全 文 ：　 　 倡 中国科学院知识创新工程重要方向性项目 “亚热带主要粮食作物逆境适应性机理和遗传改良”和中国科学院知识创新工程领域前沿项
目 “优质高产抗旱杂交种的选育与抗旱机理研究 ”资助
收稿日期 ：２００５唱１２唱０１ 　 改回日期 ：２００５唱１２唱２９
夏秋季节性干旱对南方春玉米主要农艺性状的影响研究 倡
贺喜全 　盛良学 　廖江林
（中国科学院亚热带农业生态研究所 　 长沙 　 ４１０１２５）
摘 　 要 　 试验研究了我国南方地区夏 、秋季节性干旱条件下春玉米主要农艺性状的变化 ，结果表明 ，夏 、秋季节性
干旱使玉米线性灌浆期 、叶面积稳定期及生育期缩短 ，秃顶增加 ，穗粒数减少 ，千粒重降低 ，产量下降 ，其中对晚熟
品种影响较大 ，中熟品种次之 ，早熟品种较小 ，且不同品种减产幅度不同 。 根据其影响的大小可选出抗旱能力较强
的春玉米品种 。
关键词 　 季节性干旱 　 春玉米 　 农艺性状 　 抗旱系数 　 产量 　
Effect of summer and autumn seasonal drought on the agronomic characteristics of southern spring maize ．HE Xi唱Quan ，
SHENG Liang唱Xue ，L IAO Jiang唱Lin （ Institute of Subtropical Agriculture ，Chinese Academy of Sciences ，Changsha
４１０１２５ ，China） ，CJEA ，２００７ ，１５（３） ：６４ ～ ６７
Abstract 　 Agronomic characteristics of the southern spring maize were studied in summer and autumn seasonal drought
periods in southern China ．The results show that g row th ，linear filling and stable leaf area periods are shortened by summer
and autumn seasonal droughts ，which result in increased ear baldness ，decreased ear panicle and １０００唱grain weight ， and
yield loss ．Seasonal drought effects on the early maturity maize variet y is lowest among the early ，middle and late maturity
maize varieties ；and that for the middle maturit y is lower than the late maturity variety ．The degree of yield decrease is dif唱
ferent for the dif ferent varieties ．Thus the study shows that it is possible to analysis drought唱resistance of maize varieties by
agronomic characterization ．
Key words 　 Seasonal drought ，Spring maize ，Agronomic characteristics ，Drought唱resistan t coefficien t ，Yield
（Received Dec ．１ ，２００５ ；revised Dec ．２９ ，２００５）
