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浅谈玉米抗旱性的研究进展

2013-08-27 01:45
　　关键词 玉米抗旱性；研究进展；抗旱指标

　　论文摘要 干旱是导致我国玉米产量波动的主要原因。受温室效应的影响，水资源短缺问题日益突出，为此，国内外对玉米抗性研究越来越重视。依据有关资料，介绍了国内外玉米抗旱性研究进展情况。
　　
　　　　
　　干旱与水资源短缺已成为世界和发展的制约因素。在我国，灌溉用水占国内水资源用量的80%左右，农业实际利用自然降水的比率不到10%，农业灌溉水的有效利用率只有30%～40%（远低于发达的50%～70%）。我国玉米种植面积2 400万公顷，50%以上种植在东北、西北、西南地区依靠自然降水、缺水的旱地上。这些地区年降水量200~600mm不等，有些地方蒸发量大，水分流失快，且降水变率很大，玉米生长发育对水分的需要满足率低，年际间不稳定。对玉米带地区气象资料和玉米产量的相关分析得出，干旱是导致我国玉米产量波动的主要原因，同时受温室效应的影响，水资源短缺的问题将愈来愈突出。因此，国内外对玉米抗性研究越来越重视，开展了许多相关的研究。玉米的抗旱性是指玉米对干旱的适应性和抵抗能力，即在土壤干旱或大气干燥条件下，玉米所具有受伤害最轻、产量下降最少的能力。进行玉米抗旱性的研究，首先有赖于对玉米抗旱性的科学而准确地评价，即鉴定其抗旱能力的大小。近年来，许多学者围绕此方面工作开展了大量研究，现据有关文献资料进行介绍。
　　
　　1玉米水分亏缺研究
　　
　　这一研究是玉米生理需水与自然降水的结合，从而计算出玉米生长的水分差额。活细胞的原生质水分含量在80%以上时才能顺利进行各种生理生化活动，玉米一生多处于高温季节，消耗水较多，春玉米一生耗水量约为2 985~3 660m3/hm²；适宜玉米生长的全年降水量一般为500~1 000mm，生长期间最少也要有250mm的降水量，且分布均匀，才能满足玉米不同生育期的要求；有些学者指出玉米全生育期耗水3 000~4 500m3/hm²，而我国大部分玉米主要生产区要么降水量不够，要么分布不均匀，在多数地区，水分亏缺对作物的影响是经常存在的，严重影响了作物的生长发育。冷石林、韩世峰认为，北方旱地春玉米全生育期农田水分亏缺量为36.1~136.3mm，农田水分满足率为69.1%~92.2%，但全生育期不同时期水分亏缺表现不同，有的还相当严重。 （科教范文网 lw.AsEac.com编辑整理）
　　
　　2玉米抗旱生理生化指标研究
　　
　　干旱抑制了玉米的生长发育，是由于对植株的生理生化过程和新陈代谢的明显作用，学者们对在水分胁迫下的形态结构和生理生化过程研究较多，以期找出抗旱鉴定指标，品种选育工作。
　　（1）形态结构。主要分地上部分和地下部分，地上部分如株高、茎粗、生育进度、叶面积、叶片形态、蜡质层厚度、气孔密度、表皮细胞形状、输导组织、雌雄穗形态、开花受精以及籽粒发育、干物质积累动态等。Sullivan、Westgate、Shussler、鲍巨松等分别研究分析了干旱对玉米籽粒发育、生长及同化物利用的影响；地下部分的根系是直接感受水分信号并吸收土壤水分，一些人研究了根冠比、根系发育、根层分布、根长、根粗和根导管等；戴俊英认为中度水分胁迫对玉米不同品种各生育时期均有抑制作用，苗期适度干旱可促进根系生长，这一研究在小麦、高粱、水稻等作物上都有报道。
　　（2）生理生化过程。研究指出，水分不足严重阻碍了作物生化过程中的吸收过程，并在根系活力、气孔行为、叶片水势、叶绿素含量、细胞膜透性、膜伤害、脯氨酸含量、ABA的积累、光合作用、渗透调节、酶活性等特性上进行了研究。
　　干旱对作物的影响广泛而深刻，其影响着玉米的光合作用、呼吸作用、水分和营养的吸收等各种生理过程，玉米品种间在抗旱性方面所表现的差异，都有相应的生理生化基础。目前，许多学者对于玉米抗旱性鉴定的生理生化指标做了大量研究，比较一致的研究结果表明，干旱条件下叶片水势、叶片相对含水量、气孔扩散阻力、蒸腾速率、离体叶片抗脱水能力、外渗电导率、ABA（脱落酸）含量、SOD（超氧化物歧化酶）活性、MDA（丙二醛）含量、还原性酶活性、渗透调节能力等可作为玉米抗旱性鉴定评价指标。