穗期干旱胁迫对玉米水分利用效率的影响及其评价指标研究
【摘要】：本试验于2004～2005年在中国农业科学院气象所抗旱大棚内进行。选用对水分反应差别较大的6个玉米品种为试材,在穗期设置正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫三个水分处理,研究不同水分处理下,品种间生长发育、形态生理及水分利用效率的变化规律,用逐步回归法筛选,构建玉米水分利用效率的评价指标体系,试验结果如下:
1.玉米穗期不同供水处理,品种间GYWUE差别显著。郑单958、吉单209、郑单19和鲁单981在正常供水处理下,GYWUE最高;四单19和龙单13在轻度干旱胁迫处理下,GYWUE最高;在中度干旱胁迫下,6个品种的GYWUE均为最低。
2.品种间的水分利用效率特性差异显著。郑单958是高产、高耗、高GYWUE的品种;吉单209属于中产、中耗、高GYWUE的品种;郑单19是中产、高耗、中等GYWUE的品种;四单19和龙单13均属于低产、低耗、低GYWUE的品种;而鲁单981为低产、高耗、低GYWUE的品种。
3.不同生育时期,不同干旱胁迫条件下,评价玉米GYWUE的指标各不相同。吐丝期,根体积小、电导率小、反面气孔宽度小的品种其GYWUE较高;成熟期,高粒叶比、高收获指数、冠大的品种更利于GYWUE的提高。成熟期的评价指标比吐丝期评价指标操作更方便、可靠性更强。
4.正常供水条件下各指标的表现可评价品种在干旱胁迫下的GYWUE。吐丝期,根体积小、初始荧光值低的品种轻度干旱下GYWUE高;12h失水率大、最大光化学效率高、株高较大品种在中度干旱下GYWUE高。成熟期,根冠比小、初始荧光值大、粒叶比高的品种在轻度干旱下GYWUE高;粒叶比高、根较大、穗位比大的品种在中度干旱下GYWUE高。
5.高GYWUE品种抗旱性强。在轻度和中度干旱胁迫下,抗旱指数与品种间GYWUE相关系数分别为0.905和0.869,均达到极显著正相关。高GYWUE品种与高产是统一的,产量和GYWUE的相关系数是0.958,为极显著正相关。
6.成熟期TYWUE与GYWUE呈显著正相关,品种间收获指数的差异是造成品种在TYWUE和GYWUE排序不同的主要原因。
7.吐丝期,轻度干旱下品种的LWUE最高,正常供水其次,中度干旱最低。成熟期以正常供水处理下LWUE为最高。气孔导度与蒸腾速率的相关性大于同光合速率的相关性,说明水分亏缺对蒸腾的影响要大于对光合的影响。LWUE不适合作GYWUE的评价指标。
【关键词】：玉米 穗期 干旱胁迫 水分利用效率 评价指标 【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S513
【目录】：
- 1 绪论10-22
- 1．1 前言10
- 1．2 国内外水分利用效率的研究进展10-21
- 1．2．1 水分利用效率的概念及分类10-11
- 1．2．2 水分利用效率与抗旱性的关系11
- 1．2．3 环境因子对水分利用效率的影响11-14
- 1．2．4 品种与水分利用效率的关系14
- 1．2．5 生育期与水分利用效率关系14-15
- 1．2．6 水分利用效率相关的形态、生理指标研究进展15-21
- 1．3 本研究的内容及意义21-22
- 2 材料与方法22-24
- 2．1 试验材料22
- 2．2 处理方法22
- 2．3 测试及分析方法22-24
- 2．3．1 指标测定22-24
- 2．3．2 计算方法24
- 2．3．3 数据处理24
- 3 结果与分析24-53
- 3．1 穗期干旱胁迫对水分利用效率的影响24-32
- 3．1．1 穗期干旱胁迫对GYWUE及组成成分的影响24-28
- 3．1．1．1 籽粒产量及敏感性25-26
- 3．1．1．2 籽粒耗水量及敏感性26-27
- 3．1．1．3 GYWUE及敏感性27-28
- 3．1．2 穗期干旱胁迫对TYWUE及组成成分的影响28-31
- 3．1．2．1 生物量29
- 3．1．2．2 生物耗水量29-30
- 3．1．2．3 TYWUE30-31
- 3．1．3 穗期干旱胁迫对LWUE的影响31-32
- 3．2 穗期干旱胁迫对玉米生长发育的影响32-34
- 3．2．1 出叶速率32
- 3．2．2 叶片衰亡速率32-33
- 3．2．3 生育期33
- 3．2．4 抽雄吐丝间隔期(ASI)33-34
- 3．3 穗期干旱胁迫对玉米形态指标的影响34-44
- 3．3．1 株高36
- 3．3．2 叶面积36-37
- 3．3．3 粒叶比37-38
- 3．3．4 收获指数38
- 3．3．5 根、冠指标38-40
- 3．3．6 气孔40-41
- 3．3．7 穗部性状指标差异41-44
- 3．4 穗期干旱胁迫对玉米生理指标的影响44-51
- 3．4．1 光合指标44-46
- 3．4．1．1 光合速率(Pn)45
- 3．4．1．2 蒸腾速率(Tr)45-46
- 3．4．1．3 气孔导度(Gs)46
- 3．4．2 叶绿素荧光动力学46-48
- 3．4．2．1 初始荧光(Fo)46-47
- 3．4．2．2 最大荧光(Fm)47
- 3．4．2．3 最大光化学效率(Fv/Fm)与原初光能转化效率(Fv/Fo)47-48
- 3．4．3 叶绿素含量48-49
- 3．4．4 12h比较失水率49
- 3．4．5 渗透调节物质49-51
- 3．4．5．1 可溶性糖含量49-50
- 3．4．5．2 脯氨酸含量50-51
- 3．4．6 相对电导率51
- 3．5 GYWUE的评价指标体系51-53
- 3．5．1 不同水分处理下，GYWUE指标评价体系51-52
- 3．5．2 正常供水条件下各指标与干旱胁迫下GYWUE关系52-53
- 4 讨论与结论53-59
- 参考文献59-62
- 致谢62-63
- 附表63-65
- 发表文章65
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