豌豆對水分脅迫的響應(yīng)及復(fù)水效應(yīng)研究.pdf

1、土壤水分是限制干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與作物布局的主要生態(tài)因子，揭示作物對水分脅迫的響應(yīng)機(jī)制及復(fù)水效應(yīng)，對選育作物新品種、建立節(jié)水高產(chǎn)栽培技術(shù)具有重要意義。本試驗于2008年3～8月在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院實驗基地進(jìn)行，采用盆栽土培人工控水法，模擬水分脅迫和復(fù)水生境，設(shè)定了水分脅迫及復(fù)水時期、水分脅迫程度及歷時（持續(xù)時間）等處理，通過測定水分脅迫及復(fù)水條件下豌豆生長形態(tài)及相關(guān)生理、生化指標(biāo)，系統(tǒng)研究了豌豆對土壤水分脅迫的響應(yīng)和復(fù)水效應(yīng)。 1

2、.水分脅迫導(dǎo)致豌豆植株外部形態(tài)發(fā)生變化，并存在滯后效應(yīng)。復(fù)水可產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)。各生育時期水分脅迫均導(dǎo)致株高降低，分枝數(shù)減少，主莖、主根變細(xì)，葉面積減小，主、側(cè)根伸長，側(cè)根數(shù)增加，隨水分脅迫程度加重和脅迫歷時延長變化量增大。苗期水分脅迫對豌豆外部形態(tài)的影響最大，花期次之，灌漿期最小；復(fù)水對水分脅迫引起的豌豆植株外部形態(tài)變化產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)，苗期補(bǔ)償效果最好，花期次之，灌漿期最差。復(fù)水在一定程度上減弱了水分脅迫對主、側(cè)根伸長及側(cè)根數(shù)的促進(jìn)作用。

3、 2.水分脅迫導(dǎo)致豌豆冠層干重降低、根部干重增大、根冠比提高，并存在滯后效應(yīng)。復(fù)水能有效促進(jìn)根冠協(xié)調(diào)生長。水分脅迫沒有改變根、冠干物質(zhì)積累的總趨勢，但導(dǎo)致豌豆側(cè)根數(shù)增多、側(cè)根總長增加、根系生長量加大，株高降低、分枝數(shù)減少、主莖變細(xì)、葉面積減小、冠層干重降低。復(fù)水對苗期輕度脅迫處理根冠比可產(chǎn)生超補(bǔ)償效應(yīng)，對花期輕度脅迫5d處理根冠比可產(chǎn)生等量補(bǔ)償效應(yīng)，對苗期、花期重度脅迫處理和灌漿期各脅迫處理根冠比產(chǎn)生等量補(bǔ)償效應(yīng)，集中體現(xiàn)在促進(jìn)了

4、根冠的協(xié)調(diào)生長。 3.水分脅迫導(dǎo)致豌豆根系活力降低，離體葉片保水力及葉綠素含量發(fā)生變化，根系總吸收面積、活躍吸收面積和活躍吸收面積率均降低，影響了根瘤的生長。復(fù)水可產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)。在水分脅迫下，豌豆各生育時期根系活力降低，隨著水分脅迫強(qiáng)度加重降幅增大。苗期復(fù)水可產(chǎn)生超補(bǔ)償效應(yīng)，花期和灌漿期可產(chǎn)生等量補(bǔ)償效應(yīng)；重度水分脅迫引起離體葉片保水力發(fā)生顯著變化，復(fù)水可產(chǎn)生等量補(bǔ)償效應(yīng)；苗期和花期豌豆在水分脅迫下葉綠素含量均增加，葉綠素a含量

5、和葉綠素b含量的變化幅度不同。灌漿期水分脅迫導(dǎo)致葉綠素a含量和葉綠素b含量以及葉綠素總量降低，復(fù)水產(chǎn)生等量補(bǔ)償效應(yīng)或超補(bǔ)償效應(yīng)；水分脅迫導(dǎo)致各生育時期豌豆根系總吸收面積和活躍吸收面積、活躍吸收面積率降低，復(fù)水可產(chǎn)生部分補(bǔ)償效應(yīng)；水分脅迫導(dǎo)致豌豆根瘤個數(shù)下降，苗期和花期最大根瘤直徑增大，灌漿期最大根瘤直徑縮小，復(fù)水促進(jìn)了根瘤的生長。 4.水分脅迫均導(dǎo)致豌豆葉片ABA、IAA含量增加，ZT、GA含量降低，各種內(nèi)源激素比例發(fā)生變化，復(fù)

6、水可產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)。水分脅迫對豌豆各種內(nèi)源激素含量的影響存在滯后效應(yīng)，復(fù)水的補(bǔ)償效應(yīng)因豌豆的生育時期、水分脅迫強(qiáng)度和歷時不同而不同。復(fù)水5d對部分內(nèi)源激素含量產(chǎn)生部分補(bǔ)償效應(yīng)，復(fù)水10d時可產(chǎn)生等量補(bǔ)償效應(yīng)。復(fù)水對水分脅迫引起的各種內(nèi)源激素比例變化產(chǎn)生部分補(bǔ)償效應(yīng)。 5.水分脅迫影響了豌豆保護(hù)酶活性、膜脂過氧化程度和抗氧化能力，復(fù)水對各種保護(hù)酶活性可產(chǎn)生補(bǔ)償作用。水分脅迫導(dǎo)致苗期和灌漿期豌豆葉片SOD活性降低、CAT、POD活性提

7、高，隨水分脅迫程度加重和脅迫歷時延長變化量加大。水分脅迫存在滯后效應(yīng)。復(fù)水對各種保護(hù)酶活性均產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)。水分脅迫導(dǎo)致豌豆葉片過氧化產(chǎn)物MDA含量和葉片質(zhì)膜透性增加，隨水分脅迫程度加重和脅迫歷時延長增幅加大。復(fù)水5d可產(chǎn)生補(bǔ)償作用，有效地改善了抗氧化能力。 6.水分脅迫導(dǎo)致豌豆細(xì)胞可溶性蛋白含量減少、脯氨酸和可溶性糖含量增加，并存在滯后效應(yīng)，復(fù)水可產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)。各生育時期水分脅迫均導(dǎo)致豌豆葉片可溶性蛋白含量呈現(xiàn)較大變化，復(fù)水產(chǎn)生

8、等量補(bǔ)償效應(yīng)；水分脅迫均導(dǎo)致各生育時期豌豆葉片脯氨酸含量增加，苗期和灌漿期水分脅迫后復(fù)水5d時仍保持增加趨勢，復(fù)水10d時產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)?；ㄆ谳p度脅迫10d和重度脅迫處理復(fù)水后先顯現(xiàn)超補(bǔ)償作用，然后再顯現(xiàn)等量補(bǔ)償作用；灌漿期水分脅迫5d導(dǎo)致豌豆葉片可溶性糖含量增加，水分脅迫10d導(dǎo)致可溶性糖含量減少。復(fù)水后產(chǎn)生部分補(bǔ)償效應(yīng)或等量補(bǔ)償效應(yīng)。 7.苗期和花期豌豆在土壤水分脅迫下，籽粒干物質(zhì)的動態(tài)變化呈“S”型曲線，各項灌漿參數(shù)均發(fā)生變