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水资源紧缺和干旱是世界性的突出问题。玉米是我国种植面积最大的粮食作物,缺水干旱对玉米生产有严重影响。因此,阐明玉米对土壤干旱的适应性特点,建立玉米高产节水灌溉技术,对于提高玉米产量和水分利用效率、发展节水农业有十分重要的科学意义和实践意义。本研究以当地高产玉米品种为材料,设置了玉米根系脱落酸(ABA)对干旱的响应、在轻度土壤干旱下的产量和生理表现、分区交替灌溉对产量的影响3个试验,从内源激素水平、物质生产与转运、籽粒灌浆和产量等方面研究了玉米对土壤干旱的适应性;研究节水灌溉方法对产量和水分利用效率的影响。主要结果如下:1.土壤水势在-15～-75 kPa范围内,玉米根系ABA含量随土壤水势的降低而增加。叶片蒸腾速率随根系ABA含量增加而呈线性降低,但叶片光合速率则在根系ABA含量较低(<19nmolg-14DW)时,不会随根系ABA含量的增加而显著降低。叶片水分利用效率(光合速率/蒸腾速率)与根系ABA含量的相关呈开口向下的抛物线关系,当根系ABA含量约为19 nmol g-1 DW时,叶片水分利用效率达到最大。籽粒产量与根系ABA含量的关系呈先增加后下降的趋势,峰值出现在根系ABA含量约为12 nmol g-1 DW。2.与供水充足(WW,土壤水势保持在-20±5 kPa)的对照相比,全生育期轻度土壤干旱处理(MD,土壤水势保持在-40土5 kPa)可以增强玉米灌浆中后期叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,提高叶片光合速率,增加籽粒中玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)、吲哚-3-乙酸(IAA)和ABA含量,促进茎与鞘中非结构性碳水化合物(NSC)向籽粒转运,增加弱势粒灌浆速率和粒重。MD处理的产量较WW增加了 2.1～4.5%,灌溉水减少了 30.6～31.4%,灌溉水分利用效率(产量/灌溉水量)提高了 48～52%。3.与当地常规灌溉相比,采用分生育期控制低限土壤水势的分区交替灌溉(简称分区交替灌溉)可减少灌溉水39.9～43.2%,增加产量6.9～11.1%,提高水分利用效率[产量/(灌溉水量+降雨量)]27.3～37.9%。在分区交替灌溉的落干期,叶片蒸腾速率显著降低,但叶片光合速率不受显著影响;在复水期,分区交替灌溉可显著增加叶片Z+ZR含量、叶片光合速率、籽粒中蔗糖合酶(SuSase)活性。分区交替灌溉可减小冠层叶片着生角度,增强茎中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,促进吐丝后茎中NSC向籽粒转运,提高收获指数。4.玉米分区交替灌溉技术在生产上进行了示范。与当地常规灌溉技术相比,玉米分区交替灌溉技术的产量增加了 7.1～9.5%,灌溉水减少了 33.3～37.7%,水分利用效率[产量/(灌溉水量+降雨量)]提高了 21.6～26.1%。