陕北地区耐密玉米新品种抗旱性评价及筛选

摘要 通过田间试验对8个适宜密植玉米新品种和3个种植面积较大的品种进行抗旱性鉴定和评价，以期为陕北干旱地区品种筛选提供理论依据。结果表明，各品种在干旱条件下生育期平均延迟了2.82 d，散粉期和吐丝期间隔（ASI）延长了1.82 d；干旱胁迫导致各品种株高平均降低了10.05%，穗位高降低了18.50%；产量及其构成因素均有不同程度的降低，穗长、穗粗、穗粒数、百粒重、出籽率、产量分别降低了12.25%、2.80%、12.75%、5.67%、23.96%；抗旱指数和隶属函数2种方法因指标不同导致评价结果有所差异。综合来看，科河699和郑单958抗旱性均表现较好，适宜在陕北干旱地区种植。

关键词 玉米；新品种；抗旱性； 陕北

中图分类号 S 513  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）07-0029-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.07.008

Evaluation and Screening of Drought Resistance of New Maize Varieties with High Density Tolerance in Northern Shaanxi

ZHANG Yuan1，2， ZHANG Xiong1

（1.Yulin University，Yulin， Shaanxi 719000;2. Yulin Academy of Agricultural Sciences， Yulin， Shaanxi  719000）

Abstract In order to provide theoretical basis for the selection of drought-resistant varieties in the arid area of northern Shaanxi Province， 8 new maize varieties with high density tolerance and 3 varieties with large planting area were identified and evaluated for drought resistance through field experiments. The results showed that under drought conditions， the growth period of each variety was prolonged by 2.82 d on average， and ASI was prolonged by 1.82 d. The plant height decreased by 10.05% and the ear height decreased by 18.50% under drought stress;the yield and its components of all varieties were decreased to different degrees，panicle length， panicle diameter， panicle grain number， 100-grain weight， rate of seed and yield decreased by 12.25%， 2.80%， 12.75%， 5.67% and 23.96%. The evaluation results of the two methods were different due to the different indexes of drought resistance index and membership function. Overall， Kehe 699 and Zhengdan 958 showed good drought resistance and were suitable for planting in the arid area of northern Shaanxi.

Key words Maize;New varieties;Drought resistance;Northern Shaanxi

基金项目 榆林学院创新基金项目（2020YLYCX06）。

作者简介 张圆（1991—），男，陕西榆林人，助理农艺师，硕士，从事马铃薯及玉米栽培研究工作。通信作者，教授，博士，从事西北旱区农业节水研究。

收稿日期 2022-04-25

玉米（Zea mays L.）是世界上主要的农作物之一，也是中国的第一大粮食作物，是我国粮食增产的主力军［1］。2013年，全国玉米产量达到21 500万t，占粮食总产量的37.5%。榆林是我国玉米优生区之一，年播种面积9.3万hm2，产量约50万t，占粮食总产量的40%，在当地现代农业产业发展和农民增收中发挥着重要作用［2］。

干旱对农业发展的影响巨大，而中国的淡水资源较为短缺，中国人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4，也是全球人均淡水资源量最贫乏的13个国家之一，每年因干旱造成的粮食损失约占到所有灾害的60%［3］。在地理分布上，中国的水资源呈现“南多北少”的特征。榆林市地处毛乌素沙漠边缘，年平均降水400 mm左右，且时空分布不均，干旱时有发生。而玉米对水分较为敏感，胡瑞法等［4］通过综合分析认为，干旱是中国玉米生产发展和产量提高的最大限制因素，干旱胁迫使玉米产量减少20%～50%。近年来大量的高产栽培表明，选育耐密型品种、提高种植密度是进一步提高玉米产量的重要方法［5］。鉴于此，笔者对适宜密植品种开展抗旱性鉴定，观测其在陕北地区的性状表现，筛选出适宜当地自然资源条件的新品种，是促进干旱地区玉米产业发展提质增效的有力手段之一。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于陕西省榆林市榆阳区牛家梁镇国家现代农业科技示范园区，海拔1 100 m，土壤类型为砂壤土，肥力中等，土壤pH 8.1，0～40 cm容重1.75 g/cm3，有机质含量8.13 g/kg，碱解氮含量11.12 mg/kg，有效磷含量10.54 mg/kg，速效钾含量66.67 mg/kg。前茬作物为豆类，2021年玉米生育期内共降雨222.30 mm，是较为干旱的一年。

1.2 试验材料

利用前期已筛选出的密植条件下产量较高的8个重大新品种和种植面积较大的3个品种进行抗旱性鉴定，具体见表1，均为包衣种子。

1.3 试验方法

1.3.1

试验设计。试验于2021年4月30日播种，10月14日收获。采用田间自然鉴定方法，11个试验材料分别设置干旱（控水）组和对照组2个处理，灌溉次数和时间相同，其中控水处理为常规灌溉（对照）每次灌水量的50%，在对照中不抗旱对照出现旱象时浇水，采用膜下滴灌方式进行灌溉，密度82 500株/hm2，2行区，行长5 m，共设3次重复。生长季内共灌水8次，分别于拔节、吐丝、灌浆期结合灌水追施尿素（120 kg/hm2）3次。

