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王荣荣,陈天鹏,尹豪杰,蒋桂英
WANG RongRong, CHEN TianPeng, YIN HaoJie, JIANG Guiying
摘要: 【目的】研究不同干旱敏感性春小麦根系生长对阶段干旱胁迫的形态及生理响应差异,阐明新疆滴灌条件下春小麦的抗旱节水生理机制,为新疆麦区进一步节水高产提供科学依据。【方法】2021—2022年采用土柱栽培法,以抗旱性强品种新春6号和抗旱性弱品种新春22号为材料,分蘖和拔节期分别设置轻度(T1和T3,60%—65% FC,FC为田间持水量)、中度(T2和T4,45%—50% FC)干旱胁迫处理后滴灌复水,以常规滴灌为对照(CK,75%—80% FC),研究生育前期干旱胁迫对根系形态特征(根长密度(RLD)、根体积密度(RVD)、根表面积密度(RSAD)和根质量密度(RMD))、抗氧化系统(丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O2.-)、还原型抗坏血酸(AsA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))、渗透物质(脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS))及根系活力的时空变化特征,分析滴灌春小麦根系生长对干旱-复水的补偿效应。【结果】随干旱胁迫程度增加,RLD、RVD、RSAD及RMD呈先增后降的变化趋势,轻度干旱(T1和T3)条件下,显著增加了20—60 cm土层的RLD、RVD、RSAD及RMD。各土层根系MDA含量、O2.-产生速率随着胁迫程度的加剧呈上升趋势,而SOD、POD、CAT、AsA、Pro、SP、SS及根系活力均随干旱程度加剧呈先升后降趋势,并随土层加深逐渐增大。T1处理复水后,根系形态特征、抗氧化酶活性、渗透物质、根系活力均达到最大值,进而提高产量,较其余处理增加2.77%—19.58%。逐步回归分析表明,RVD、RSAD、AsA、SOD、CAT及SS是决定产量的重要因素,RLD、Pro以及SP是对新春6号抗旱性影响较为显著的指标;RSAD、SP、SS、MDA以及POD是对新春22号抗旱性影响较为显著的指标。【结论】春小麦在分蘖和拔节期维持60%—65% FC,滴灌复水后会增加根系在20—60 cm土层的分配比例,提高根系清除活性氧及渗透调节能力,延缓根系衰老,改善根系生理特性,进而提高产量。