duì)其影響相對(duì)較小，其影響隨淹水時(shí)間延長(zhǎng)而加劇。
　　2.淹水對(duì)夏玉米籽粒灌漿特性和品質(zhì)的影響
　　

5、淹水后籽粒干重增長(zhǎng)速率降低，籽粒灌漿參數(shù)減小，且三葉期淹水6d對(duì)其影響最大，DH605和ZD958達(dá)到最大灌漿速率時(shí)的天數(shù)(Tmax)、最大灌漿速率(Gmax)、灌漿速率最大時(shí)的生長(zhǎng)量(Wmax)和籽粒灌漿活躍期(P)較對(duì)照分別下降25.18％、18.44％、48.21％、36.45％和18.18％、1.69％、32.68％、31.80％;淹水后籽粒粗蛋白、總淀粉、可溶性總糖和蔗糖含量顯著降低;支鏈淀粉含量顯著降低，但直鏈淀粉含量有所升

6、高，因而支/直比值降低;淹水后籽粒中粗脂肪含量顯著提高，三葉期淹水6d造成的影響最顯著，兩品種較對(duì)照分別提高了49.08％和33.08％。三葉期淹水對(duì)其影響最顯著，拔節(jié)期淹水次之，開(kāi)花后10d淹水的影響較小，其影響隨淹水時(shí)間延長(zhǎng)而加劇。
　　3.淹水對(duì)夏玉米干物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收的影響
　　淹水顯著降低夏玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量，三葉期淹水6d對(duì)其影響最顯著，ZD958和DH605成熟期的氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量較CK分別減少了

7、50.55％、36.50％、27.21％和42.86％、45.50％、32.53％。淹水后各器官的養(yǎng)分積累量較CK顯著降低，但莖稈和葉片中養(yǎng)分的分配比例較CK升高，籽粒的養(yǎng)分分配比例顯著下降，且莖稈和葉片中的養(yǎng)分含量較CK升高，而籽粒中的養(yǎng)分含量較CK顯著下降;淹水后夏玉米各器官的干物質(zhì)積累量顯著降低，三葉期淹水6d對(duì)其影響最顯著，ZD958和DH605成熟期的莖稈、葉片、籽粒的干重較CK分別下降25.93％、30.14％、43.39％

8、和28.28％、32.27％、50.28％。淹水后莖稈和葉片中的養(yǎng)分積累量的降低主要是由于淹水后干物質(zhì)積累量顯著降低，莖稈和葉片的養(yǎng)分向籽粒的轉(zhuǎn)移量顯著降低。三葉期淹水的影響最顯著，拔節(jié)期淹水次之，開(kāi)花后10d淹水對(duì)其影響較小，其影響隨淹水時(shí)間延長(zhǎng)而加劇。
　　4.淹水對(duì)夏玉米光合特性的影響
　　淹水后葉面積指數(shù)和葉綠素含量顯著下降，功能葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、細(xì)胞間隙CO2濃度(Ci)顯著降低，三葉期淹

9、水6d對(duì)其影響最顯著，ZD958和DH605的V3-6處理開(kāi)花期Pn、Gs、Ci較CK分別下降21.24％、33.65％、16.49％和24.50％、32.31％、10.99％。淹水后Fv/Fm、Fm/F0、ΦPSⅡ顯著下降，三葉期淹水6d后影響最顯著，DH605和ZD958分別下降16.86％、17.12％、11.67％和13.58％、21.40％、22.52％，最終導(dǎo)致夏玉米產(chǎn)量顯著下降，三葉期淹水6d產(chǎn)量降幅最大，DH605和ZD

10、958較CK分別下降41.51％和40.96％。三葉期淹水造成的影響最大，拔節(jié)期淹水次之，開(kāi)花后10d淹水造成的影響較小，其影響隨淹水持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)而加劇。
　　5.淹水對(duì)夏玉米葉片衰老特性的影響
　　淹水后功能葉片的超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和過(guò)氧化物酶(POD)等保護(hù)酶的活性以及可溶性蛋白含量較對(duì)照顯著下降，而丙二醛(MDA)含量顯著升高，三葉期淹水6d后DH605和ZD958的含量較CK分別升高35.

11、34％和34.12％。淹水后CAT、SOD和POD的活性下降，導(dǎo)致保護(hù)酶系統(tǒng)遭到破壞，MDA含量升高，加劇了膜脂過(guò)氧化作用，進(jìn)而導(dǎo)致葉綠素被降解，葉片失綠，葉綠素含量顯著降低，。三葉期淹水造成的影響最大，拔節(jié)期淹水次之，開(kāi)花后10d淹水造成的影響較小，其影響隨淹水持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)而加劇。
　　6.淹水對(duì)夏玉米抗倒伏性能的影響
　　淹水后夏玉米的株高、穗位高降低，基部第3莖節(jié)變細(xì)，莖稈彎曲性能穿刺強(qiáng)度降低，三葉期淹水6d造成的影響

12、最大，DH605和ZD958的彎曲性能較CK分別下降32.81％和38.82％，穿刺強(qiáng)度較CK分別下降32.53％和42.73％;此外，淹水后莖稈的皮層厚度和維管束內(nèi)部厚壁細(xì)胞厚度變薄，維管束數(shù)目減少，進(jìn)而導(dǎo)致莖稈抗倒伏能力降低，倒伏風(fēng)險(xiǎn)增加。三葉期和拔節(jié)期淹水對(duì)其影響大于開(kāi)花后10d淹水，淹水持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，影響越嚴(yán)重。
　　7.淹水對(duì)夏玉米根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響
　　采用土柱試驗(yàn)研究淹水對(duì)夏玉米根系形態(tài)、吸收面積、活躍吸收面積

13、和根系傷流量等的影響。結(jié)果表明，淹水后根干重降低，根長(zhǎng)變短，根直徑和根長(zhǎng)密度減小。淹水后根系活躍吸收面積也顯著下降，三葉期淹水6 d(V3-6)對(duì)其影響最大，拔節(jié)期V3-6較CK下降6.13％，開(kāi)花期下降25.44％，乳熟期V3-6下降21.97％，成熟期下降25.78％。此外，淹水后根系傷流速率顯著降低，乳熟期V3-6、V6-6和10VT-6的傷流速率較CK分別下降45.85％、27.87％和12.91％。淹水對(duì)根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響，最