玉米抗旱性研究進展與發(fā)展趨勢

魯國燕

玉米的抗旱性是指玉米對干旱的適應性和抵抗能力，即在土壤干旱或大氣干燥條件下，玉米所具有受傷害最輕、產(chǎn)量下降最少的能力。進行玉米抗旱性的研究，首先有賴于對玉米抗旱性的科學而準確地評價，即鑒定其抗旱能力的大小。隨著高產(chǎn)雜交種的培育、新技術(shù)的應用和化肥施用量的增加，中國玉米發(fā)展迅速并在世界上居于舉足輕重的地位。

一、玉米抗旱生理指標

1、生理過程：研究指出，水分不足嚴重阻礙了作物生化過程中的吸收過程，并在根系活力、氣孔行為、葉片水勢、葉綠素含量、細胞膜透性、膜傷害、脯氨酸含量、ABA的積累、光合作用、滲透調(diào)節(jié)、酶活性等特性上進行了研究。

干旱對作物的影響廣泛而深刻，其影響著玉米的光合作用、呼吸作用、水分和營養(yǎng)的吸收運輸?shù)雀鞣N生理過程，玉米品種間在抗旱性方面所表現(xiàn)的差異，都有相應的生理生化基礎(chǔ)。目前，比較一致的研究結(jié)果表明，干旱條件下葉片水勢、葉片相對含水量、氣孔擴散阻力、蒸騰速率、離體葉片抗脫水能力、外滲電導率、ABA（脫落酸）含量、SOD（超氧化物歧化酶）活性、MDA（丙二醛）含量、還原性酶活性、滲透調(diào)節(jié)能力等可作為玉米抗旱性鑒定評價指標。造成玉米干旱的外界因素很多，玉米的抗旱性又是多種生理生化綜合作用的結(jié)果。因此，有人認為在進行玉米抗旱性鑒定時，不能使用單一的生理生化指標，而應該對多個指標進行綜合鑒定，依綜合值對玉米品種的抗旱性進行評價較為科學。

2、形態(tài)結(jié)構(gòu)：主要分地上部分和地下部分，地上部分如株高、莖粗、生育進度、葉面積、葉片形態(tài)、蠟質(zhì)層厚度、氣孔密度、表皮細胞形狀、輸導組織、雌雄穗形態(tài)、開花受精以及籽粒發(fā)育、干物質(zhì)積累動態(tài)等。干旱對玉米籽粒發(fā)育、生長及同化物利用的影響；地下部分的根系是直接感受水分信號并吸收土壤水分，一些人研究了根冠比、根系發(fā)育、根層分布、根長、根粗和根導管等；戴俊英認為中度水分脅迫對玉米不同品種各生育時期均有抑制作用，苗期適度干旱可促進根系生長。

二、玉米水分虧缺研究

玉米生理需水與自然降水的結(jié)合，從而計算出玉米生長的水分差額?；罴毎脑|(zhì)水分含量在80%以上時才能順利進行各種生理生化活動，玉米一生多處于高溫季節(jié)，消耗水較多，春玉米一生耗水量約為2985～3660m3/hm2；適宜玉米生長的全年降水量一般為500～1000mm，生長期間最少也要有250mm的降水量，且分布均勻，才能滿足玉米不同生育期的要求；有些學者指出玉米全生育期耗水3？000～4500m3/hm2，而我國大部分玉米主要生產(chǎn)區(qū)要么降水量不夠，要么分布不均勻，在多數(shù)地區(qū)，水分虧缺對作物的影響是經(jīng)常存在的，嚴重影響了作物的生長發(fā)育。冷石林、韓世峰認為，北方旱地春玉米全生育期農(nóng)田水分虧缺量為36.1～136.3mm，農(nóng)田水分滿足率為69.1%～92.2%，但全生育期不同時期水分虧缺表現(xiàn)不同，有的還相當嚴重。

三、玉米抗旱與生育時期研究

對玉米不同生育時期的耐旱性研究，玉米在不同地區(qū)生育時期的水分敏感程度，認為玉米苗期適度干旱可促進根系生長，且表現(xiàn)出較強的抗旱能力；營養(yǎng)生長期輕度干旱不會造成最終葉面積的減少，只是延長生長；在性器官形成期（拔節(jié)期至吐絲期）受干旱影響最重，也是對產(chǎn)量影響最大的時期，此期干旱嚴重阻礙了雌雄穗的分化、花絲花粉的發(fā)育，造成植株矮、果穗小、授粉不良、籽粒敗育率高、有效穗粒少、穗粒重低及生物產(chǎn)量、經(jīng)濟產(chǎn)量、經(jīng)濟系數(shù)下降；灌溉期干旱造成植株早率、葉片功能期縮短且光合作用效率低，不能很好地進行灌溉，影響籽粒的品質(zhì)，百粒重降低。

四、玉米發(fā)展趨勢

1、物質(zhì)投入增加進一步發(fā)揮農(nóng)業(yè)措施效益。現(xiàn)代新興科學技術(shù)應用之前，關(guān)鍵性的物質(zhì)投入水平較低，隨著物質(zhì)投入增加，使產(chǎn)出效益通過新技術(shù)轉(zhuǎn)向高水平，特別是交割政策調(diào)動了農(nóng)民種糧的積極性。例如玉米價格上揚，出口數(shù)量增加，盡管農(nóng)用生產(chǎn)資料漲價，但種玉米技術(shù)簡便，操作易行，投產(chǎn)比較適宜。

2、科技進步在玉米增產(chǎn)中起重要作用?，F(xiàn)代科學技術(shù)為玉米持續(xù)增產(chǎn)開辟了新天地。緊湊型玉米或稱耐密型玉米的選育和推廣是最重要的成果之一。

3、玉米在飼料中的主導地位日益重要。玉米已發(fā)展成為糧食、飼料、經(jīng)濟兼用作物，其主要特點是豐年可作飼料，歉年可作糧食。玉米在食用和發(fā)展畜牧業(yè)轉(zhuǎn)化為肉、蛋、奶中起著重要的作用。

（作者單位：155620黑龍江省八五二農(nóng)場第八管理區(qū)）