不同时期干旱胁迫对谷子农艺性状的影响
王永丽;王珏;杜金哲;管延安
【摘 要】采用盆栽控水方法,研究不同生育时期干旱胁迫对谷子物候期、株高、叶片数、顶叶叶面积、穗长、根轮数等农艺性状及产量的影响.结果表明,干旱延迟谷子物候期的出现；拔节期干旱对谷子株高的影响最大；干旱不会引起谷子总叶片数的改变,但对叶片发生时间有一定影响；拔节期干旱和孕穗期干旱使谷子顶叶叶面积减小；干旱抑制谷子根系的生长,但复水后生长迅速恢复.拔节期干旱对谷子农艺性状造成的影响最严重、最持久,干旱胁迫使谷子的产量降低,尤以灌浆期干旱对产量影响最显著.%Using movable rain shelter shed to keep off precipitation, the pot experiment was carried out to study effects of drought stress at different periods on agronomic traits of millet. Phonological periods, plant height, the leaf number,flag leaf's area, spike length, and the roots sheaves number were investigated, Yields were measured after harvest. The results showed that phonological periods were delayed under drought stress. The drought treatment at jointing stage had the worst effects on plant height. Water stress could affect the leaves' growth,but it hadn't affected the whole
leaf number at all. Flag leaf's area under jointing and earing stage was smaller than other stages. The roots' growth was restrained by drought stress, it could recovered rapidly after restoring water, however. Drought stress at jointing stage had the biggest effect on agronomic traits. Grain yield could be lowered by drought stress especially the stress at pustulation period.
【期刊名称】《华北农学报》
【年(卷),期】2012(027)006
【总页数】5页(P125-129)
【关键词】谷子;干旱胁迫;农艺性状;产量
【作 者】王永丽;王珏;杜金哲;管延安
【作者单位】trime青岛农业大学山东省旱作农业技术重点实验室,山东青岛266109;青岛农业大学山东省旱作农业技术重点实验室,山东青岛266109;青岛农业大学山东省旱作农业技术重点实验室,山东青岛266109;山东省农业科学院,山东济南250000
【正文语种】中 文
【中图分类】S515.01
谷子(Setaria italica Beauv)属禾本科黍族狗尾草属,古称粟[1]。我国是世界上水资源紧缺的国家[2]，旱区面积占国土总面积的74%，华北地区的干旱尤为严重[3]。谷子是我国北方传统旱粮作物之一，主要种植在旱薄地，属于耐旱稳产的作物[4]。与其他的作物一样，谷子在遇到干旱胁迫时会调整其形态发育及生理生化反应来适应干旱环境而求得生存[5]。谷世禄等[6]研究分析了谷子水分利用的特性及其与生态因素的关系，证明谷子的水分利用效率较高。曹玲等[7]的研究表明,谷子产量与气象因素相关性非常显著，气候暖干化对谷子产量影响非常突出。张文英等[5]研究了谷子在不同生育阶段为适应干旱环境而在光合特性方面发生的变化。刘为红等[8]研究了谷子根系发育规律，得出增施磷肥，覆盖地膜，适期晚播可促进谷子根系的生长发育。国外有学者研究了水分亏缺和不同钾水平下谷子生长和光合的特性[9]。
在谷子的各类研究之中，抗旱性研究是一个很重要的方向，但关于不同时期干旱处理以及谷子农艺性状方面的研究较为缺乏，本研究利用旱棚控水试验将这2个方面结合起来，通过
