开花期干旱胁迫对黑龙江省不同年份育成大豆品种光合特性的影响

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1、开花期干旱胁迫对黑龙江省不同年份育成大豆品种光合特性的影响郑伟，刘成贵，郭泰，王志新，李灿东，张振宇，王庆胜，张茂明，刘忠堂（黑龙江省农业科学院佳木斯分院，黑龙江佳木斯154007）摘要：为了明确干旱对黑龙江省不同年份育成大豆品种光合特性的影响，选用1985—2010年期间育成的5个代表性大豆品种为试材，在开花期设置了轻度胁迫（田间最大持水量55%~60%），重度胁迫（田间最大持水量35%~40%）和正常水分管理（田间最大持水量75%~80%），对光合特性进行了分析。结果表明：随着干旱强度的增强，不同年份品种单株叶面积、叶色值、

2、净光合速率和单株粒重均呈下降趋势，但不同品种之间下降趋势存在差异。在干旱胁迫条件下随着品种育成时间的推移单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重降低百分率等均呈先升高后降低的趋势；轻度干旱条件下单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重下降百分率与育成年份相关达到显著或极显著水平（R2=0.7673*、R2=0.8410*、R2=0.9045**、R2=0.9872**），重度干旱条件下单株叶面积下降百分率与育成年份相关不显著（R2=0.6057）、叶色值、净光合速率和单株粒重下降百分率与育成年份相关均达到极显著水平（R2=0.9

3、775**、R2=0.9332**、R2=0.9699**）。从单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重的变化趋势可以看出，随着品种的遗传改良，黑龙江省不同年份育成大豆品种的抗旱能力呈先降低后升高的趋势。.jyqkail：[email protected]。收稿日期：2014-12-26，修回日期：2015-02-28。0引言大豆是需水量较大的作物[1-4]，根系浅且不发达[5]，水分利用效率低[6]，因此，大豆生产极易受到干旱胁迫的影响，尤其是生殖生长期，是大豆对水分胁迫最为敏感时期，此时受到干旱胁迫，大豆群体的叶面

4、积指数、叶绿素含量和净光合速率等光合生理指标均会受到不同程度的影响，导致产量下降[7-9]。黑龙江省是中国大豆主产区，气候特点属于温带大陆性季风气候，降水不足，且季节性分布明显，作物生长期间极易受到阶段性干旱的影响[10]，因此，探讨黑龙江省大豆品种遗传改良过程中对干旱胁迫能力的变化规律，对于稳定黑龙江省大豆生产，保证全国大豆供应具有重要意义。关于品种的遗传改良国内外学者做了广泛的研究，郑洪兵等[11]认为，随着育成年份的推移大豆株高降低、节数增加、节间缩短、单株叶面积和叶形指数增加；杨秀红等[12]对与抗旱性关系密切的根系进行

5、了遗传改良规律研究，认为大豆根系向着体积增大，表面积增加的方向发展；费志宏等[13-14]分别对黑龙江省1981—2000年间育成的早熟和中熟大豆品种改良趋势研究认为，植株形态，产量因子和品质含量均有不同程度的改良；植株形态性状和生理功能的改良必然引起品种自身抗旱能力的变化。解析黑龙江省大豆品种遗传改良过程中抗旱能力的变化规律为黑龙江省广适应大豆品种的选择提供理论依据。为此，笔者选用黑龙江省不同年份育成大豆品种为试验，对干旱胁迫后其光合特性的变化进行研究，试验结论将对指导广适应性大豆品种的选育和高产栽培具有重要意义。1材料与方法

6、1.1试验材料选用黑龙江省1985—2010年育成的5个代表性大豆品种（表1），所选参试品种均为亚有限结荚习性，生育期均为120天，叶形均为披针叶，蛋白质含量均在43.5%以下和脂肪含量均为21.5%以下的产量型品种。1.2试验设计试验于2012—2013在黑龙江农业科学院佳木斯分院盆栽场进行。供试土壤养分含量：碱解氮(N)229.30mg/kg、速效磷(P2O5)126.00mg/kg、速效钾(K2O)510.69mg/kg、pH6.91、全氮(N)0.308%、全磷(P2O5)0.224%、全钾(K2O)1.896%、有机质

7、5.30%。采用盆栽试验，盆直径30cm，高35cm，每盆装15kg土。试验采用裂区设计，设3个水分处理水平：重度干旱处理（田间最大持水量的35%~40%）、轻度干旱处理（田间最大持水量的55%~60%），对照处理为正常水分管理（田间最大持水量的75%~80%），采用称重法控制土壤水分。试验于5月15日±3天播种，每个品种播种18盆，每盆定苗3株，试验于R2期进行水分处理，每个品种处理6盆，处理结束后取3盆进行分析测定，3盆恢复正常水分管理，成熟时测产。1.3测定指标与方法1.3.1单株叶面积测定将所取样品植株叶片摘下，铺在透明

8、板上压平，利用MSD-971叶面积分析仪，测量全株叶面积。1.3.2叶色值测定干旱胁迫后取样之前，利用SPAD502活体叶绿素测定仪测量，测量部位为主茎倒3叶中间小叶，每盆测量3株取平均值。1.3.3净光合速率测定利用美国生产的Li-cor6400光合仪测定参试