干旱脅迫下玉米-甘薯套作對(duì)甘薯光合與抗性生理及產(chǎn)量的影響.pdf

1、玉米/甘薯套作是西南地區(qū)甘薯種植的最常見形式，既實(shí)現(xiàn)了作物種植的多樣性，又在一定程度上提高了土地利用效率和復(fù)種指數(shù)，進(jìn)而達(dá)到增產(chǎn)的目的。雖然甘薯較一般作物耐旱，其在一生中仍然存在對(duì)水分相對(duì)敏感的時(shí)期，甘薯在該生長(zhǎng)期內(nèi)土壤水分若低于50％，其發(fā)根長(zhǎng)苗情況會(huì)受到影響而導(dǎo)致減產(chǎn)。甘薯與玉米的共生期是每年的6月到7月份，此時(shí)正屬于重慶高溫伏旱常發(fā)時(shí)期，也是甘薯生長(zhǎng)發(fā)育最關(guān)鍵的時(shí)期，若此時(shí)受干旱影響，甘薯會(huì)因干旱脅迫而生長(zhǎng)受阻，引發(fā)一系列生理應(yīng)激

2、響應(yīng)，最終影響產(chǎn)量。因此，研究干旱對(duì)甘薯生長(zhǎng)發(fā)育前期的影響，了解其農(nóng)藝及生理變化，通過農(nóng)藝措施提高套作群體的抗旱性，對(duì)確保甘薯在干旱下的穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。而在玉米/甘薯套作系統(tǒng)中，由于上位作物玉米的的遮陰作用，一定程度上減少了土壤水蒸散，為其套作模式的抗旱提供了良好的基礎(chǔ)。研究以渝薯33和南薯88為參試材料，分別與三峽玉6號(hào)進(jìn)行套作，研究在干旱脅迫、正常澆水下玉米/甘薯套作對(duì)甘薯的光合、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、活性氧清除、水養(yǎng)分利用狀況、產(chǎn)量等的

3、影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在干旱處理的條件下，套作中由于玉米的根系提水作用，使得土壤水分從深層移動(dòng)到表層，一定程度上改善了甘薯生長(zhǎng)所在的表層土壤含水量，對(duì)甘薯的正常生長(zhǎng)起到了一定積極作用。⑵干旱脅迫下，套作甘薯的蔓長(zhǎng)、莖粗生長(zhǎng)勢(shì)弱于凈作，但二者間長(zhǎng)勢(shì)差小于澆水處理。即干旱脅迫存在時(shí)，套作有利于甘薯莖葉的生長(zhǎng)。⑶干旱套作處理下，甘薯光合作用受光與干旱脅迫的疊加影響，Pn值最低，Gs、Tr、Ci等也較其他處理低。Gs與Pn、C

4、i分別成顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系；且渝薯33總?cè)~綠素含量與Gs、Pn、Ci均為負(fù)相關(guān)關(guān)系，南薯88總?cè)~綠素含量與Ci、Tr呈現(xiàn)出不同程度的正相關(guān)關(guān)系，而與Pn成負(fù)相關(guān)。在本研究中，氣孔因素成為限制渝薯33光合作用的主要因素，南薯88光合的降低可能還受其他因素的影響。⑷干旱條件下，甘薯葉片Pro含量高于澆水處理，且隨著干旱時(shí)間的延長(zhǎng)而增加；Pro積累量存在明顯品種差異。而干旱下套作甘薯葉片Pro含量低于凈作，即干旱處理的套作甘薯受干旱脅迫程

5、度比凈作輕。干旱條件下，甘薯葉片SS含量有所增加，且隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)。⑸干旱處理并未造成甘薯葉片中MDA的積累和CAT活性的增加，但POD、SOD活性大幅增加，且隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增加。說明CAT、MDA路徑并不承擔(dān)主要ROS清除的任務(wù)，POD、SOD路徑為本研究中活性氧清除主要路徑。⑹干旱下套作處理對(duì)甘薯養(yǎng)分?jǐn)z取較凈作更為有利，即在干旱存發(fā)生時(shí)，套作處理對(duì)植物莖葉養(yǎng)分吸收有著很好的促進(jìn)作用。⑺在干旱脅迫下

6、，甘薯、玉米產(chǎn)量均低于正常澆水，但其差異并不顯著；在套作條件下，玉米、甘薯產(chǎn)量均顯著低于凈作。干旱處理下套作甘薯產(chǎn)量下降幅度低于正常澆水，即在干旱脅迫出現(xiàn)時(shí)，玉米/甘薯套作產(chǎn)量效益更加明顯。各套作處理的LER均大于1，且套作中地上部分生物總量顯著高于凈作，體現(xiàn)出套作優(yōu)勢(shì)。就套作對(duì)甘薯品種的影響看，玉米在與南薯88套作時(shí)產(chǎn)量顯著低于與渝薯33套作，南薯88對(duì)套作玉米的影響更大。⑻甘薯產(chǎn)量與單株薯數(shù)成極顯著正相關(guān)，甘薯地上部分生物量與甘薯根