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1、為明確東北地區(qū)干旱脅迫對(duì)大豆產(chǎn)量、品質(zhì)及抗旱生理指標(biāo)的影響,于2011~2013年采用PEG6000營(yíng)養(yǎng)液澆灌,在苗期、花莢期和鼓粒期模擬干旱脅迫的方法,對(duì)大豆品質(zhì)性狀如氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪和脂肪酸,以及產(chǎn)量性狀、生理生化指標(biāo)及五種礦質(zhì)元素吸收和分配等進(jìn)行研究,從而闡明大豆抗旱品種和敏感品種的抗旱機(jī)制,具體結(jié)果如下:
干旱脅迫條件引起脂質(zhì)過(guò)氧化,MDA含量升高,同時(shí)游離脯氨酸、可溶性糖含量增加,抗氧化酶活性提高。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)特
2、別是游離脯氨酸在提高作物抗旱能力方面的作用比抗氧化酶大,抗氧化酶中則以SOD作用最大,其次是CAT和POD。
大豆植株干物質(zhì)的積累符合Logistic方程變化規(guī)律,卡方檢驗(yàn)證明方程是可用的。干旱脅迫主要影響干物質(zhì)的積累速率,平均增長(zhǎng)速率和最大增長(zhǎng)速率均降低,導(dǎo)致干物質(zhì)積累量減少,生物產(chǎn)量降低。大豆經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與葉片、根系的Logistic曲線方程系數(shù)相關(guān)顯著,而與葉柄、莖稈的方程參數(shù)無(wú)關(guān),證明葉片和根系是影響大豆產(chǎn)量的主要因素。干
3、旱脅迫使同化產(chǎn)物積累量減少,根系吸收養(yǎng)分能力降低,粒/葉比顯著下降,使物質(zhì)在非收獲器官中大量積累。
干旱脅迫使?fàn)I養(yǎng)器官物質(zhì)輸出率降低,而物質(zhì)輸出率與產(chǎn)量和品質(zhì)之間關(guān)系密切。干旱脅迫主要阻礙葉片和根系中物質(zhì)的輸出。葉片物質(zhì)輸出率與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量關(guān)系密切,葉柄物質(zhì)輸出率與品質(zhì)相關(guān)緊密。
干旱脅迫影響礦質(zhì)元素吸收和分配,礦質(zhì)元素的吸收通量降低,葉柄和莖稈運(yùn)輸養(yǎng)分能力下降,成熟期滯留在秸稈中的礦質(zhì)元素大量增加,導(dǎo)致元素有效利用率降
4、低。N、P、K與產(chǎn)量和品質(zhì)關(guān)系密切,Mg和Ca次之。干旱脅迫對(duì)礦質(zhì)元素吸收的影響順序?yàn)镹>P和K>Mg>Ca,對(duì)礦質(zhì)元素在作物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)挠绊戫樞驗(yàn)镵>P=N>Mg>Ca。干旱主要阻礙葉片中礦質(zhì)元素的輸出,其次是葉柄和莖稈,對(duì)根系影響較小。
干旱脅迫使花、莢大量脫落,癟莢數(shù)增加,百粒重、單株粒數(shù)、單株莢數(shù)降低,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和收獲指數(shù)降低;經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量隨脅迫強(qiáng)度提高而下降,二者間呈負(fù)相關(guān);干旱脅迫條件下合豐47單株莢數(shù)和單株粒數(shù)
5、降低明顯,而墾豐16百粒重降低較嚴(yán)重。苗期干旱粒重降低明顯,花莢期和鼓粒期干旱莢數(shù)和粒數(shù)降低顯著。
干旱脅迫嚴(yán)重影響大豆的品質(zhì)。干旱脅迫條件下大豆籽粒蛋白質(zhì)和脂肪含量提高,蛋脂總量增加,絕大多數(shù)氨基酸含量顯著下降,但并不改變EAA/NEAA比例。干旱脅迫條件下墾豐16油酸、合豐47亞油酸含量提高,其他脂肪酸含量降低或保持不變。苗期干旱脅迫對(duì)大豆籽粒大量礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)影響較小,生殖生長(zhǎng)期干旱使大豆籽粒磷、鎂含量增加,鈣含量降低。從“抗
6、旱指數(shù)”來(lái)看,干旱脅迫對(duì)產(chǎn)量的影響大于對(duì)品質(zhì)的影響。干旱脅迫使大豆產(chǎn)量降低,品質(zhì)變劣。
與墾豐16相比,合豐47抗旱性更強(qiáng)。表現(xiàn)在同等脅迫條件對(duì)墾豐16產(chǎn)量和品質(zhì)的影響比合豐47更嚴(yán)重。同等脅迫條件對(duì)墾豐16滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量、抗氧化酶活性、脂質(zhì)過(guò)氧化水平、干物質(zhì)積累、營(yíng)養(yǎng)器官物質(zhì)輸出率、粒/葉比及礦質(zhì)元素的吸收和運(yùn)輸?shù)挠绊懨黠@重于合豐47。相關(guān)分析表明作物的生理生化過(guò)程,物質(zhì)的吸收、運(yùn)輸和分配,礦質(zhì)元素代謝是影響產(chǎn)量和品質(zhì)的主
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