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全球性的气候变化,使干旱成为世界范围的主要灾害,是农作物产量的主要制约因素之一。伏旱是安徽省最典型的旱灾,持续时间长,影响范围大。此时安徽省大豆正值开花结荚期,对水分亏缺的变化最敏感,一旦发生干旱灾害,会直接影响大豆的产量及植株形态。因此,在夏大豆花荚期进行模拟干旱,研究干旱胁迫下光合特性、植株形态、根系及产量的变化,对提高大豆产量、改善大豆品质、开展防旱抗旱工作至关重要。本文针对当地大豆干旱特征,以土壤相对含水量大小为干旱划分标准,设置轻度干旱(LD)、中度干旱(MD)、重度干旱(HD)以及正常对照(CK)共四个水平,在大豆花荚期进行模拟干旱处理,在花荚期、鼓粒期测定各处理光合特性指标,在鼓粒期测定植株形态、根系指标,成熟期测定产量构成因素指标。对不同处理各指标进行多重比较分析。旨在揭示模拟干旱对大豆光合特性及植株形态、根系、产量的影响,为发展节水农业,提高大豆的水分利用率提供科学依据。主要研究结论如下:(1)随干旱程度加强,夏大豆叶片日均净光合速率受到不同程度抑制。干旱对鼓粒期大豆叶片净光合速率的影响大于花荚后期。与CK相比,LD、MD、HD花荚期日均净光合速率分别下降7.00%、20.61%、31.31%,鼓粒期分别下降11.43%、25.61%、45.71%,其中HD与CK在鼓粒期达到差异极显著性水平。干旱条件下的正午时段光合午休现象更加明显。(2)大豆叶片蒸腾速率日均值随干旱强度增加而降低,日变化曲线呈升高后下降趋势。与CK处理相比,LD、MD、HD花荚后期日均蒸腾速率分别下降6.53%、9.94%、18.70%,鼓粒期分别下降21.09%、33.13%,41.88%,其中HD处理与CK比达到差异极显著。(3)大豆日均气孔导度随干旱程度增加,呈下降趋势。LD、MD、HD与CK相比,在花荚期别下降了6.47%、15.12%、18.83%,与CK相比各处理间均未达到差异显著性水平,在鼓粒期分别下降了6.41%、17.37%、21.38%,MD、HD与CK相比达到了差异显著性水平。(4)夏大豆水分利用效率指标日变化曲线呈先降低再上升,且日均值随干旱强度增加呈上升后下降的趋势。在花荚期,与CK处理相比,LD上升1.75%,MD、HD下降7.54%、13.02%,表现为LD>CK>MD>HD,但各处理间差异均不显著;在鼓粒期,与CK处理相比,LD、MD上升了12.45%、11.46%,HD下降了3.53%,LD处理下的叶片水分利用效率略高于CK。(5)大豆叶片光能利用率日均值随干旱强度的增加逐渐降低。大豆鼓粒期日均光能利用率与花荚期相比,整体下降。相较于CK处理,LD、MD、HD在花荚期分别降低8.34%、35.81%、42.90%,在鼓粒期分别降低12.26%、42.91%、46.49%。MD、HD与CK相比均通过差异显著性检验,MD、HD的日均降幅在鼓粒期明显大于花荚期,干旱达到MD水平时,对光能利用率就已有明显抑制。(6)干旱对大豆植株形态指标有一定程度影响,随干旱程度的增加,大豆的株高、叶面积、分枝数、叶片数量、茎粗、主茎节数、底荚高度等植株形态指标有降低趋势。在大豆株高、叶面积、分枝数、主茎节数指标中,HD与CK相比均达到差异显著性水平,干旱在HD水平时对其的影响最为明显。其中底荚高度,茎粗、叶片数量等指标中各处理间差异并不显著。(7)干旱引起根瘤菌数量下降,LD、MD、HD与CK相比,分别降低了5.51%、20.47%、31.10%,MD、HD处理与CK相比达到差异极显著水平,其中HD与CK相比降幅达到了30%以上,重度干旱下会造成根瘤菌数量急剧减少。随干旱程度增加,大豆侧根数量表现为LD>MD>CK>HD,轻度和中度干旱状态下会引起大豆侧根数量的增加。(8)干旱强度增加引起产量一定程度的下降。与CK相比,LD、MD、HD处理下,大豆单株产重降低了18.59%、43.46%、54.89%,与CK相比在MD、HD水平下降幅较大,达到差异极显著。与CK相比,LD、MD、HD处理下,大豆百粒重下降了4.59%、12.80%、21.12%,MD、HD与CK相比,达到差异极显著水平(p<0.01)。单株荚数、单荚粒数、百粒重、单株产量、干物质重与干旱程度均呈极显著的负相关性,其中百粒重、单株产量、干物质重的相关系数为-0.801**、-0.924**、-0.672**。