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小豆是一种营养丰富的杂粮作物且具有较高的药用和保健价值,但小豆产量低而不稳且品质差成为目前小豆发展的瓶颈问题。日照长度对小豆产量和籽粒品质的影响也是栽培领域值得研究的重要内容之一,由于不同日照长度对不同小豆品种的影响不尽相同。因此,本研究采用早熟品种白红2号、中熟品种冀红9218和晚熟品种唐山红小豆为材料,在初花前分别设置不同的遮光时间以及在初花前和初花后不同时期进行遮光,研究遮光影响不同小豆品种产量和籽粒品质的关键时期及变化规律,主要研究结果如下: 1.初花前不同遮光时间降低小豆的株高、茎粗、叶面积和地上部干重,8h较12h降低较多且3WKS>2WKS>1WK。小豆植株基部、中部和顶部的花芽分化速度加快并促使开花时间提前。 2.叶绿素含量在3个时期较对照都呈现升高趋势。同时,Pn和Tr都呈现升高趋势。荧光参数的测定也发现,3个小豆品种的Fo、Fm、Fv和Fv/Fm在3个时期也都呈现升高趋势。 3.叶片的可溶性蛋白和可溶性糖含量总体呈现下降趋势。SOD和POD活性较对照都升高。SS变化规律不明显,而SPS括性在不同时期变化趋势有所不同,但影响不明显。GOT和GPT较对照降低。GA1+3、IAA含量较对照呈现降低趋势,而ABA和ZR含量呈现升高趋势,同时,激素之间的比例也发生变化,GA1+3/ABA、IAA/ABA和(ZR+GA1+3)/ABA的比值呈现降低趋势,而ZR/ABA比值升高。 4.产量构成因素和产量呈降低趋势且遮光时间越长,降低就越多且在8h下降低较多,3个品种的降低程度为唐山红小豆>冀红9218>白红2号。全氮含量和蛋白质较对照升高且在8h下升高较多,而可溶性糖和淀粉含量的变化却不同,白红2号的可溶性糖和淀粉含量较对照都降低,而唐山红小豆却升高且在12h下升高较多,冀红9218各个处理的可溶性糖含量较对照稍有升高,淀粉含量降低。白红2号籽粒中的各种氨基酸含量均低于对照,冀红9218有所升高,但唐山红小豆籽粒中的氨基酸含量几乎都高于对照。 5.初花前不同时期遮光使2个小豆品种的株高、茎粗、分枝数和主茎节数总体呈下降趋势且唐山红小豆降低程度较大,3个处理相比较SS-EF降低最多,BS-EF降低最少。生育进程加快且在SS-EF处理下最明显,其中唐山红小豆对遮光更敏感,开花提早天数和开花累进促进率最大为14d和27.5%。 6.叶绿素含量降低,而叶绿素a/b升高,同时,白红2的Pn、Ci、gs和Tr较对照呈现降低趋势且在SS-EF时期降低最多,而唐山红小豆却呈现升高趋势且在SS-BS期升高最多。可溶性糖和可溶性蛋白含量在开花期较对照升高,而结荚期和鼓粒期降低。此时,SOD和POD酶活性呈现升高趋势且后者升幅较大。叶片内的ABA和ZR含量较对照升高,而GA1+3和IAA含量降低,GA1+3/ABA、IAA/ABA和(ZR+GA1+3)/ABA比值在3个时期较对照都呈现降低趋势,而ZR/ABA却呈现升高趋势。 7.产量构成因素及小区产量总体呈现下降趋势且唐山红小豆降低较多,小区产量在SS-BS处理下降低最多,降幅分别为0.67kg和0.73kg。全氮和蛋白质含量呈现升高趋势,可溶性糖和淀粉含量却有不同的变化,白红2号的可溶性糖含量在3个处理下分别显著降低,淀粉含量稍有升高,而唐山红小豆却表现出相反的变化趋势。氨基酸含量的变化也不同,白红2号在BS-EF和SS-EF处理下较对照某些氨基酸含量逐渐升高且氨基酸总量在SS-EF处理下较对照显著升高3.36%,而唐山红小豆在3种处理下都升高,氨基酸总量较对照分别显著升高3.77%、5.56%和15.00%。 8.初花后不同时期遮光使2个小豆品种的株高、茎粗、叶面积和地上部干重降低且10h较12h降低较多,3个处理相比较,EF-ES降低最多,EP-ES降低最少。叶绿素含量呈现降低趋势,同时,Pn和Tr也降低,荧光参数Fo、Fm、Fv和Fv/Fm在3个时期也都呈现降低趋势。 9.可溶性蛋白和可溶性糖含量降低且12h较10h降低较多,其中EF-ES处理的降幅最大。SOD和POD酶活性降低且在12h下降低较多。SS活性都降低,2个品种的SPS变化不同,冀红9218的SPS活性在3个时期较对照升高,而唐山红小豆降低,GOT和GPT活性受光照的影响不大。GA1+3、 ABA和IAA含量呈现降低趋势,而ZR含量升高,GA1+3/ABA和IAA/ABA比值降低,而ZR/ABA和(ZR+GA1+3)/ABA比值呈现升高趋势。 10.产量构成因素和小区产量呈现降低趋势,10h较12h降低较多且EF-ES处理降幅最大,EP-ES处理降幅较小。全氮和蛋白质含量升高且在10h下升高幅度较大,可溶性糖含量在2种遮光条件下较对照都降低,而淀粉含量却呈现升高趋势。冀红9218的各种氨基酸含量只有在EF-EP(10hL/14hD)处理下稍有升高,总氨基酸含量也升高,而唐山红小豆的某些氨基酸在3种处理下较对照有所升高且升高趋势为EF-EP> EP-ES> EF-ES。 从以上结果及分析得出如下初步结论:①遮光均抑制小豆植株的生长,遮光时间越长,降低就越多,初花前较初花后敏感,3个品种相比较抑制程度为唐山红小豆>冀红9218>白红2号。②初花前遮光使小豆叶片的光合生理、碳氮代谢及相关酶活总体呈现升高趋势,以供果荚形成,而初花后则呈现降低趋势,促使营养物质迅速转移至籽粒中,导致植株提前成熟和衰老。③遮光均加快小豆的花芽分化,花期提前,加速生育进程,同时,体内衰老相关激素含量增加,缩短生育期,12h光照既不严重抑制植株生长,且不显著降低产量,又可使开花提前,促进中晚熟品种籽粒品质的升高,可作为理想的短光照参考。