气温升高与干旱胁迫对宁夏枸杞生长与果实品质的影响

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随着“温室效应”不断加剧导致全球地表平均气温升高,引起全球降水格局发生变化,对旱区木本经济植物产生影响。本研究以宁夏枸杞为材料,采用开顶式生长室模拟增温环境,设置两个温度水平(正常环境温度,增温=正常环境温度+2.0-3.0℃)和3个土壤水分水平(CK(田间最大持水量的70%~75%)、中度干旱处理(田间最大持水量的50%-55%)和重度干旱处理(田间最大持水量的35%~40%)),研究气温升高和干旱胁迫对宁夏枸杞营养生长、光合产物分配、枸杞品质等的影响。主要结果如下:1、气温升高和干旱胁迫对枸杞苗高生长的影响极显著(P=0.0016),增温处理下苗高净生长量增高17.29%;随着干旱胁迫的增大,宁夏枸杞苗木地径、苗高、新梢加长、新梢加粗的生长、叶鲜重、叶干重、叶面积均降低。因此,气温升高促进宁夏枸杞苗木生长,干旱胁迫对枸杞生长有抑制作用;气温升高加剧了干旱胁迫对枸杞生长的影响。2、气温升高和干旱胁迫对枸杞根系生物量的影响极显著(P=0.0001);气温升高和干旱胁迫增大了枸杞根系生物量和根冠比,但降低了总生物量;随着干早胁迫程度加剧和时间的持续,枸杞植株总生物量明显下降;气温升高对宁夏枸杞生物量的影响显著(P=0.0361),其中增温处理下枸杞苗总生物量比常温处理降低13.65%;气温升高减缓了干旱胁迫对宁夏枸杞生物量的影响。3、气温升高和干旱胁迫降低了枸杞光合作用。随着干旱胁迫程度的加剧,净光合速率(Pn)显著下降;增温处理下Pn比对照降低了22.74%(P=0.0008)。蒸腾速率(Tr)显著增大;但干旱胁迫降低了Tr,气温升高减缓了干旱胁迫对宁夏枸杞光合作用的影响。4、气温升高和干旱胁迫交互处理增大了初始荧光(Fo)和非光化学猝灭系数(NPQ);处理60d时,增温处理下F0比常温处理升高9.85%(P=0.0275);处理90d时,增温处理的平均Fv/Fm比常温处理降低1.12%(P<0.05);随着干旱胁迫程度加剧,Fv/Fm、PSII潜在活性(Fv/Fo)、化学猝灭系数(qP)呈明显下降趋势;气温升高加剧了干旱胁迫对Fv/Fm的影响。5、气温升高和干旱胁迫处理下,枸杞果实的百粒枸杞鲜重、百粒干重下降。处理90d时,各处理间,单株产量差异极显著(P=0.0072);在常温处理下,重度干旱处理的枸杞产量是正常供水处理的51.71%,增温处理下平均单株产量是常温处理的51.39%,干旱胁迫和气温升高降低了枸杞产量。6、气温升高和干早胁迫交互影响降低了枸杞果实类胡萝卜素含量,但增大了秋果黄酮含量;中度干旱处理和重度干旱处理条件下的平均多糖含量分别是正常供水处理的103.43%和94.11%,说明中度干旱胁迫有利于枸杞多糖的积累;气温升高加剧了中度干旱胁迫对枸杞多糖累积的增大作用,减缓了重度干旱胁迫对多糖积累的抑制作用。7、随着干旱胁迫程度的增加,果实和叶片中蔗糖含量呈现增后降的趋势;气温升高和干旱胁迫交互影响降低枸杞根和茎中蔗糖含量;处理120d时增温处理条件下的平均叶片蔗糖含量是正常环境气温处理的94.56%,气温升高缓解了干旱胁迫对枸杞果实和根中蔗糖积累的抑制作用。8、增温处理的枸杞叶片中P含量较高,说明气温升高条件有利于枸杞对土壤中P的吸收;在气温升高和干旱胁迫交互作用下,枸杞通过K含量的增加来增强抵御干旱的能力。
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