1.3.2 测定指标及方法。①物候期记载：分别记录每个处理的播种期、出苗期、抽雄期、散粉期、吐丝期、成熟期（以50%以上植株达到为准）。②农艺性状：于成熟期每小区随机测量5株株高、穗位高，取平均值。③产量及其构成因素：收获后调查小区2行中的穗重、穗数、籽粒重，取10个果穗使其重量等于平均单穗重×10，分别用电子天平和钢尺测量这10个果穗的鲜干重、籽粒干重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重，用PM-8188水分测定仪测量籽粒含水量。产量计算按如下公式：产量（kg/hm2）=小区2行果穗鲜重（kg）×10穗籽粒干重/10穗鲜重/2行小区的面积（m2）×666.67×15×（1-籽粒含水量）/（1-14%）。

1.3.3 胁迫指数、抗旱系数、抗旱指数、隶属函数值计算。计算公式如下：

①胁迫指数=（对照处理值-控水处理值）/对照处理值×100%。

②抗旱系数=控水处理值/对照处理值。

③抗旱指数=控水处理产量×（控水处理产量/ 对照处理产量）/ 控水处理平均产量，抗旱指数分级标准参考肖宇等［6］的方法，即≥1.00抗旱性级别为强，0.80～0.99抗旱性级别为中等，0.60～0.79抗旱性级别为弱，＜0.60抗旱性级别为极弱。

④隶属函数值Uij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin），Xij代表i品种j性状值，Ximin和Ximax分别代表i品种最小值和最大值。隶属值按照5级分级标准［7］，即≥0.7为强抗，0.60～0.69为抗，0.40～0.59为中抗，0.30～0.39为弱抗，<0.30为不抗。

1.4 数据分析

采用Excel软件对数据进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米物候期的影响

由表2可知，各品种对照处理下生育期为130～136 d，控水处理下生育期为134～139 d，较对照平均延迟了2.82 d。控水处理下，各品种散粉期和吐丝期均有不同程度的延迟。对照处理下，各品种散粉期和吐丝期间隔（ASI）为2.00～3.00 d，平均为2.09 d；控水处理下，ASI介于3.00～5.00 d，平均为3.91 d，各品种平均延长了1.82 d。

2.2 不同处理对玉米农艺性状的影响

株高和穗位高是玉米重要的农艺指标。由表3可知，控水处理使各品种株高和穗位高均有所降低。对照处理下，各品种株高差异较大，反映了品种间遗传差异和在该地区的表现，分布范围介于242.00～289.60 cm，平均为268.13 cm，变异系数5.79%，科河699最高，其次为MC703、先玉335、新玉108，而陕单650最低。控水处理下，各品种有11.20～47.20 cm的降幅，变异系数5.95%，胁迫指数介于3.87%～16.65%，平均为10.05%，表现干旱对株高不同的影响程度，其中胁迫指数高于均值的品种依次为新玉108、MC703、先玉335、陕单609、瑞普909，而科河699最低。

对照处理下，各品种穗位高变幅为102.20～134.60 cm，平均为120.04 cm，变异系数8.47%，MC703最高，其次为新玉108，而陕单650最低。控水处理下，各品种有4.80～42.40 cm的降幅，变异系数为10.20%，胁迫指数变幅4.13%～32.17%，平均为18.50%，干旱对穗位高影响程度较株高更大，其中胁迫指数高于均值的品种依次为新玉108、MC703、先玉335、瑞普909、九圣禾2468、陕单609、联创825，而科河699最低。这说明新玉108株高和穗位高对干旱反应敏感，科河699这2项指标对干旱反应较小。

2.3 不同处理对玉米产量及其构成因素的影响

由表4可知，各参试品种控水处理下各产量指标均有所降低，各指标降低程度不同，反映出干旱对各品种不同的影响方面和程度。对照处理下穗长平均为19.52 cm，变异系数为3.94%，控水处理穗长平均为17.11 cm，变异系数为5.66%，胁迫指数为3.37%～22.00%。各参试品种穗粗胁迫指数介于0.20%～4.95%，说明干旱对穗粗影响较小。各处理穗粒数主要受行粒数变化影响较大，干旱条件下平均降低12.75%。出籽率方面，控水处理下各品种平均下降3.01百分点。百粒重方面，对照处理下各品种平均为40.39 g，控水处理平均为38.10 g，各品种平均降低5.67%。产量方面，对照处理下各品种表现介于13 097.02～19 438.69 kg/hm2，变异系数为9.61%，高于均值（16 626.09 kg/hm2）的品种依次为科河699、MC703、新玉108、联创825、先玉335、九圣禾2468，控水处理下各品种产量介于10 163.85～15 483.27 kg/hm2，变异系数为12.01%，高于均值（12 641.71 kg/hm2）的品种依次为科河699、郑单958、MC703、瑞普909，各品种较对照处理平均降低了23.96%。