不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191100878

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (33): 12-18.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191100878

所属专题：生物技术；玉米

不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究

刘化涛¹^,²(), 黄学芳¹^,², 黄明镜¹^,², 张冬梅¹^,², 张伟¹^,², 赵聪¹^,²

¹山西农业大学山西有机旱作农业研究院,太原 030031
²有机旱作山西省重点实验室,太原 030031

收稿日期:2019-11-26 修回日期:2019-12-24 出版日期:2020-11-25 发布日期:2020-11-18
作者简介:刘化涛,男,1982年出生,山西孝义人,副研究员,硕士,研究方向：旱作节水栽培技术。通信地址：030031 山西省太原市小店区龙城大街81号西院4号楼,山西省农科院旱农中心,Tel：13653416608,E-mail： taotao3831@sina.com。
基金资助:
山西省农科院重点一类项目“雨养旱作区玉米新品种适水种植技术研究与应用”(YGG1639);国家公益性行业(农业)科研专项“黄土高原东部丘陵区玉米节水节肥节药综合技术方案”(201503124);山西省重点研发计划一般项目“山西补灌区春玉米密植高产宜机收品种筛选及机械化配套栽培技术研究”(201703D221001-5);“十二五”农村领域国家科技计划课题“晋中平川区春玉米增粮增效技术集成示范与产业化”(2015BAD22B03-2);山西省重点研发计划重点项目“山西有机旱作农业关键技术研究与示范”(201703D211002)

Maize Varieties with Different Genotypes: Study on Yield, Drought Resistance and Water Use Efficiency

Liu Huatao¹^,²(), Huang Xuefang¹^,², Huang Mingjing¹^,², Zhang Dongmei¹^,², Zhang Wei¹^,², Zhao Cong¹^,²

¹Shanxi Institute of Organic Dryland Farming,Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030031
²Shanxi Key Laboratory of Organic Dry Farming, Taiyuan 030031

Received:2019-11-26 Revised:2019-12-24 Online:2020-11-25 Published:2020-11-18

摘要/Abstract

摘要：

为了充分挖掘和提高作物抗旱性及水分利用效率,通过选用新品种是最有效且易行的技术措施,以期解决品种应用盲目和抗旱应对被动的问题。本研究在山西晋中盆地大田条件下,以生产上推广应用的11个不同基因型玉米新品种为试材,于拔节期设置3种不同水分处理,分析了其产量、抗旱性及水分利用效率的差异。结果表明：不同水分条件下,各品种产量、抗旱性排序不同,其中‘大丰30’、‘迪卡M753’的丰产性、稳产性和抗旱性综合表现最好,正常供水下,其产量分别可达13634 kg/hm²和14478 kg/hm²,抗旱指数分别达0.999和1.029;同时在分析水分利用效率和水分生产效率后,得出在拔节期补充灌溉45 mm时,既可获得较高的水分利用效率,同时灌溉水分生产效率也最高,分别为29.77 kg/(mm·hm²)和30.92 kg/(mm·hm²)。因此,‘大丰30’和‘迪卡M753’可作为主干型品种在该区域进一步验证和应用,且在该区域运用非充分灌溉,对保护水资源和发展有机旱作农业具有重要意义。

关键词: 玉米, 品种, 基因型, 产量, 抗旱性, 水分利用效率

Abstract:

To enhance crop drought resistance and water use efficiency, the most effective and easy technical measure is choosing new varieties, which can solve the problems of varieties used blindly and passive resistance to drought. Under the arid field of Jinzhong Basin in Shanxi Province, eleven different genotype maize varieties, which were widely applied in production, were selected as materials, three different water treatments were set up at maize jointing stage, and the differences of yield, drought resistance and water use efficiency among the test varieties were studied. The results showed that: the rank of yield and drought resistance of the varieties changed under different water treatments, ‘Dafeng30’ and ‘DikaM753’ were the best varieties that had high and stable yield and drought resistance. Under normal water supply, the yield could reach 13634 kg/hm² and 14478 kg/hm², respectively, and the drought resistance index could reach 0.999 and 1.029, respectively. After analyzing water use efficiency and water production efficiency, the results showed that irrigating 45 mm at jointing stage not only obtained higher water use efficiency, but also got the highest water production efficiency, which were 29.77 kg/(mm·hm²) and 30.92 kg/(mm·hm²), respectively. Thus, ‘Dafeng30’ and ‘DikaM753’ can be used as main varieties in production, and the use of deficit irrigation could be significant for water resources protection and the development of organic agriculture in this region.

