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半夏(Pinellia ternate (thunb.) Breit.)为天南星科半夏属植物,以干燥块茎入药,属大宗中药材,需求量较大。为满足需求,各地开始引种栽培,但人工栽培长期以来产量低而不稳。半夏栽培研究越来越受重视。本实验以三个不同生态类型产区(江苏省泰州市、山东省潍坊市、河北省安国市)来源的栽培半夏为材料,在同一环境条件下栽培,研究半夏对遮阴和高温胁迫的生理响应,及遮阴对半夏块茎产量和总生物碱含量的影响。遮阴试验设置四个遮阴处理:0%、30%、50%、70%,遮阴度通过不同密度遮阳网调节,将三来源半夏种植于同一试验地。高温试验设置四个温度处理(昼/夜):25℃/20℃、30℃/20℃、35℃/20℃、40℃/20℃,材料种植于苗木育苗盘中,待叶片展开后移入光照培养箱进行温度处理。主要结论:1.随着遮阴程度的增加,半夏倒苗期持续时间增长。不同来源半夏倒苗持续时间亦有差异,山东和江苏半夏的持续时间较短,河北半夏的较长。2.遮阴显著降低了半夏的总产量,但有利于半夏珠芽的产生。随着遮阴程度的增加,一级块茎所占比例显著降低,四级块茎所占比例显著增加。三来源半夏的产量山东>江苏>河北,差异显著。半夏在同一地区连续种植存在品种退化现象,引种时应引用地理生态环境相近产区的半夏资源,以免造成减产。3.在0%-50%遮阴处理下,半夏叶片净光合速率日变化呈双峰曲线,有明显的“光合午休”;在70%处理下则呈单峰曲线,避免了“光合午休”。随着遮阴程度的增加,净光合速率日变化最大值降低且出现时间延迟。半夏叶片日光合值和日平均值随遮阴程度增加而降低。三来源半夏均有此表现。随着生育期的推进,光合速率随遮阴程度增加而降低。4.遮阴提高了叶片叶绿素及其组分的含量。随着光照强度的增加,半夏叶片出现光抑制,但这种抑制是可逆的,随着午后光照强度的降低,荧光参数均能恢复到早晨时的状态。5.遮阴降低了半夏叶片和块茎中可溶性糖和淀粉的含量,其关键酶活性也随遮阴程度增加而降低。同时遮阴处理下可溶性糖的合成和向块茎中的运送受到抑制,使得半夏块茎中淀粉含量降低,影响了半夏的产量形成。6.遮阴降低了半夏叶片和块茎中SOD、POD、CAT酶活性,第一次倒苗到第二次出苗间,处理间差异不显著,之前和之后处理间差异显著。生育前期,空气温度和土壤温度较高,随遮阴程度增加叶片和块茎中保护酶活性升高从而使MDA含量较低;生育后期,随遮阴程度增加MDA含量显著增加。7.遮阴显著提高了半夏块茎总生物碱含量,但总生物碱产量则随遮阴程度增加而显著减低。生物碱含量与块茎大小有负相关关系,其机理有待进一步研究。半夏总生物碱产量山东半夏>江苏半夏>河北半夏。8.随着胁迫温度的升高和时间的延长,半夏叶片的光合速率迅速降低。高温胁迫对光系统产生了不可逆的破坏,加速了叶片的衰老。高温显著降低了最大荧光、最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率。初始荧光、非光化学猝灭随着温度的升高先显著增加,后随叶片衰老而降低。三来源半夏均有此表现。9.高温胁迫破坏了半夏叶片和块茎中的保护酶系统。叶片中SOD、CAT酶活性随处理温度的升高和处理时间延长先升高后显著降低,POD酶活性则持续降低;块茎中保护酶活性则均随温度升高和处理时间延长先升高后降低,但块茎中酶活性降低的时间晚于叶片中的。MDA含量随温度升高和处理时间延长而显著增加,前期增加幅度小于后期。三来源半夏均有此表现。10.对照处理下半夏叶片和块茎中淀粉含量变化不显著,高温胁迫下淀粉含量显著降低。可溶性糖含量随着胁迫时间的延长先增加后显著降低。高温胁迫下SS、SPS、SSS酶失活,活性显著降低。高温胁迫降低了同化物的积累,从而加剧了其消耗。三来源半夏均有此表现。