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广适性玉米杂交种的主要特点是产量水平高且稳产性好、年际间变化小,适宜种植区域广、年种植面积大、甚至能够跨生态区种植。它们是推动玉米品种更新换代的主力,是提高玉米单产水平的最有效途径。品种的适应性比杂种优势更重要,玉米品种的产量高低取决于对当地生态条件的适应能力。干旱、肥力不足、花期阴雨是是黄淮海地区影响玉米产量的重要非生物逆境因子。本研究在人工控制条件下,选用适应性不同的玉米品种,研究了干旱、低肥、花期遮阴等3个胁迫因子单一及两、三重复合胁迫(共7种逆境)对玉米生长发育的影响,以探索广适性品种抗逆稳产的生理机制。主要研究结果如下:1.多胁迫因子间存在明显的交互作用,不是单因子效应的累加。低肥、干旱和花期遮阴等因子对产量影响存在交互作用。在两因素的交互作用中,肥力、干旱、遮阴等三者间的交互作用均达到显著或极显著水平。2.花期遮阴对玉米生长发育及产量的影响大于低肥和干旱。花期遮阴、低肥和干旱单胁迫造成玉米产量的损失分别为84.48%、51.23%和18.26%。本研究中,7种逆境胁迫降低了13.62%~91.55%的玉米产量。玉米产量在7种逆境胁迫下依次表现为干旱>低肥>低肥干旱>遮阴>干旱遮阴>低肥遮阴>低肥干旱遮阴。复合胁迫对产量的影响大于单一逆境胁迫。3.广适性玉米杂交品种对多种逆境具有较高的抗性,没有明显的缺陷。对照处理ZD958(郑单958)的单株产量最高,且在7种胁迫条件下的平均单株产量最高,变异系数最小,稳产性最好;ND108(农大108)的变异系数居第二位,YY22(豫玉22)和ZY9(张玉9号)的变异系数最大。品种的稳产性与它们的抗逆性密切相关。ZD958和ND108对低肥、干旱和遮阴胁迫均具有较好的抗性,因此,产量在不同胁迫间波动小。YY22对遮阴胁迫敏感,ZY9对遮阴和低肥胁迫都较敏感,故产量在不同胁迫间波动大。因此,广适性玉米杂交种对逆境胁迫没有明显的敏感性,表现出广泛的适应性。4.广适性玉米杂交种器官发育受胁迫影响小。雌雄穗协调发育是完成受精、籽粒建成的前提。逆境胁迫对不同适应性品种散粉时间的影响很小,对花丝抽出时间的影响大。广适性玉米杂交种品种ZD958受逆境胁迫花丝抽出时间推迟0.75-7.95d,雌雄穗开花间隔(ASI)增加了1.15~6.60d,在7种逆境胁迫间变异系数最小,分别为28.13%和22.89%。穗发育也表现相同的特点,吐丝后2周时7种胁迫条件下ZD958果穗占穗部总鲜重(果穗+苞叶)的平均比例为34.66%,居第三位,胁迫间的变异系数仅高于ND108。第五次取样时,ZD958果穗占穗部总鲜重的平均比例最高,为42.87%,变异系数仍然较小,居第二位。5.广适性玉米杂交种的叶绿素含量高且胁迫处理间波动小。逆境胁迫下,5个玉米品种的叶绿素含量降低了11.82%-48.99%,叶绿素a含量变化小于叶绿素b。逆境胁迫解除后,叶绿素含量略有回升。叶绿素含量的降低主要在于叶绿素b含量下降。这也导致逆境胁迫处理后叶绿素a/b值显著升高。低肥、干旱、遮阴等3种逆境因子及其交互作用对玉米叶片中叶绿素含量的影响基本一致。ZD958的叶绿素含量高且胁迫处理间波动小。6.广适性玉米杂交种物质积累快、籽粒形成关键期的植株生长率高。干物质积累和植株生长速率是植株个体生理功能的最终体现。对照处理ZD958的单株干物质积累量最大,收获时较其它品种高10.4%-17.3%,籽粒形成关键期的植株生长率最高,为3.32g/(株·d),高于其它品种4.75%-15.15%,且穗物质分配指数高。逆境胁迫期间(吐丝期)和逆境胁迫处理后(成熟期)广适性玉米杂交种ZD958的单株干物质在7种逆境条件下的变异系数均为最小,分别为3.94%和8.34%。胁迫处理后各品种穗物质分配指数减小了7.53%~79.0%,ZD958的穗物质分配指数在7种胁迫处理间波动最小。7.广适性玉米杂交种物质转运调控能力强。逆境胁迫处理后,茎、叶贮存物质都向穗部转运。茎中物质转运晚于叶片,且叶片在8种环境条件下均存在物质转运,而茎中的物质只有在对照、干旱、低肥和低肥干旱4种环境条件下存在物质转运。广适性玉米杂交种ZD958叶片对照处理仅有6.52%的物质转运,而其它4个品种叶片物质的转运率达18.73%~30.58%。逆境条件下,ZD958最多可调控叶片32.27%的物质的转运,调控能力大高于其它4个品种。8.广适性玉米杂交种的碳氮代谢协调。茎、叶、穗中C/N的变化可以反映胁迫对碳氮代谢的影响。茎C/N在低肥遮阴、低肥干旱遮阴、干旱胁迫吐丝期以及遮阴和干旱遮阴胁迫吐丝期和吐丝后3周时降低,说明胁迫对这些时期茎碳代谢的影响大于氮代谢,其它时期胁迫对氮代谢的影响大于碳代谢。叶C/N在干旱遮阴吐丝期和吐丝后3周时降低,胁迫氮代谢的影响大于氮代谢;其它时期胁迫处理的C/N均升高,说明胁迫主要影响了叶片中的氮代谢。穗C/N在吐丝后3周和收获期胁迫处理下增加,氮代谢受胁迫处理的影响大于碳代谢。广适性玉米杂交种ZD958在各环境条件下叶、茎中可溶性糖和全氮含量较高,C/N居中,碳氮代谢协调,逆境胁迫后恢复速度快于其它品种。