近日,中国农业科学院农田灌溉研究所“非充分灌溉原理与新技术团队”分析水分亏缺对糯玉米生长和籽粒品质的影响,发现干旱对糯玉米拔节期、抽雄期、灌浆期的影响逐渐减少,并从生长全过程阐释干旱的影响机制。研究成果在线发表在国际学术期刊《植物科学前沿》(《Frontiers in Plant Science》)上。
近年来,我国糯玉米种植面积快速攀升,需求量逐渐加大。而糯玉米生育期易发生的干旱会影响产量和品质,但影响机制并不明确。
科研人员通过模拟不同时期水分亏缺试验对比正常作物生长,监测糯玉米鲜穗产量及品质差异,发现干旱首先改变糯玉米生理过程,进而影响穗部性状和产量,最终导致籽粒品质发生显著变化。研究结果表明,拔节期干旱主要影响糯玉米营养生长阶段干物质积累,降低籽粒百粒重,导致鲜穗产量降低20%;抽雄期干旱影响糯玉米开花散粉,减少糯玉米穗粒数,导致鲜穗产量降低14%;灌浆期干旱对总蛋白、淀粉和可溶性糖含量影响不大,但明显增加了赖氨酸含量。进一步研究发现,拔节期、抽雄期干旱均会使籽粒早熟,造成籽粒淀粉积累提前,提高乳熟后期淀粉含量,降低可溶性糖含量,影响鲜穗口感。
总体而言,干旱对糯玉米拔节期、抽雄期、灌浆期的影响逐渐减少,应避免糯玉米拔节期、抽雄期的严重缺水,而灌浆期适度缺水影响不大且改善籽粒品质。研究可为华北地区糯玉米种植及田间水分管理提供理论指导。
该研究得到国家玉米产业技术体系(CARS-02-18)、河南省自然基金面上项目和中国农业科学院科技创新工程的资助。
原文链接:https://doi.org/ 10.3389/fpls.2023.1069551