谷子不同生育时期干旱胁迫与非胁迫下农艺性状的测定比较，旨在探讨谷子农艺性状与抗旱性的关系，为谷子节水栽培提供理论依据和实践指导。
1 材料和方法
1.1 供试材料
供试谷子品种为济谷14。
1.2 试验方法
试验于2011年6-10月在青岛农业大学农学与植物保护学院试验站内进行，试验地为砂美黑土。干旱处理在旱棚中进行，在夜间和降雨天气下进行遮盖，采用盆栽控水方法，完全随机设计，设置5个处理：CK-全生育期不干旱；D1-拔节期干旱；D2-孕穗期干旱；D3-抽穗开花期干旱；D4-灌浆期干旱(各处理干旱胁迫期不灌水，直至土壤相对含水量降到30%，若低于30%时，就补充水分到30%，其余生育时期土壤相对含水量均为70%)。每处理重复18盆(塑料盆内径30 cm高30 cm)，每盆8株，于2011年6月20日足墒播种。肥料施用为：成品有机肥1 800 kg/ hm2(有机质≥40%，总养分≥12%，6-2-4)，氮肥用量 225 kg/hm2，P2
O5用量120 kg/hm2，K2O用量120 kg/hm2。谷子生长期精细管理，盆土含水量采用时域土壤水分仪TRIME-IPH TDR T3测定，依对照的生育时期为准进行水分控制。
1.3 性状考察
观测记录各处理主要物候期出现的日期(以50%以上的植株达到某一物候期为标准[10])。谷子出苗后，在各生育时期控水结束后的第1天以及开花后每隔7 d进行农艺性状调查。每个处理每次调查8株。考察项目为：株高、穗长、叶片数、顶叶叶面积、根轮数。成熟时室内考察单株穗质量、单株粒质量、出谷率(单株粒质量÷单株穗质量)、千粒质量、秕谷率、产量。
1.4 数据处理及分析
试验数据采用Excel处理，统计分析用DPS软件进行(LSD法多重比较)。
2 结果与分析
2.1 不同生育时期干旱胁迫对谷子主要物候期的影响
从表1可以看出,与对照相比，拔节期干旱(D1)使谷子的抽穗盛期推迟3 d，开花盛期推迟4 d，灌浆盛期推迟5 d；孕穗期干旱(D2)使谷子的抽穗盛期推迟4 d，开花盛期推迟4 d，灌浆盛期推迟5 d；抽穗开花期干旱(D3)使谷子的灌浆盛期推迟4 d。表明干旱胁迫影响了谷子的物候期，使其出现日期推迟，进而影响到了谷子的发育进程，延长了其生育期。
表1 不同时期干旱胁迫对谷子物候期的影响Tab.1 Effects of drought stress at different periods on phonological periods of millet处理Treatment抽穗期/(月-日)Earing开花期/(月-日)Anthesis灌浆期/(月-日)FillingCK08-1408-1508-23D108-1708-1908-28D208-1808-1908-28D308-1408-1508-27D408-1408-1508-23
2.2 不同生育时期干旱胁迫对谷子株高的影响
方差分析表明，谷子株高的不同干旱处理间差异达极显著水平。从表2可以看出，拔节期 D1与CK差异极显著，平均值差为-36.8 cm，表明拔节期干旱抑制了茎秆的伸长；D2与CK差异极显著，平均值差为-8.9 cm，这一差异可能是由于拔节末期D2已开始逐步控水引起的。孕穗期D1与CK差异极显著，平均值差为-30.5 cm；D2与CK差异极显著，平均值差为-18.2 cm，表明孕穗期干旱抑制茎秆的伸长。抽穗开花期D1、D2、D3与CK差异均极显
著，表明抽穗开花期干旱也抑制了茎秆的伸长。在开花后整个灌浆期，D1、D2、D3与CK差异均极显著，表明灌浆期之前的干旱胁迫对谷子株高造成的影响是不可恢复的；D4与CK无显著性差异，表明在灌浆期谷子已完全转入生殖生长，干旱胁迫不会对株高造成影响。尽管拔节、孕穗、抽穗开花期均会抑制谷子茎秆的伸长，但以拔节期干旱对谷子株高增加的抑制性最大。
2.3 不同生育时期干旱胁迫对谷子叶片数的影响
不同干旱处理间谷子叶片数有一定的差异。表3表明，在谷子生育后期各干旱处理与CK间差异均不显著，表明干旱胁迫不会引起谷子叶片数的改变，谷子总叶片数主要由品种遗传特性决定。拔节期D1、D2与CK有极显著差异；孕穗期D1与CK有极显著差异、D2与CK有显著性差异，表明拔节期和孕穗期干旱胁迫抑制谷子叶片的生长，但这种影响只持续到孕穗期，之后随着供水的恢复差异消失。D3和D4未对谷子叶片数造成显著影响，因为此时谷子已转入以生殖生长为中心，叶片的生长在孕穗期结束时就已停止。D4在开花后35 d与CK有显著性差异可能是由叶片衰老造成的。

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