Maize is a sensitive crop to drought and heat stresses, particularly at the reproductive stages of development. The present study investigated the individual and interactive effects of drought (50% field capacity) and heat (38 °C/30 °C) stresses on morpho-physiological growth, yield, nutrient uptake and oxidative metabolism in two maize hybrids i.e., 'Xida 889' and 'Xida 319'. The stress treatments were applied at tasseling stage for 15 days. Drought, heat and drought + heat stress caused oxidative stress by the over-production of ROS (O2-, H2O2, OH-) and enhanced malondialdehyde contents, which led to reduced photosynthetic components, nutrients uptake and yield attributes. The concurrent occurrence of drought and heat was more severe for maize growth than the single stress. However, both stresses induced the metabolites accumulation and enzymatic and non-enzymatic antioxidants to prevent the oxidative damage. The performance of Xida 899 was more prominent than the Xida 319. The greater tolerance of Xida 889 to heat and drought stresses was attributed to strong antioxidant defense system, higher osmolyte accumulation, and maintenance of photosynthetic pigments and nutrient balance compared with Xida 319.

Maize belongs to tropical environment and is extremely sensitive to drought and chilling stress, particularly at early developmental stages. The present study investigated the individual and combine effects of drought (15% PEG-Solution) and chilling stress (15°C/12°C) on the morpho-physiological growth, osmolyte accumulation, production and regulations of reactive oxygen species (ROS) and the activities of antioxidants in two maize hybrids i.e., ‘XD889’ and ‘XD319’ and two inbred cultivars i.e., ‘Yu13’ and ‘Yu37’. Individual and combined drought and chilling stresses stimulated the production of O2□, H2O2, OH□ and enhanced malondialdehyde (MDA) contents which led to reduced photosynthetic pigments and morphological growth. Drought, chilling and drought + chilling stress conditions induced the compatible osmolytes, ROS detoxifying proteins and antioxidants to counterbalanced the oxidative damage. It was found that the concurrent occurrence of drought + chilling stress was more lethal for maize seedling growth than the drought and chilling individual stresses. However, the performance of hybrid maize cultivars (XD889 and XD319) was better than the inbred maize cultivars (Yu13 and Yu37). For improving tolerance to individual and concurrent drought and chilling stress in maize, future research focus should be on developing genetically engineer plants that have the ability to generate specific response against sub-optimal temperature and water deficit conditions.