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大豆在开花、结荚与鼓粒期对水分敏感,而此阶段经常出现干旱,从而导致大豆产量下降、品质变劣。因此为增进大豆对干旱胁迫的响应与适应机制的理解及制定应对策略,本试验选用8个高油大豆品系,利用盆栽模拟不同程度的干旱胁迫,将土壤水分分为三种处理,分别为正常土壤水分(CK)、中度干旱胁迫(MS)和严重干旱胁迫(SS),以研究开花期至鼓粒期干旱胁迫对大豆产量及品质性状的影响。试验结果如下:
从开花盛期到鼓粒初期,各水分处理下单株叶面积均呈增长趋势,在鼓粒初期达到最大值,在鼓粒末期均有所下降。在开花盛期,CK与SS处理间单株叶面积差异极显著(p<0.01);从结荚初期至鼓粒末期,各水分处理间差异均达到极显著水平(p<0.01)。
三种水分处理下总干物质重均随着生育期的推进而提高,均在鼓粒末期达最大,但增加幅度因土壤水分的差异而表现不同。在各生育期下,总干物质重为CK>MS>SS。开花盛期,不同水分处理的总干物质重差异不显著;结荚初期,SS与CK、MS处理间差异达到极显著(p<0.01);整个鼓粒期,各水分处理间差异均达到极显著(p<0.01)。
在同一时期下,三种水分处理下叶水势为SS<MS<CK处理。在7月22日,叶水势MS与CK处理差异不显著(p>0.05),但SS与CK处理差异达到极显著(p<0.01)。7月30日与8月9日的叶水势,各水分处理间差异均达到极显著(p<0.01)。
三种水分处理下叶绿素相对含量从开花盛期至鼓粒末期呈先升高后降低的趋势,并且均在结荚盛期叶绿素相对含量达到最高峰,各生育期叶绿素相对含量为SS<MS<CK处理。在7月20日SS与CK处理间叶绿素相对含量差异达到显著水平(p<0.05);而MS与CK处理间差异在8月8日达到显著水平(p<0.05)。
干旱胁迫导致大豆株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数和单株粒重下降,各性状在三种水分处理下均为CK>MS>SS处理;结荚高度上升,为SS>MS>CK处理,并且各性状在水分处理间差异均达到显著水平(p<0.05)。不同程度的干旱胁迫导致蛋白质含量上升,脂肪含量降低。棕榈酸、油酸含量下降;硬脂酸、亚油酸和亚麻酸含量上升,且各脂肪酸含量在三种水分处理下差异均达到极显著水平(p<0.01)。各种氨基酸含量在不同水分处理下差异均不显著(p>0.05)。根据灰色关联分析综合评定各大豆品系抗旱性,表明中度干旱胁迫下农大15440抗旱性较强;严重干旱胁迫下15436抗旱性较强。
单株粒数、单株荚数对单株粒重的影响最大;而结荚高度对单株粒重的影响最小。并且在严重干旱胁迫下,株高对单株粒重的影响比中度胁迫下更为明显。