





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (12): 2591-2605.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.12.005
杨静雯1(
), 常力匀1, 卢伟岸1, 王海华3, 姜英1, 张雯1, 宫香伟1(
), 吕国华2(
)
收稿日期:2025-12-08
接受日期:2026-04-07
出版日期:2026-06-16
发布日期:2026-06-16
通信作者:
联系方式:
杨静雯,E-mail:15845368402@163.com。
基金资助:
YANG JingWen1(
), CHANG LiYun1, LU WeiAn1, WANG HaiHua3, JIANG Ying1, ZHANG Wen1, GONG XiangWei1(
), LÜ GuoHua2(
)
Received:2025-12-08
Accepted:2026-04-07
Published:2026-06-16
Online:2026-06-16
摘要:
【目的】种子处理可增强植物对非生物胁迫的耐受力,探讨种子处理对干旱胁迫下玉米苗期生长状况及养分吸收的调控效应,拟为玉米高产高效抗逆栽培提供依据。【方法】采用盆栽试验,设置对照(CK)、超声(US)、超声+多糖(US+OS)、超声+微生物(US+B)和综合技术(超声+多糖+微生物,IPM)5个种子处理,解析模拟干旱胁迫下玉米苗期农艺性状、光合生理、抗氧化酶活性、养分吸收等参数变化特征,结合Mantel检验与随机森林,分析指标间的潜在关系及影响玉米养分吸收的关键参数。【结果】种子处理可显著改善玉米株高与叶面积,玉米根长、根表面积、根体积和根直径均有不同程度地增加。与对照相比,轻度干旱、中度干旱和重度干旱条件下玉米根系干重分别提高69.23%— 171.15%、59.09%—218.18%和93.84%—264.52%,差异达显著水平(P<0.05)。种子处理显著调节了干旱胁迫下玉米叶片叶绿素相对含量和气体交换参数,增加了叶片与根系的抗氧化酶活性,改善了光合物质生产和生理代谢能力,叶片与根系养分吸收有所上升,其中超声+微生物处理增加效果最好,干旱胁迫下玉米叶片和根系的氮吸收提高31.59%— 59.21%和39.79%—82.35%,磷吸收提高33.70%—69.94%和51.66%—88.69%,钾吸收提高47.71%—78.17%和57.59%— 108.08%。Mantel检验与随机森林结果表明,种子处理通过改善多个生长参数,综合提升玉米抗旱能力,其中生物量、叶面积和株高等形态特征是影响玉米氮、磷、钾等养分吸收的关键参数。【结论】种子处理通过调节干旱胁迫下玉米苗期地上农艺性状和根系形态特征,提高植株光合生理代谢和抗氧化酶活性,促进养分吸收与物质积累,其中超声+微生物处理适合北方旱地农田玉米生产。
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表1
干旱胁迫下种子处理对玉米苗期叶片光合特性的影响"
| 干旱胁迫 Drought stress | 种子处理 Seed treatment | 干旱胁迫20 d Drought stress for 20 d | 干旱胁迫27 d Drought stress for 27 d | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 净光合速率 Pn (μmol·m-2·s-1) | 气孔导度 Gs (μmol·m-2·s-1) | 胞间CO2 浓度Ci (μmol·mol-1) | 蒸腾速率 Tr (mmol·m-2·s-1) | 净光合速率 Pn (μmol·m-2·s-1) | 气孔导度 Gs (μmol·m-2·s-1) | 胞间CO2 浓度Ci (μmol·mol-1) | 蒸腾速率 Tr (mmol·m-2·s-1) | ||
| 常规处理 Normal treatment | CK | 20.53±0.59c | 0.08±0.01c | 21.80±1.75c | 2.73±0.40c | 35.60±0.53c | 0.36±0.04a | 150.33±9.81a | 10.38±0.45ab |
| US | 26.43±2.03b | 0.30±0.03a | 25.70±2.76ab | 4.47±0.60b | 41.70±0.89a | 0.36±0.03a | 155.00±2.00a | 11.28±0.68a | |
| US+OS | 30.37±2.58b | 0.15±0.01b | 24.50±1.16ab | 5.62±0.14a | 38.83±1.01b | 0.30±0.04a | 123.67±1.15b | 8.66±0.94c | |
| US+B | 36.57±1.79a | 0.18±0.01b | 25.20±1.82a | 4.50±0.40b | 37.70±1.31b | 0.29±0.02a | 125.00±1.15b | 8.83±0.42c | |
