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玉米作为中国最主要的农作物之一,是中国粮食安全的重要保障。本文基于2013-2015年山东夏津、河北固城和山西运城三个试验点玉米大田控水试验资料,研究了单一发育阶段干旱(重旱T1,土壤湿度<40%;轻旱T2,土壤湿度40~60%;正常状态CK,土壤湿度>60%;出苗-拔节期干旱SJ:SEEDING-JOINTING,拔节-抽雄期干旱JT:JOINTING-TAS SELING,抽雄-成熟期干旱TM:TASSELING-MATURE)以及两个发育阶段连旱(SJ/JT;JT/TM;SJ/TM)对玉米发育期、生物量及产量的影响。结果表明: (1)单一发育阶段内不同程度的干旱对玉米的影响整体表现为重旱(T1)大于轻旱(T2)。不同程度的干旱对生育期的影响表现为在出苗-拔节期重旱大于轻旱且差异显著,在拔节-抽雄期干旱、抽雄-成熟期干旱表现为重旱和轻旱之间差异不显著,相差较小。不同程度的干旱对生物量的影响均表现为重旱大于轻旱,但各生育阶段内不同程度干旱的生物量之间有所差异,出苗-拔节期重旱和轻旱有显著差异,损失率相差15%;拔节-抽雄期和抽雄-成熟期重旱和轻旱均无显著差异,损失率相差较小,在5%以下。不同程度的干旱对产量的影响也均表现为重旱大于轻旱,出苗-拔节期和抽雄-成熟期的重旱和轻旱差异显著,T1与T2减产率均相差11%,拔节-抽雄期T1、T2差异不显著,减产率均相差不到1%。 (2)不同的单一发育阶段受干旱时对玉米的影响表现为,对于生育期,重旱胁迫下出苗-拔节期重旱(SJ)>拔节-抽雄期重旱(JT)>抽雄-成熟期重旱(TM),SJ、JT、TM的玉米成熟时间相比CK分别延迟了7天、6天、0天;轻旱胁迫下表现为JT>SJ>TM,SJ、JT、TM的玉米成熟时间相比CK分别延迟了5天、6天、0天。不同的单一发育阶段对玉米生物量的影响表现为重旱胁迫下SJ>JT>TM,SJ、JT之间无显著差异,分别与TM有显著差异,与TM的损失率相差约为28%;轻旱胁迫下则表现为JT>SJ>TM,SJ、JT之间无显著差异,分别与TM有显著差异,与TM的损失率均相差约20%;此外,研究表明出苗-拔节期干旱(SJ)对根的影响最大,拔节-抽雄期干旱(JT)对茎的影响最大,在玉米的营养生长期间,叶对干旱变化最为敏感。不同发育阶段重旱和轻旱对产量的影响均表现为JT>SJ>TM,JT与SJ无显著差异,两者分别与TM有显著差异,JT、SJ与TM减产率相差21%、10%。 (3)两个发育阶段连旱对生育期的影响表现为出苗-拔节期/抽雄-成熟期连旱(SJ/TM)最大,其次为出苗-拔节期/拔节-抽雄期连旱(SJ/JT),拔节-抽雄期/抽雄-成熟期连旱(JT/TM)最小;与CK相比,SJ/JT、JT/TM、SJ/TM的成熟期分别晚了8天、4天、15天。两个发育阶段连旱对玉米生物量和产量的影响均表现为JT/TM>SJ/JT>SJ/TM,相较CK,SJ/JT、JT/TM、SJ/TM的生物量约损失了57%、77%、43%,产量减产了37%、47%、39%。 (4)单一发育阶段干旱与两个发育阶段连旱对生育期的影响整体表现为两个发育阶段连旱,特别是在出苗-拔节期干旱,对生育期影响最大;SJ/TM、SJ/JT、出苗-拔节期重旱(S J-T1)的成熟期分别延迟了15天、8天、7天,其余干旱情况均小于7天。单一发育阶段干旱与两个发育阶段连旱对玉米生物量的影响表现为两个发育阶段连旱,特别是在拔节-抽雄期发生干旱,对生物量影响最大;JT/TM损失率最大,为77.23%,其次是SJ-T1,损失了64.69%,然后是JT-T1、JT-T2、SJ/JT、SJ-T2分别损失了63%、58%、57%、50%,其余干旱情况损失率均小于50%。单一发育阶段干旱与两个发育阶段连旱对玉米产量的影响表现为JT/TM减产最大,较CK下降了47%,其次是拔节-抽雄期干旱(JT-T1、JT-T2),均减产了43%左右,第三是两个发育阶段连旱,SJ/JT、SJ/TM减产了38%左右,抽雄-成熟期干旱(TM-T1、TM-T2)影响最小,相比CK减产了22%。