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本研究旨在探讨花生苗期水分胁迫及其复水后的生长发育变化,为花生节水高产优质栽培生产实践提供理论依据。
2004-2005年在莱阳农学院植物科技学院实验站采用防雨池栽的方法,研究了苗期水分胁迫对春花生和夏花生形态建成、生理代谢、光合作用、产量和品质及水分利用效率等的影响。研究结果表明:
苗期水分胁迫导致花生营养生长显著受抑,干物质积累减少,花生单株开花数量和有效花数量明显减少;花生苗期各萎蔫处理复水后其主茎高、侧枝长、主茎节数、侧枝节数以及总茎数均快速增长,表现出一定的补偿效应,但这种补偿效是有限的,直至生育后期仍不能达到对照水平,萎蔫5天处理的恢复程度较大,萎蔫10天、15天处理的恢复程度较小;萎蔫使花生产量及产量构成因素发生明显变化,萎蔫时间越长,减产程度越大。苗期萎蔫5d减产的原因是单株结果数的减少,但果重有所增加;苗期萎蔫15d引起减产的原因是单株结果数的减少和果重的降低。水分胁迫导致籽仁蛋白质含量升高,脂肪含量下降,O/L比值下降。苗期萎蔫5天处理,花生经济系数升高,萎蔫10天、15天处理花生经济系数下降。
苗期水分胁迫及复水条件下,花生植株生理代谢发生了明显的变化。苗期水分胁迫导致春花生和夏花生根系活力下降,功能叶片质膜透性上升,叶片SOD、CAT和POD活性受抑,膜脂过氧化加剧,MDA含量上升;随胁迫程度的加剧,叶片可溶性蛋白质含量降低,脯氨酸含量较成倍增加;轻度水分胁迫花生叶片游离氨基酸和可溶性糖含量升高,随胁迫程度加重,游离氨基酸和可溶性糖含量下降,胁迫越重下降越大。复水后花生各生理代谢均有所恢复,与胁迫时相比根系活力提高,功能叶片质膜透性下降,叶片SOD、CAT和POD活性提高,MDA含量下降;叶片可溶性蛋白质、游离氨基酸和可溶性糖含量升高,脯氨酸含量则迅速降低;其中萎蔫5天处理能较快恢复正常,萎蔫10天、15天处理虽然恢复程度较大,但最终仍不能恢复至正常水平。
花生在萎蔫条件下,单叶光合速率、蒸腾速率显著下降,萎蔫持续时间越长,下降越明显;复水后各萎蔫处理的光合作用均有所恢复,轻度水分胁迫处理复水后能较快恢复正常,中度水分胁迫恢复程度较大,重度水分胁迫恢复程度较小;水分胁迫对花生叶片生长有明显的抑制作用,复水后叶片生长加速,产生一定的补偿效应;水分胁迫使花生单位面积叶片叶绿素(a+b)含量升高,复水后有所降低但仍高于对照;随胁迫程度的加重,花生群体上、中、下部的光合有效辐射(PAR)均显著增加,复水后各萎蔫处理的PAR都有不同程度的恢复,随着复水时间的延长,处理间差距缩小。
花生苗期水分胁迫后复水初期有利于叶片水分利用效率的提高,萎蔫5天处理的叶片水分利用效率最高;苗期萎蔫5天处理可减少花生的耗水量,提高产量水平的水分利用效率,萎蔫较重处理则显著降低花生产量水平的水分利用效率;适度的干旱能提高水分利用效率,因此生产上应尽量避免灌水量过大。