| IPM | 35.07±1.37a | 0.18±0.01b | 22.80±1.78bc | 6.62±0.75a | 39.00±0.56b | 0.33±0.08a | 150.33±1.53a | 9.95±0.07b | |
| 轻度干旱 Light drought | CK | 30.77±0.90c | 0.16±0.01b | 44.00±3.57d | 3.96±0.43c | 19.77±0.85c | 0.15±0.01b | 99.13±9.42c | 6.44±0.90b |
| US | 37.60±2.01b | 0.21±0.02ab | 51.77±1.25c | 5.44±0.41b | 26.30±1.97a | 0.20±0.01a | 122.27±4.56b | 7.83±0.42a | |
| US+OS | 39.90±1.64ab | 0.23±0.02a | 58.57±1.61ab | 5.66±0.38ab | 23.30±1.15b | 0.20±0.02a | 146.67±11.15a | 8.00±0.81a | |
| US+B | 42.20±0.61a | 0.23±0.01a | 62.30±2.34a | 6.17±0.26a | 24.33±1.36ab | 0.16±0.01b | 99.07±3.00c | 6.91±0.15ab | |
| IPM | 39.37±1.25b | 0.22±0.01a | 54.97±1.08bc | 5.62±0.2ab | 22.23±1.40bc | 0.15±0.01b | 106.17±9.25c | 6.45±0.55b | |
| 中度干旱 Moderate drought | CK | 27.40±1.71c | 0.17±0.01bc | 22.63±1.07d | 3.36±0.23c | 20.07±0.25d | 0.14±0.01ab | 67.03±3.80ab | 5.99±0.83a |
| US | 36.83±1.29b | 0.16±0.02c | 30.43±0.71c | 5.07±0.29a | 23.63±0.42bc | 0.14±0.01ab | 47.03±3.03d | 5.94±0.39a | |
| US+OS | 34.40±1.10b | 0.16±0.02c | 46.63±1.99a | 4.34±0.08b | 22.47±1.27c | 0.13±0.01b | 75.03±3.87a | 5.70±0.39c | |
| US+B | 36.47±2.02b | 0.21±0.03b | 42.60±2.10b | 4.95±0.18a | 25.73±1.27a | 0.15±0.01a | 55.30±7.38cd | 6.36±0.42a | |
| IPM | 39.63±0.29a | 0.24±0.02a | 42.10±1.59b | 5.09±0.10a | 24.83±1.25ab | 0.14±0.01ab | 62.80±7.26bc | 5.72±0.55a | |
| 重度干旱 Severe drought | CK | 25.83±1.60c | 0.17±0.01c | 38.20±0.62d | 5.44±0.17c | 19.13±0.80c | 0.13±0.05b | 69.77±0.55ab | 4.49±0.83c |
| US | 34.57±2.12b | 0.19±0.01c | 44.00±2.43c | 6.46±0.49b | 29.33±0.75a | 0.14±0.02ab | 65.10±2.82c | 5.34±0.36bc | |
| US+OS | 41.53±2.06a | 0.34±0.03a | 44.70±1.73c | 7.51±0.30a | 24.70±0.26b | 0.15±0.01ab | 85.43±4.06a | 5.83±0.48ab | |
| US+B | 41.33±0.21a | 0.27±0.01b | 55.43±1.84a | 7.92±0.58a | 24.40±0.66b | 0.15±0.02ab | 72.50±4.8ab | 6.06±0.43ab | |
| IPM | 33.93±1.91b | 0.20±0.02c | 50.93±1.76b | 5.34±0.11c | 28.57±0.01a | 0.18±0.01a | 73.60±4.49ab | 6.71±0.55a | |
| ANOVA | |||||||||
| 干旱胁迫Drought stress | ** | ** | ** | ** | ** | ** | ** | ** | |
| 种子处理Seed treatment | ** | ** | ** | ** | ** | ns | ** | * | |
| 干旱胁迫×种子处理 Drought stress ×Seed treatment | ** | ** | ** | ** | ** | * | ** | ** | |
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