Key words: maize, varieties, Genotypes, yield, drought resistance, water use efficiency

中图分类号:

S314

刘化涛, 黄学芳, 黄明镜, 张冬梅, 张伟, 赵聪. 不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(33): 12-18.

Liu Huatao, Huang Xuefang, Huang Mingjing, Zhang Dongmei, Zhang Wei, Zhao Cong. Maize Varieties with Different Genotypes: Study on Yield, Drought Resistance and Water Use Efficiency[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(33): 12-18.

图/表 8

参考文献 25

[1]	陈阜. 现代有机旱作农业与技术创新需求[J]. 农业技术与装备, 2018(06):9-10,13.
[2]	王娟玲. 立足有机旱作全面推进功能食品(农业)发展[J]. 山西农业科学, 2017,45(11):1900-1902.
[3]	Farré I, Faci J M. Deficit irrigation in maize for reducing agricultural water use in a Mediterranean environment[J]. Agricultural Water Management, 2009,96(3):383-394. doi: 10.1016/j.agwat.2008.07.002 URL
[4]	Szeles A V, Megyes A, Nagy J. Irrigation and nitrogen effects on the leaf chlorophyll content and grain yield of maize in different crop years[J]. Agriculture Water Management, 2012,107:133-144. doi: 10.1016/j.agwat.2012.02.001 URL
[5]	贾陈忠, 乔扬源, 关格格, 等. 山西省水资源生态足迹时空变化特征及驱动因素[J]. 水土保持研究, 2019,26(02):370-376.
[6]	孙晶华, 张吴平, 吴亚楠, 等. 山西省农业水土资源时空匹配及短缺分析[J]. 山西农业科学, 2017,45(03):443-447,464.
[7]	兰巨生, 胡福顺. 作物抗旱指数的概念和统计方法[J]. 华北农学报, 1990,5(2):20-25. doi: 10.3321/j.issn:1000-7091.1990.02.004 URL
[8]	黎裕, 王天宇, 刘成, 等. 玉米抗旱品种的筛选指标研究[J]. 植物遗传资源学报, 2004,5(3):210-215.
[9]	杜彩艳. 干旱胁迫对玉米苗期植株生长和保护酶活性的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2015,33(3):124-129.
[10]	刘化涛, 黄学芳, 黄明镜, 等. 拔节期干旱对春玉米产量性状及抗旱性的影响[J]. 作物杂志, 2016(02):89-94.
[11]	张彦军, 薛吉全, 张仁和, 等. 前期干旱对玉米吐丝期光合特性的影响[J]. 西北农业学报, 2008,17(3):135-138.
[12]	刘月娥, 吕天放, 赵久然, 等. 不同玉米杂交品种吐丝持续期特性及其对播期的响应[J]. 作物学报, 2019,45(02):310-315.
[13]	刘化涛, 黄学芳, 黄明镜, 等. 穗期干旱胁迫下春玉米产量与抗旱性分析研究[J]. 中国农学通报, 2014,30(27):77-81.
[14]	李耕, 高辉远, 赵斌, 等. 灌浆期干旱胁迫对玉米叶片光系统活性的影响[J]. 作物学报, 2009,35(10):1916-1922. doi: 10.3724/SP.J.1006.2009.01916 URL
[15]	洪德峰, 张学舜, 马俊峰, 等. 不同基因型玉米品种灌浆及高产早熟特性研究[J]. 中国农学通报, 2019,35(30):16-21.
[16]	宋利兵, 姚宁, 冯浩, 等. 不同生育阶段受旱对旱区夏玉米生长发育和产量的影响[J]. 玉米科学, 2016,24(1):63-73.
[17]	汪顺生, 刘东鑫, 王康三, 等. 不同沟灌方式对夏玉米耗水特性及产量影响的模糊综合评判[J]. 农业工程学报, 2015,31(24):89-94.
[18]	曹丹, 陈道钳, 吴茜, 等. 复水对旱后不同玉米品种植株生长恢复能力及其生理响应特性的影响[J]. 西北植物学报, 2015,35(6):1222-1228.
[19]	刘承, 李佐同, 杨克军, 等. 水分胁迫及复水对不同耐旱性玉米生理特性的影响[J]. 植物生理学报, 2015,51(5):702-708.
[20]	韩静丽, 关小康, 崔静宇, 等. 连续干旱复水对不同基因型玉米苗期根冠补偿能力的影响[J]. 华北农学报, 2019,34(01):140-147.
[21]	刘雪艳. 不同基因型玉米品种抗旱性评价[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2017.
[22]	徐田军, 吕天放, 赵久然, 等. 不同基因型玉米品种对3个关键时期干旱胁迫的响应及抗旱性鉴定[J]. 农学学报, 2017,7(12):12-17.
[23]	裴志超, 张伟强, 周继华, 等. 干旱胁迫对不同基因型玉米产量及其构成因素的影响[J]. 玉米科学, 2019,27(04):115-121.
[24]	董玉云, 王宝成, 贾丽华, 等. 膜孔灌夏玉米耗水特性和水分生产效率试验研究[J]. 上海交通大学学报:农业科学版, 2014(5):7-11.
[25]	Du S Q, Tong L, Kang S Z, et al. Alternate partial root-zone irrigation with high irrigation frequency improves root growth and reduces unproductive water loss by apple trees in arid north-west China[J]. Frontiers of Agricultural Science and Engineering, 2018,5(02):188-196.