我国南方地区（亚热带）水热资源丰富 ，是我国主要粮食产区之一 ，但降水的时空分布不均 ，夏 、秋（７ 、８
月份）季节性干旱严重（十年九旱） ，已成为南方旱地春玉米的主要限制因子 ，严重影响春玉米的灌浆成熟 ，
造成玉米产量低而不稳［１］ 。 选育灌浆成熟期抗干旱性强的玉米新品种是解决本区夏 、秋季节性干旱最经济
有效的办法之一 。 为此 ，针对我国亚热带地区的气候特点 ，结合玉米新品种的抗旱鉴定 ，本试验研究了夏 、
秋季节性干旱对春玉米产量及有关性状的影响 ，为选育适应南方生态环境的玉米新品种提供参考 。
1 　 试验材料与方法
表 1 　 2003 年玉米吐丝后试验地气候条件
Tab畅１ 　 Climatic conditions of sample plot after maize silking in ２００３
项 　 目
I tem s
６ 月中旬
T he middle
１０唱days of
June
６ 月下旬
T he last
１０唱days o f
June
７ 月上旬
T he first
１０唱days o f
July
７ 月中旬
T he middle
１０唱days of
Ju ly
７ 月下旬
T he last
１０唱days o f
July
８ 月上旬
T he first
１０唱days of
August
平 均 气 温 ／ ℃ ２６畅１ ２７畅５ ２９畅４ ３２畅１ ３６畅５ ３２畅４
平均最高温度／ ℃ ３１畅１ ３２畅８ ３４畅１ ３７畅５ ４２畅９ ３８畅３
平均最低温度／ ℃ ２２畅２ ２４畅１ ２５畅７ ２７畅０ ３１畅０ ２８畅０
降 水 量 ／ mm ２６畅７ ２９畅７ ６畅５ ０ ４畅１ ０
　 　 试验从 ２００２ 年参加鉴定的
２１０ 个杂交组合中选出 １８ 个综合
性状 （产量和抗干旱性状）较好的
杂交组合组成 ２００３ 年的试验材料
并编号 ，１ ～ ５ 号为早熟种 ，５ ～ １４
号为中熟种 ，１５ ～ １８ 号为晚熟种 。
用目前的主栽品种 “农大 １０８”和
“临奥 １ 号”作对照 。
试验在中国科学院亚热带农
业生态研究所试验田进行 ，该地为
第 １５卷第 ３ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol畅１５ 　 No畅３
２ ０ ０ ７ 年 ５ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture May ，　 ２００７
典型的南方旱地 ，土壤保水保肥能力中等 ，２００３ 年灌浆成熟期的气候条件见表 １ ，为典型的夏秋季节性干旱
气候 。 田间随机排列 ，３ 次重复 ，设吐丝受粉后不灌水和灌水 ２ 个处理 。 不灌水区周围挖 １畅０m 的深沟 ，埋入
塑料膜后填土隔开 。 试验于 ３ 月 ２６ 日播种 ，２ 行区 ，每行 １５ 株 ，行距 ０畅６７m ，株距 ０畅３１m ，密度 ４畅８
万株／hm２ 。用三元复合肥 ５２５kg／hm２ 作基肥 ，尿素 １５０kg／hm２ 和 ３００kg／hm２ 作苗肥和穗肥 ，中耕除草并结
合施肥培土 ２ 次 ，在喇叭口期用呋喃丹点心叶防治玉米螟 。 灌水区根据田间干旱情况分别在玉米开始卷叶
的第 ２d ，７ 月 ８ 日和 ７ 月 １７ 日灌水 。 吐丝后 １５d 开始每隔 ５d 在同一重复中取 ２ 株测叶面积和果穗子粒的
灌浆速度（烘干重） 。 成熟收获 ，全区计产 ，测定各品种的抗旱系数（抗旱系数 ＝ 干旱地产量／灌溉地产量） ，
连续取 １０ 株果穗室内考种 。
2 　 结果与分析
2畅1 　 夏秋季节性干旱对春玉米产量的影响
试验结果表明 ，夏秋季节性干旱春玉米不同熟期品种的减产幅度不同 。 无干旱条件下春玉米产量以迟
熟品种最高（平均 ８畅６５t／hm２ ） ，中熟品种次之（７畅９５ t／hm２） ，早熟品种较低（６畅７１ t／hm２ ） 。 在夏秋季节性干旱
