花针期遮荫对不同耐荫型花生品种形态生理及产量品质的影响

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Tzl19801110tzl
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近年来,由于间作套种体系具有土地和光热资源利用率高的特点,花生与其他高秆作物间作套种的面积越来越大,已逐渐成为我国北方地区重要的花生种植方式。但高秆作物会对花生产生遮荫效果,从而使遮荫成为制约花生生长发育、产量和品质形成最主要的因子之一,因此深入研究花生响应遮荫胁迫的生理机制十分重要。本试验以耐荫型花生品种花育22、阜花12和不耐荫型花生品种农花11、农花5号为试材,设遮荫30%处理,以不遮荫为对照,研究遮荫胁迫对不同耐荫型花生品种植株形态、光合特性、干物质积累、氮素吸收、非结构性碳水化合物积累、叶绿体超显微结构、激素含量、产量和品质等方面的影响,探究花生对遮荫胁迫的响应。主要结果如下:1.花针期遮荫胁迫后,花生会产生荫蔽反应。与对照相比,花生主茎伸长、侧枝缩短、叶面积减小。不同耐荫型花生品种表现出显著的耐性差异,耐荫型花生品种遮荫后主茎高伸长幅度较小、侧枝缩短幅度小,且差异均不显著,叶面积在遮荫胁迫前期差异不显著,到后期差异才达到显著水平;而不耐荫型花生品种受遮荫的影响程度较大,且各指标差异均达到显著水平。2.花针期遮荫胁迫后光照强度下降,花生为了提高叶片对光能的截获能力,其叶绿素含量上升,叶绿体基粒片层数增加,耐荫型花生品种叶绿素含量和基粒片层数增加幅度更大;叶绿素a/b比值下降有利于提高植株对弱光的捕获能力,从而提高光能利用效率,耐荫型花生品种的下降幅度更大且差异达到显著水平;但Ru BP羧化酶和果糖1-6二磷酸醛缩酶活性下降,最终导致花生叶片净光合速率的下降,不耐荫型花生品种下降幅度更大且在遮荫后期差异达到显著水平。3.花针期遮荫胁迫后花生叶片淀粉和可溶性糖含量下降,其中耐荫型花生品种可溶性糖含量下降幅度更大,而不耐荫型花生品种叶片中可溶性糖含量较高,可能是叶片光合产物消耗较少,阻滞了叶片可溶性糖向库器官的运输。遮荫后叶片中生长素和脱落酸含量下降,耐荫型花生品种下降幅度较小,差异不显著;而不耐荫型花生下降幅度较大,差异达到显著水平。茉莉酸含量均显著上升。4.花生遮荫后叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性下降,谷氨酸合成酶活性虽然上升,但是整株和各器官氮素积累量下降,说明谷氨酸合成酶活性虽然上升也不能弥补遮荫胁迫对植株造成的影响,植株对氮素的还原和氨同化能力下降,导致叶片中NO3-累积,不利于植株对氮的转化与利用。在遮荫胁迫后,耐荫型花生品种氮代谢相关酶活性受影响较小,氮素积累量较高。5.花针期遮荫胁迫后,与对照相比,花生干物质积累量下降,单株饱果数、百果重、百仁重显著下降,进而导致产量显著降低。两年间耐荫型花生品种花育22和阜花12分别下降11.19%、19.79%和16.26%、17.81%而不耐荫型花生品种农花11和农花5号分别下降36.01%、30.07%和36.67%、27.14%。耐荫型花生品种遮荫后干物质积累在遮荫胁迫前期差异不显著,到后期差异达才达到显著水平;而不耐荫型花生品种差异均达到显著水平。遮荫也会对花生籽仁品质产生影响,与对照相比,籽仁蛋白质含量升高,氨基酸组分中除了半胱氨酸含量下降其他氨基酸组分含量均上升,2020年农花11和2021年农花5号差异均达到显著水平,但其他处理差异均不显著;籽仁脂肪含量降低,2020年各处理差异均达到显著水平,但2021年差异不显著,脂肪酸组分差异均不显著。
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