土壤干旱胁迫对夏玉米产量与营养品质的影响

【摘要】：未来气候变化可能加剧的干旱化将对我国主要粮食和最重要的饲料作物玉米产量和质量产生严重影响。为增进玉米对干旱化响应与适应的理解及制定应对策略,利用大型活动遮雨棚池栽对玉米进行了全程水分控制试验,研究了水分满足(以占田间持水量的百分比计算,土壤相对含水量下限75%)、轻度受旱(水分下限55%)和严重受旱(水分下限35%)3种土壤水分胁迫下,夏玉米生长发育、产量及其品质的变化。结果表明:干旱胁迫对夏玉米的影响程度与水分胁迫强度、持续时间及不同生育期有密切联系,并随着水分胁迫的加剧或延长,影响趋势也随之增加。轻度受旱在大喇叭口至抽雄初期对植株叶面积影响不大,但抽雄后直至灌浆中期对叶面积不利,且轻度受旱持续时间长了亦会对根系特征造成较大的不良影响;严重干旱胁迫在各个生育时期均对叶面积更为不利,并最终造成根系性状恶化。此外,夏玉米生育前期受旱胁迫将使叶片展开明显延缓,总叶片数量降低,并且严重受旱可使抽雄、吐丝期较水分满足滞后4天左右,引起成熟期推迟,最终导致经济产量大幅下降。与水分充足处理相比较,轻度干旱与严重干旱的产量分别降低了20.4%和59.2%。研究进一步表明,干旱胁迫对多数玉米籽粒的营养品质有利,并且与水分充足处理相较而言,N含量、可溶性总糖、可溶性还原糖、Zn、Ca、Cu、Mg和Mn元素,在严重干旱处理下分别提高了8.6%,99.3%,300.0%,27.8%,24.0%,15.3%,9.8%和7.9%。但是,一些玉米籽粒的营养品质诸如淀粉、P和K含量却受到干旱胁迫的不利影响,与水分充足相比较,严重干旱使淀粉、P和K含量分别降低了33.3%,14.6%和18.6%。综上所述,干旱胁迫严重阻碍夏玉米的生长发育,并且大幅减少产量,但总体而言对玉米籽粒的营养品质有利。