品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	显著水平
品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	P<0.05	P<0.01
康地4574	16	38	593	30.16	10725	bcd	ABC
先玉696	17	35	589	28.25	9940	cd	ABC
京科968	16	37	585	31.52	11108	abcd	ABC
迪卡M753	20	35	699	24.28	12787	ab	AB
美锋335	16	36	553	27.88	9302	d	C
东单119	14	33	484	35.10	10179	cd	ABC
利单818	18	37	656	35.07	13811	a	A
晋单73	17	40	687	27.05	11211	abcd	ABC
屯玉4911	16	32	500	32.51	9812	cd	ABC
潞玉36	16	37	577	27.75	9643	d	BC
大丰30	16	37	606	33.38	12225	abcd	ABC

品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	显著水平
品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	P<0.05	P<0.01
康地4574	16	38	593	30.16	10725	bcd	ABC
先玉696	17	35	589	28.25	9940	cd	ABC
京科968	16	37	585	31.52	11108	abcd	ABC
迪卡M753	20	35	699	24.28	12787	ab	AB
美锋335	16	36	553	27.88	9302	d	C
东单119	14	33	484	35.10	10179	cd	ABC
利单818	18	37	656	35.07	13811	a	A
晋单73	17	40	687	27.05	11211	abcd	ABC
屯玉4911	16	32	500	32.51	9812	cd	ABC
潞玉36	16	37	577	27.75	9643	d	BC
大丰30	16	37	606	33.38	12225	abcd	ABC

品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	显著水平
品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	P<0.05	P<0.01
康地4574	16	38	590	32.73	11578	cd	BC
先玉696	17	37	631	31.96	12103	bcd	BC
京科968	16	38	613	32.20	11850	bcd	BC
迪卡M753	20	35	699	23.95	12563	bcd	BC
美锋335	16	42	684	29.73	12203	bcd	BC
东单119	15	36	532	35.83	11392	cd	BC
利单818	18	35	632	34.44	13072	bc	ABC
晋单73	18	45	809	28.35	13750	a	A
屯玉4911	16	33	528	33.82	10719	d	C
潞玉36	16	41	662	32.24	12810	bc	BC
大丰30	17	38	642	34.17	13159	bc	ABC

品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	显著水平
品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	P<0.05	P<0.01
康地4574	16	38	590	32.73	11578	cd	BC
先玉696	17	37	631	31.96	12103	bcd	BC
京科968	16	38	613	32.20	11850	bcd	BC
迪卡M753	20	35	699	23.95	12563	bcd	BC
美锋335	16	42	684	29.73	12203	bcd	BC
东单119	15	36	532	35.83	11392	cd	BC
利单818	18	35	632	34.44	13072	bc	ABC
晋单73	18	45	809	28.35	13750	a	A
屯玉4911	16	33	528	33.82	10719	d	C
潞玉36	16	41	662	32.24	12810	bc	BC
大丰30	17	38	642	34.17	13159	bc	ABC

品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	显著水平
品种	穗行数/行	行粒数/粒	穗粒数/粒	百粒重/g	理论产量/(kg/hm²)	P<0.05	P<0.01
康地4574	16	41	640	32.55	12488	bcd	ABC
先玉696	18	38	664	33.12	13198	abcd	ABC
京科968	16	38	623	33.19	12455	bcd	ABC
迪卡M753	20	36	728	26.54	14478	a	A
美锋335	16	40	639	27.83	10691	d	C
东单119	15	36	538	35.59	11524	cd	BC
利单818	18	33	586	34.39	12068	bcd	ABC
晋单73	18	44	784	27.52	12930	abcd	ABC
屯玉4911	16	37	578	34.42	11923	cd	ABC
潞玉36	16	41	652	31.79	12446	bcd	ABC
大丰30	16	39	638	35.59	13634	abc	ABC