（灌浆 ～ 成熟期）条件下春玉米产量以中熟品种最高（平均 ６畅７５ t／hm２ ） ，早熟品种次之（６畅４２ t／hm２ ） ，迟熟品
种较低（６畅２８ t／hm２） 。 夏秋季节性干旱对其产量影响顺序为迟熟组 ＞ 中熟组 ＞ 早熟组 ，这是因为早熟玉米
品种在 ７ 月 ８ 日左右已进入腊熟期 ，干旱时已过玉米需水临界期 ，对其产量的影响较小 ，平均减产仅 ４畅３ ％ 。
而迟熟玉米品种干旱时正逢灌浆盛期 ，即需水临界期 ，干旱对其产量影响很大 ，减产幅度达 ２７畅４ ％ 。 对中熟
玉米品种 ，干旱时已到其灌浆后期 ，因此干旱对其产量的影响相对较小 ，减产幅度为 １５畅１ ％ ，其单产仍高于
早熟品种 。 由于干旱不可避免地造成玉米减产 ，应重点选育中熟品种以减小夏秋季节性干旱对春玉米产量
的影响 。
　 　 同一熟期不同
春玉米品种抵抗夏
秋季节性干旱的能
力不同 ，其减产幅
度也不相同 （见表
２） ，由于作物的抗
旱性最终体现在产
量上 ，因此品种在
干旱下的产量是鉴
定该品种抗干旱能
力最重要的指标 。
国内外许多学者均
用抗旱系数 （抗旱
系数 ＝ 逆境下的产
量／非逆境下的产
量）表示品种的抗
旱性［２ ，３ ，６ ，７］ 。 但由
于各品种的熟期不
同 ，在夏秋季节性
干旱时所处的生长
发育时期不同 ，其
抵抗干旱的能力亦
不同 ，因此本试验
中抗旱系数只能衡
量生育期相近的品
种的抗旱能力 。 由
　 　
表 2 　 夏秋季节性干旱对春玉米主要农艺性状及产量的影响
Tab畅２ 　 Effects of seasonal drought in summer and autumn on the main
agricultural characters and yields of spring maize
品种名称
Variety
灌浆成熟期缩短／d
Shortened day of filling
and mature
秃顶长增加／cm
Increased
baldness
length
穗粒数减少／ ％
Decreased ear
panicle
千粒重降低／ ％
Decreased １０００唱
grain weight
产量降低／ ％
Decreased
yield
抗旱系数
Drought唱resistant
coefficient
３２０１ １ － １畅５ ３畅６ ５畅０ ０畅９５
３２０２ １ － １畅６ ３畅７ ５畅０ ０畅９５
３２０３ １ － １畅３ ３畅０ ４畅０ ０畅９６
３２０４ １ － ０畅２ ２畅０ ２畅０ ０畅９８
３２０５ ２ － １畅８ ４畅２ ６畅０ ０畅９４
３２０６ ５ １畅０ ３畅７ ９畅６ １６畅０ ０畅８４
３２０７ ３ １畅５ ３畅４ ９畅１ １３畅０ ０畅８７
３２０８ ５ １畅６ ４畅１ １０畅６ １６畅４ ０畅８３
３２０９ ５ １畅１ ４畅８ １５畅５ ２０畅７ ０畅７９
农大 １０８ ４ １畅２ ３畅９ ９畅９ １４畅０ ０畅８６
３２１０ ５ １畅７ ４畅５ １２畅７ １７畅９ ０畅８２
３２１１ ６ １畅０ ５畅１ １４畅３ １９畅３ ０畅８１
３２１２ ５ ０畅９ ３畅７ １１畅９ １４畅７ ０畅８５
３２１３ ４ ０畅８ ３畅２ ８畅９ １２畅６ ０畅８７
３２１４ ４ ０畅６ ２畅９ ８畅７ １２畅０ ０畅８８
３２１５ ３ ２畅１ ２畅８ ９畅６ ９畅１ ０畅９０
３２１６ ８ ２畅２ １０畅９ ２２畅６ ２９畅０ ０畅７１
３２１７ ７ ２畅０ ８畅７ １９畅０ ２１畅７ ０畅７８
３２１８ ７ ２畅５ １０畅０ １９畅９ ２７畅２ ０畅７３
临奥 １ 号 ８ ０畅５ １０畅９ ２５畅５ ３２畅２ ０畅６８
第 ３期 贺喜全等 ：夏秋季节性干旱对南方春玉米主要农艺性状的影响研究 ６５　
表 ２ 可知 ，春玉米早熟品种中抗（耐）旱较强的品种有“３２０４” 、“３２０３” ，中熟品种中抗（耐）旱较强的品种有
