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干旱胁迫下大豆和甘薯抗旱特性差异研究

陈俐娥  
【摘要】: 本文以川西南丘陵旱地种植模式麦/玉/豆及麦/玉/薯中的大豆和甘薯为研究对象,通过盆栽试验,研究了干旱胁迫及复水对大豆和甘薯形态、生理和产量方面的影响,初步探讨了干旱胁迫条件下大豆和甘薯的抗旱特性差异,为麦/玉/豆和麦/玉/薯两种种植模式在四川的应用推广和节水栽培提供理论依据和技术指导。主要研究结果如下: 1.干旱胁迫对大豆和甘薯土壤相对含水量均有极显著影响,但两者表现不同。大豆和甘薯的土壤相对含水量均在干旱胁迫前7 d降低较快,之后逐渐变慢。各干旱处理下,甘薯的土壤相对含水量均高于大豆,比其高5%-10%。与正常灌水相比,相同干旱处理下大豆土壤相对含水量的降低幅度大于甘薯。 2.干旱胁迫对大豆和甘薯的绿叶数及叶面积有极大影响,均随胁迫时间的延长而不断降低。在绿叶数方面,与正常灌水相比,胁迫7 d内,大豆绿叶数的减少量为10.81%,比甘薯低21.59%,但7 d以后表现则相反,大豆绿叶数的减少量高于甘薯,比其高17.24%-27.42%;在叶面积方面,各干旱处理下,大豆叶面积的减少量均低于甘薯,比其低11.08%-27.05%。复水后,大豆和甘薯绿叶数及叶面积均有所增加,但差异不显著。 3.不同干旱胁迫条件下,大豆和甘薯的叶片相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量及可溶性蛋白含量存在显著差异,均表现为随干旱时间的延长其值不断增大。与正常灌水相比,同一干旱条件下,大豆和甘薯叶片相对电导率、丙二醛含量及可溶性蛋白含量的增加量不同,表现为大豆甘薯,且各指标达到最大值的干旱时间不同,表现为大豆(21 d)甘薯(28 d)。复水后,各指标值均降低且逐渐恢复到正常水平。 4.干旱胁迫对大豆和甘薯净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及水分利用效率均有显著影响,表现为各指标值降低。至干旱胁迫28 d时,干旱7 d和14 d处理已复水21d和14d,大豆各光合指标值均恢复正常,甚至超过正常灌水处理,且大豆各指标的增加量均高于同处理下甘薯增加量;干旱21d和28d处理复水7d和0d,所有指标值均低于正常灌水处理,且大豆的降低程度大于甘薯,但干旱21d处理的大豆水分利用效率远远高于甘薯。 5.干旱胁迫对大豆和甘薯叶片初始荧光(Fo)、Fv/Fm及ΦPSⅡ均有影响,表现为随干旱时间的延长初始荧光(Fo)不断升高,而Fv/Fm和ΦPSⅡ则不断降低。与正常灌水处理相比,干旱胁迫处理的大豆叶片初始荧光(Fo)均有所增加,增加幅度为19.36%-143.44%,以干旱胁迫21 d最大。同时,各干旱处理下甘薯的叶片初始荧光(Fo)增加量均小于大豆;在Fv/Fm方面,干旱胁迫的前7 d表现为甘薯较正常灌水处理的减少量大于大豆,胁迫7 d以后则表现相反;在ΦPSⅡ方面,与正常灌水处理相比,各干旱胁迫处理的大豆叶片ΦPSⅡ的减少量均大于甘薯。 6.干旱胁迫对大豆和甘薯的根、茎。叶干物重有影响,表现为均低于正常供水处理。在同一干旱处理下,与正常供水相比,干旱胁迫7 d的甘薯根干重减少量(28.66%)大于大豆(13.82%),而其他干旱处理则无明显趋势。在不同干旱处理条件下,大豆的茎、叶干物重减少量则表现为甘薯大于大豆。干旱胁迫7 d后复水,大豆根、叶干物重的增加量大于甘薯增加量,而其它处理变化规律不明显。 7.干旱胁迫对大豆和甘薯的产量及产量构成均有一定影响。在产量方面,表现为中短期干旱胁迫(7 d-14 d)会促进大豆产量的提高,比正常灌水处理高35.29%-22.41%,而干旱胁迫会导致甘薯产量降低,比正常灌水处理低3.14%-20.56%。在产量构成方面,干旱胁迫(7 d)增加了大豆的单株结荚数、每荚粒数及百粒重,比正常灌水处理高3.29%-35.32%,而其他干旱处理变化趋势不明显。干旱胁迫降低了甘薯的单株结薯数,比正常灌水处理低6.18%-19.27%;甘薯平均鲜薯重随干旱时间的延长呈先升高后降低的趋势,以干旱7 d处理(116.94 g/个)最高,显著高于其他处理。


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