不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究

Maize Varieties with Different Genotypes: Study on Yield, Drought Resistance and Water Use Efficiency

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品种	抗旱指数（干旱胁迫）	品种	抗旱指数（中度胁迫）
潞玉36	0.681	美锋335	0.577
先玉696	0.682	潞玉36	0.591
屯玉4911	0.736	先玉696	0.664
美锋335	0.737	屯玉4911	0.731
东单119	0.819	东单119	0.740
康地4574	0.839	晋单73	0.744
晋单73	0.885	康地4574	0.808
京科968	0.903	京科968	0.847
大丰30	0.999	大丰30	0.924
迪卡M753	1.029	迪卡M753	1.059
利单818	1.440	利单818	1.187

水分处理	产量/(kg/hm²)	耗水量/mm	水分利用效率/ [kg/(mm·hm²)]	产量增加/ (kg/hm²)	拔节期补灌量/mm	水分生产效率/ [kg/(mm·hm²)]
干旱胁迫	10978.5	383.3	28.64	-	-	-
中度胁迫	12361.5	415.3	29.77	1382.55	45	30.72
正常供水	12501.0	455.3	27.46	1523.25	90	16.93

[1]	周冬冬, 张军, 葛梦婕, 刘忠红, 朱晓欢, 李春燕. 不同氮肥处理对稻茬晚播小麦‘淮麦36’产量、氮素利用率和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 1-7.
[2]	金梅娟, 佘旭东, 沈明星, 陆长婴, 陶玥玥, 王海候. 稻田构建垄型土槽耦合基质栽培草莓的生产效应研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 71-76.
[3]	王绍新, 王宝宝, 李中建, 许洛, 冯健英. 中国鲜食玉米的研究脉络和趋势探析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 8-15.
[4]	王福玉, 陈贵菊, 孙雷明, 黄玲, 邵敏敏, 赵凯, 杨本洲, 张玉丹, 闫璐, 王霖. 耕作方式与施氮量互作对小麦生长、产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 20-26.
[5]	纪坤, 王彬, 赵博文, 薛浩, 吴建民, 朱晓建, 王依欣, 赵海军, 韩赞平. 不同玉米种质材料植株与穗粒性状的灰色关联度分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 27-32.
[6]	陈英花, 白如霄, 王娟, 张新疆, 刘玲慧, 刘小龙, 冯国瑞, 危常州. 叶面喷施烯效唑和硼对塔额盆地甜菜产量和含糖率的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 41-48.
[7]	李兴华, 王欢, 张盛, 蔡星星, 周强, 周楠. 氮肥用量与运筹方式对晚籼稻产量及花后干物质积累与转运的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 6-13.
[8]	王强强, 杨自辉, 郭树江, 张剑挥, 王多泽. 灌水量对民勤干旱沙区骏枣生长和产量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 71-74.
[9]	周小红. 基于多元回归分析的农作物产量估测模型研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 152-156.
[10]	秦乃群, 马巧云, 高敬伟, 杨璞, 蔡金兰, 郝迎春, 李艳梅, 冀洪策, 廖祥政. 沼渣施用对花生小麦轮作作物产量及土壤养分和重金属含量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 58-63.
[11]	武志斌, 黄超, 雷媛, 敬峰, 刘战东. 不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 64-71.
[12]	郑本川, 张锦芳, 蒋俊, 崔成, 柴靓, 黄友涛, 周正鉴, 李浩杰, 蒋梁材. 不同熟期“川油”系列甘蓝型油菜品种主要性状与产量的相关分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 7-17.
[13]	付焱焱, 李云峰, 韩冬, 马树庆. 吉林省粮食主产区玉米生长季水分盈亏及其对产量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 99-105.
[14]	钮力亚, 王伟伟, 张玉洁, 邹景伟, 王志, 陆莉, 王奉芝, 王伟, 于亮. 小麦品质性状及产量性状对馒头面条评分的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 129-133.
[15]	姚金保, 杨学明, 周淼平, 张鹏. 江苏省小麦参试品种（系）产量与产量构成因素分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 15-19.