玉米抗旱性的研究論文

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論文關鍵詞玉米抗旱性；研究進展；抗旱指標

論文摘要干旱是導致我國玉米產量波動的主要原因。受溫室效應的影響，水資源短缺問題日益突出，為此，國內外對玉米抗性研究越來越重視。依據有關資料，介紹了國內外玉米抗旱性研究進展情況。

干旱與水資源短缺已成為世界農業和社會發展的制約因素。在我國，灌溉用水占國內水資源用量的80%左右，農業實際利用自然降水的比率不到10%，農業灌溉水的有效利用率只有30%～40%（遠低于發達國家的50%～70%）。我國玉米種植面積2400萬公頃，50%以上種植在東北、西北、西南地區依靠自然降水、缺水的旱地上。這些地區年降水量200~600mm不等，有些地方蒸發量大，水分流失快，且降水變率很大，玉米生長發育對水分的需要滿足率低，年際間不穩定。對玉米帶地區氣象資料和玉米產量的相關分析得出，干旱是導致我國玉米產量波動的主要原因，同時受溫室效應的影響，水資源短缺的問題將愈來愈突出。因此，國內外對玉米抗性研究越來越重視，開展了許多相關的研究。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。近年來，許多學者圍繞此方面工作開展了大量研究，現據有關文獻資料進行介紹。

1玉米水分虧缺研究

這一研究是玉米生理需水與自然降水的結合，從而計算出玉米生長的水分差額?；罴毎脑|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，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3000~4500m3/hm2，而我國大部分玉米主要生產區要么降水量不夠，要么分布不均勻，在多數地區，水分虧缺對作物的影響是經常存在的，嚴重影響了作物的生長發育。冷石林、韓世峰認為，北方旱地春玉米全生育期農田水分虧缺量為36.1~136.3mm，農田水分滿足率為69.1%~92.2%，但全生育期不同時期水分虧缺表現不同，有的還相當嚴重。

2玉米抗旱生理生化指標研究

干旱抑制了玉米的生長發育，是由于對植株的生理生化過程和新陳代謝的明顯作用，學者們對在水分脅迫下的形態結構和生理生化過程研究較多，以期找出抗旱鑒定指標，指導品種選育工作。

（1）形態結構。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、蠟質層厚度、氣孔密度、表皮細胞形狀、輸導組織、雌雄穗形態、開花受精以及籽粒發育、干物質積累動態等。Sullivan、Westgate、Shussler、鮑巨松等分別研究分析了干旱對玉米籽粒發育、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，這一研究在小麥、高粱、水稻等作物上都有報道。

（2）生理生化過程。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、滲透調節、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、水分和營養的吸收運輸等各種生理過程，玉米品種間在抗旱性方面所表現的差異，都有相應的生理生化基礎。目前，許多學者對于玉米抗旱性鑒定的生理生化指標做了大量研究，比較一致的研究結果表明，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、滲透調節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。侯建華提出用5級評分法對各項指標的測定值進行定量表示，經過權衡分配計算綜合評價值，依綜合評價值評價品種的抗旱性，其綜合評定出的結果與實際情況較接近。趙可夫曾嘗試用9項單一指標，按分組分級半定量的方法，推算綜合指標—抗旱系數。用抗旱系數對4種作物營養生長期抗旱性的高低進行綜合評價。其結果與農民的經驗、其他學者的研究結果一致。張寶石的研究表明，依據某一指標對不同玉米基因型進行鑒定的結果可靠性較低，依據多個指標（保水能力、游離脯氨酸累積量、相對電導率、

MDA含量等）進行綜合性鑒定的結果可靠性高，用綜合指標對玉米品種的抗旱性進行評價比較準確，但同時需測定多項指標，試驗工作量大，試驗消耗增加。3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，探討了玉米在不同地區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，且表現出較強的抗旱能力；營養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（拔節期至吐絲期）受干旱影響最重，也是對產量影響最大的時期，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、穗粒重低及生物產量、經濟產量、經濟系數下降；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，百粒重降低。

綜上所述，玉米抗旱性是在水分脅迫下，體內細胞在結構上及生理生化過程發生一系列適應性改變后的結果。由于高等植物的抗性是受基因控制的復雜過程，植物的基因多樣性決定了植物對干旱的適應也是多樣的。故對玉米抗旱性，宜采用一系列生理生化指標，結合形態學指標及產量指標，才能做出客觀、真實的評價。

針對水資源短缺，玉米的抗旱性圍繞形態結構、生理生化指標、產量及基因型差異，從不同層次、不同角度進行了大量的研究工作，對玉米適應干旱的反應和機理及抗旱性差異和遺傳有了基本認識，但現在的研究仍存在一些不足，對玉米耐干旱的研究多集中在研究某個過程的機理，而對玉米在保證一定限度產量的情況下，各個時期最低需水量，即最佳水分利用效率研究少。因此，要重視干旱水分脅迫對玉米生產的影響，在玉米抗旱性鑒定研究中，要注重指標的普遍適應、經濟方便、特征明顯、易操作，可直接應用于指導大田生產，要鑒定抗旱資源并研究其抗旱基因的遺傳作用機理，利用現代分子生物技術重組培育抗旱性強的基礎材料，為抗旱品種的選育提供材料和理論。

參考文獻

[1]SULLIVANCY，MNROSS.Selectingfordroughtandheatresistanceingrainsorghum[J].StreePhysiologyinCropPlants，1979（25）：264-281.

[2]WESTAGATEME，BOYERJS.Carbohydratereservesandreproductivedevelopmentatlowleafwaterpotentialsinmaize[J].CorpSci，1985（925）：762-768.

[3]SHUSSLERME，WEATAGEME.Increasingassimilatereservesdosenotpreventkernelatlowleafwaterpotentialsinmaize[J].CropSci，1994（34）：1569-1576.

[4]侯建華，呂鳳山.玉米苗期抗旱性鑒定研究[J].華北農學報，1995，10（3）：89-93.

[5]王黃英，郭還威，羅坤，等.幾個玉米品種抗旱性的直接鑒定[J].玉米科學，2000，8（1）：40-41.

[6]張憲正.植物生理學實驗技術[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，1994.

[7]周文麟，王亞馥.外源C4作物DNA導入小麥的研究[J].作物學報，1992，18（6）：418-424.

[8]戴俊英，顧慰連，沈秀瑛，等.玉米不同品種各生育期干旱對生育及產量的影響[J].沈陽農業大學學報，1990，21（3）；181-185.

[9]山東農學院.作物栽培學[M].北京：農業出版社，1992.