“３２１３” 、“３２１４” 、“３２１５” 、“３２０７” ，迟熟品种中抗（耐）旱较强的品种有“３２１７” 。
2畅2 　 夏秋季节性干旱对春玉米灌浆成熟时间长短的影响
夏秋季节性干旱使春玉米灌浆至成熟的时间缩短（见表 ２） ，提早成熟 。 试验结果表明 ，提早成熟的天数
迟熟种 ＞ 中熟种 ＞ 早熟种 ，这与干旱时各品种类型所处生育时期不同有关 。 早熟品种由于干旱发生时已接
近成熟 ，影响不大 ；中熟品种处于乳熟中后期 ，干旱影响较大 ，灌浆成熟期缩短 ３ ～ ６d ；迟熟品种在乳熟前期
就开始受害 ，影响较大 ，灌浆成熟期缩短 ７ ～ ８d 。 灌浆成熟期缩短的天数与品种的抗旱性（抗旱系数）呈显著
负相关（ R ＝ － ０畅９７２７） 。 同熟期不同品种灌浆成熟期缩短天数也不同 ，抗干旱品种灌浆成熟期缩短时间短 。
夏秋季节性干旱使春玉米灌浆成熟期缩短的主要原因是使灌浆成熟期的线性增长期缩短 ，灌浆时间缩
短 ；抗干旱能力较强的品种（如“３２１５” 、“３２１７”）灌浆成熟期的线性增长期缩短天数相对不抗干旱品种（如
“３２０９” 、“临奥 １ 号”）要短（见图 １） 。
图 1 　 夏秋季节性干旱对中 、迟熟春玉米品种灌浆速度的影响
Fig畅１ 　 Effect of seasonal drought in summer and autumn on the filling rate of
middle and late mature spring maize varieties
倡 为抗干旱较强的品种 ，图 ２ 同 。
2畅3 　 夏秋季节性干旱对春玉米果穗
性状的影响
　 　 夏秋季节性干旱使中 、迟熟春玉
米品种秃顶增加 ，品种的生育期愈
长 ，秃顶增加愈长 ，抗干旱强的品种
秃顶的增加较短 （见表 ２） 。 穗粒数
因干旱而减少 ，其减小的幅度一方面
取决于玉米生育期的长短 ，生育期愈
长 ，减小的幅度愈大 ，本试验中早熟
品种穗粒数因干旱减少 ０畅２ ％ ～
１畅８ ％ ，中 熟 品 种 减 少 ２畅８ ％ ～
５畅１ ％ ，晚 熟 品 种 减 少 ８畅７ ％ ～
１０畅９ ％ 。 穗粒数的减少还与品种本身抗干旱能力有很大关系 ，生育期相近的品种（如“３２０６”和“３２１５”）穗粒
数减少的幅度不同 。 由表 ２ 可知 ，夏秋季节性干旱春玉米穗粒数减少幅度（除迟熟品种外）均不是很大 ，这是
因为在夏秋干旱发生时果穗子粒膨大期结束而进入乳熟期的中 、后阶段 ，子粒数已基本确定 ，因而影响较
小 。夏秋季节性干旱对春玉米千粒重的影响较大 ，这是造成玉米减产的主要因素 ，早熟品种的千粒重因干
旱降低 ２ ％ ～ ４畅２ ％ ，中熟品种降低 ８畅７ ％ ～ １５畅５ ％ ，晚熟品种降低 １９畅０ ％ ～ ２５畅５ ％ 。 同生育期的春玉米品
种千粒重的降低幅度相差很大 ，说明品种抵抗干旱的能力不同（ R ＝ － ０畅９８４１）（见表 ２） 。 夏秋季节性干旱
使玉米千粒重降低的主要原因是灌浆成熟期缩短 ，灌浆时间缩短 ，灌浆速度变慢所至（见图 １） 。
2畅4 　 夏秋季节性干旱对春玉米灌浆成熟期叶面积的影响
图 2 　 夏秋季节性干旱对春玉米灌浆期单株叶面积的影响
Fig畅２ 　 Effect of seasonal drought in summer and autumn on the
leaf area at filling period of spring maize
春玉米品种熟期不同 ，夏秋季
节性干旱对其灌浆成熟期叶面积的
影响不同 ，对早熟品种基本上没有
影响 ，中熟品种在夏秋季节性干旱
下的单株最大叶面积稳定期（吐丝
后 ２０d）变化不大 ，但后期叶面积下
降速度加快 ；迟熟品种受干旱的影
响 ，单株最大叶面积稳定期缩短（仅
１５d） ，后期下降速度很快 。 同类型
