试论水分胁迫对干旱地区玉米生长发育及产量的影响

柴举畔　张建莉

摘   要：水分是植物生长所需要的关键要素，对于农作物而言，水分的缺失会导致农作物发育不良，造成产量降低。为了提高旱地农业生产效益，就玉米种植的水分供给进行探究，以分析不同生育阶段干旱对玉米种植的影响。通过对甘肃白银市干旱半干旱地区玉米水分胁迫与玉米生长、产量关系的探究，为我国干旱地区玉米种植选择栽培模式提供参考。

关键词：水分胁迫;干旱地区;玉米;生长发育;产量;影响

文章编号： 1005-2690（2020）05-0010-01       中图分类号： S311       文献标志码： B

玉米在不同生长阶段对水分的依赖程度不同，如果在发育的关键时期缺少水分的供应则会导致玉米产量的降低，并降低玉米的抗病性，甚至出现玉米绝产现象。甘肃白银市地处干旱地区，玉米种植无法进行人工灌溉，水分严重缺失。在干旱半干旱地区，玉米生长过程长期处于水分胁迫条件下，其生长发育受到了一定程度的抑制。因此，本文将研究玉米的耐旱性，探讨不同生育期水分胁迫造成减产的原因及对玉米生长发育的影响，从而为干旱、半干旱地区玉米的抗旱栽培措施提供科学依据。

1   研究材料与方法

1.1   试验田的选择及状况

为了准确研究水分对玉米生长发育及产量的影响情况，试验田选择在甘肃白银市种子站试验基地抗旱棚进行，对试验田块土壤进行20 cm深耕，土壤成分为甘肃地区典型的农耕土壤，以确保试验结果对甘肃中部干旱地区玉米种植的抗旱具备参考价值。

1.2   试验材料

试验选择抗旱能力不同的玉米品种作为供试材料，种子分别是金穗3号、先玉335、兴达601。

1.3   试验方法

在抗旱棚中分出7个试验区块，每块面积为12 m2，垄宽为65 cm，植株间距为23 cm。在试验过程中采用水分胁迫生育阶段、胁迫时长和胁迫程度3种因素，一共10级水分胁迫处理梯度[1]。空白对照组的水分保持在80%～90%，处理为无水分胁迫标记为A，轻度干旱处理将土壤含水量控制在70%～80%，中度干旱处理土壤的含水量控制在60%～70%，重度干旱处理土壤含水量控制在50%～60%。其中A表示无水分胁迫处理、B为苗期轻度干旱处理、C为苗期中度干旱处理、D为苗期重度干旱处理;E为拔节期轻度干旱处理、F为拔节期中度干旱处理、G为拔节期重度干旱处理;H为开花期轻度干旱处理、I为开花期中度干旱处理、J为开花期重度干旱处理。

1.4   测定项目及数据分析

在试验项目的测定中，采用每個区块随机选择10株玉米进行植株高度、穗位、茎直径、穗长、穗粗和单穗行数粒数干重等数据的采集。

对于采集得到的数据利用Excel软件进行记录统计，然后利用DPS统计分析软件对采集后的数据急性处理分析。

2   试验结果与分析

2.1   水分胁迫对玉米植株高度和穗位的影响

通过试验获得的数据可以发现，不同的干旱处理对于玉米性状及产量的影响品种间差异不显著，处理间呈现出了明显的差异性。

从数据结果得出，苗期重度干旱处理、拔节期E、F、G不同程度的干旱处理都会对玉米植株高度造成巨大的影响，主要表现为玉米植株生长速度下降，植株高度比正常水分状态下的植株矮[2]。

对于玉米穗位的变化，在玉米生长的几个阶段中，水分缺失都会对玉米植株的高度造成一定的影响，导致玉米穗位高度下降，而拔节期的干旱对穗位变化和植株高度影响最为明显，说明植株高度与穗位相关。

2.2   水分胁迫对玉米茎秆直径的影响

通过试验数据的收集分析看出，干旱胁迫对于玉米植株茎秆直径的影响并不明显，说明不同程度的干旱下，玉米植株茎秆直径变化不大。

2.3   水分胁迫对玉米产量的影响

不同水分胁迫下玉米的穗粗、穗行数的试验结果分析表明，干旱胁迫对于这2项指标的影响不大，数据之间表现的差异不明显。但是玉米的穗长在干旱的影响下出现了明显的变化，玉米苗期重度干旱和拔节期的干旱会导致玉米穗长减少，尤其是拔节期和花期，穗长会随着干旱程度的增加剧烈变化，甚至导致玉米穗长减少25%以上，花期的干旱可导致花期不育，严重影响授粉结实。而且干旱对于玉米粒重有着明显的影响，这说明水分对玉米产量影响最为显著的时期为花期，其次为拔节期[3]。

3   结论与讨论

3.1   水分胁迫对玉米生长发育的影响

通过试验研究表明，玉米拔节期的干旱对于玉米植株高度和穗位的影响最为显著，这与玉米实际种植情况相符，且符合大量文献结论，说明本次试验得到的玉米品种水分胁迫对其生长发育影响数据准确。通过数据可以看出，干旱对于玉米茎秆直径的影响并不明显，但是也能表明，干旱会在一定程度上降低玉米茎秆直径，使玉米抗倒伏能力减弱。

3.2   水分胁迫对玉米产量的影响

通过数据分析发现，中度和重度干旱对于玉米产量的影响最为严重，所以在玉米的拔节期应尽量避免发生中度以上干旱情况，以免对玉米的产量造成影响。而苗期的干旱对玉米造成的影响可以通过拔节期充足的水分供给进行一定程度的弥补[4]。所以通过试验可以得到结论，水分胁迫影响玉米产量的关键时期在玉米的花期，其次为拔节期，所以这一时期是提升玉米产量的关键时期，因此干旱半干旱地区在玉米栽培时，通过全膜双垄沟播栽培模式，保证玉米水分充足，同时要选择抗旱性好的品种。

综上所述，玉米生长的各个阶段对于水分的需求不同，通过在玉米拔节期特别是花期保持水分充足，能够保证玉米获得稳定的产量。因此，在实际的生产过程中，通过选择抗旱节水品种、减少种植密度、采用全膜双垄沟播栽培技术，可以一定程度减少玉米在拔节期、花期等发育阶段的水分需求，以保证产量稳定。

参考文献：

[ 1 ] 高盼，徐莹莹，杨慧莹，等.水分胁迫对半干旱地区玉米生长发育及产量的影响[J].黑龙江农业科学，2017（8）：17-20.

[ 2 ] 柳燕兰，马明生，郭贤仕，等.苗期干旱胁迫及复水对玉米植株生长及抗氧化酶活性的影响[J].甘肃农业科技，2017（12）：60-63.

[ 3 ] 袁宏伟，蒋尚明，杨继伟，等.基于生理生态指标的玉米受旱胁迫响应规律研究[J].节水灌溉，2019（5）：5-10.

[ 4 ] 方缘，张玉书，米娜，等.干旱胁迫及补水对玉米生长发育和产量的影响[C].第35届中国气象学会年会，2018.