不同品种在夏秋季节性干旱条件
下 ，灌浆成熟期叶面积变化不同 ，抗
干旱品种 （“３２１５” 、“３２１７”）在正常
灌溉下持绿性相对较好 ，在夏秋季节性干旱条件下单株叶面积下降速度相对不抗干旱品种（“３２０９” 、“临奥 １
号”）慢（见图 ２） 。 夏秋季节性干旱对灌浆成熟期叶面积的影响也是使千粒重降低的一个主要原因 。
６６　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
3 　 小结与讨论
玉米抗旱性是由多基因控制的营养性状［６］ ，戴俊英［４］认为 ，中度水分胁迫对不同玉米品种生育期均有
抑制作用 ；苗期适度干旱可促进其根系生长 ，有较强的适应干旱的能力 ，拔节后抗干旱能力减弱 ，尤其在性
器官形成期受干旱损伤最重 ，减产最大 。 王鹏文［５］认为 ，干旱胁迫的危害程度依次为开花期 ＞ 孕穗期 ＞ 灌
浆期 。 目前绝大多数研究均以某生育阶段进行人工水分胁迫 ，且以玉米苗期到灌浆初期的研究较多 ，对南
方（亚热带）夏秋季节性干旱研究较少 ，而本区的春玉米从播种到灌浆初期处于降雨较多的时间 ，基本不存
在干旱 ，而在灌浆盛期（中 、迟熟种）处于夏秋季节性干旱期 ，对产量影响很大 。
试验结果表明 ，夏秋季节性干旱使春玉米提早成熟 ，生育期缩短 ，单株最大叶面积持续时间缩短 ，叶面
积迅速下降 ，果穗变短 ，穗粒数减少 ，线性灌浆期缩短 ，千粒重降低 ，最终导致减产 。 对于抗（耐）旱品种 ，在
同等条件下表现为单株最大叶面积下降速度较慢 ，灌浆速度快 ，干旱对灌浆成熟的时间 、行粒数 、千粒重影
响较小 。 干旱对不同熟期品种的影响不同 ，早熟品种一般在夏秋季节性干旱出现之前已到腊熟期 ，影响不
大 ，一般减少 ５ ％ 以内 ，但由于本身产量较低 ，大面积推广价值较小 ；中熟种在夏秋季节性干旱出现之时正处
于乳熟后期 ，有一定的影响 ，一般减产 １０ ％ ～ ２０ ％ ，但由于本身产量较高 ，在夏秋季节性干旱条件下的产量
比早熟种增产 ，可作为本地区的主栽品种 ；而迟熟品种正处于乳熟前期（灌浆盛期） ，影响最大 ，一般减产
２０ ％ 以上 ，严重时可达 ３０ ％ ，该类型品种尽管增产潜力较大 ，但在夏秋季节性干旱条件下的产量不如早 、中
熟品种 ，只能作为辅助品种种植 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 黄道友 ，彭廷柏 ，陈桂秋 ，等 ．亚热带红壤丘陵区季节性干旱成因及其发生规律研究 ．中国生态农业学报 ，２００４ ，１２（１） ：１２４ ～ １２６
２ 　 兰巨生 ，胡福顺 ．作物抗旱指数的概念和统计方法 ．华北农学报 ，１９９０ ，５（２） ：２０ ～ ２５
３ 　 李杏普 ．小麦遗传资源研究 ．北京 ：中国农业大学出版社 ，１９９６ ．４５ ～ ６３
４ 　 戴俊英 ，沈季瑛 ，徐世昌 ，等 ．玉米不同品种各生育时期干旱对生育及产量的影响 ．沈阳农业大学学报 ，１９９０ ，２１（３） ：１８１ ～ １８５
５ 　 王鹏文 ，戴俊英 ，魏云鹏 ．干旱胁迫对玉米产量和品质的影响研究 ．玉米科学 ，１９９９ ，７（增刊 ） ：１０２ ～ １０６
６ 　 Richards R ．A ．Drought resist ance in crop w ith emplasis on rice ．M anila ，Philippines ：IRRI ，１９８２ ．３０４ ～ ３１６
７ 　 Fischer R ．A ．，Maurer R ．Drought resistance in spring whea t cultiva rs ． I ．G rain yield responses ．Aust ．J ．Agric ．Res ．，１９７８ ，２９（５） ：８９７
第 ３期 贺喜全等 ：夏秋季节性干旱对南方春玉米主要农艺性状的影响研究 ６７