遮荫胁迫强度对胁迫解除后多花黑麦草苗期生长的影响
摘要:多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)是长江中下游地区稻茬冬闲田中广泛种植的牧草之一。在“水稻/黑麦草”套作制度下,水稻基部的遮荫条件对苗期多花黑麦草的生长发育有着重要的影响。为探究多花黑麦草对弱光胁迫的响应机制,探明水稻基部遮荫影响多花黑麦草生长发育的生理基础,本试验采用盆栽砂培试验方法,研究了不同遮荫强度(L0:全光照、L1:全光照的(47.5±2.9)%、L2:全光照的(30.6±2.6)%和L3:全光照的(10.7±0.4)%)对多花黑麦草苗期生长发育的影响。结果表明,随着解除遮荫时间的延长,多花黑麦草各个遮荫处理的SOD、POD和CAT活性均显著提高,类胡萝卜素含量则显著下降;L1和L2处理的叶绿素a和叶绿素b含量呈下降趋势,L3处理的则呈上升趋势;说明遮荫胁迫后恢复光照能够有效减轻遮荫胁迫对植物体的伤害,遮荫强度越高,对植株造成的伤害越大,其恢复时间也越久。遭受低度遮荫和中度遮荫的植株能够通过提高自身叶绿素含量来捕捉更多的光量子能力,而遭受重度遮荫的植株则由于长时间处在低光强的生长环境中,引起叶绿素的降解,影响叶绿素合成速度。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1.材料与方法 2
1.1 研究区概况和试验材料 2
1.2 试验设计与方法 3
1.3 测定项目和方法 3
1.3.1 农艺性状的测定 3
1.3.2生理指标的测定 3
1.4 数据处理与统计分析 3
2.结果与分析 3
2.1遮荫解除后叶片抗氧化酶的活性变化 3
2.1.1 遮荫解除后叶片SOD的活性变化 4
2.1.2 遮荫解除后叶片POD的活性变化 4
2.1.3 遮荫解除后叶片CAT的活性变化 4
2.2 遮荫解除后叶片光合色素的的变化 5
2.2.1遮荫解除后叶片叶绿素a的含量变化 5
2.2.2遮荫解除后叶片叶绿素b的含量变化 5
2.2.3遮荫解除后叶片类胡萝卜素的含量变化 5
2.3遮荫解除后多花黑麦草农艺性状的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
变化 6
2.3.1遮荫解除后单株生物量的变化 6
2.3.2遮荫解除后分蘖数的变化 6
2.3.3遮荫解除后株高的变化 6
3.讨论与结论 7
致谢 7
参考文献 8
遮荫胁迫强度对胁迫解除后多花黑麦草苗期生长的影响
引言
多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)在长江中下游地区可进行“水稻黑麦草”轮作,目前已成为该地区稻茬冬闲天田广泛种植的重要牧草[1],但是普遍存在播期较晚的问题,严重影响了牧草的产量和品质[2]。将“水稻黑麦草”轮作制度改为“水稻/黑麦草”套作制度,在水稻收割前1520天套播多花黑麦草,将能够有效延长黑麦草越冬之前的生长期。但是这种套作会使得黑麦草在苗期生长时受到1520天遮荫影响,实地测量水稻基部的遮荫强度为自然光照的30%50%,水稻收割后,由遮荫转入自然光强后,多花黑麦草对光强的变化的响应和恢复过程也对其苗期生长发育有着一定的影响。
光照强度是影响饲草生产性能的重要因素,光照不仅能够为植物的光合作用提供能量来源,还在植物的生长发育、酶活性等方面有着十分关键的作用[34]。研究表明,不同的光照强度能够显著影响植物叶片的形态结构及生理生化特性,适当遮荫下,植物叶片发生相应的生理生化变化来适应弱光环境[5]。遮荫通常会降低植物净光合速率,使得光饱和点明显降低,影响植物获取碳的能力,最终致使植物的干物质产量的下降[68]。短期遮荫会使植物叶片叶绿素含量升高,使得植物能够捕捉更多的光能,从而适应弱光环境,但是长期遮荫后,植物对遮荫的抵抗不足,会影响植物的正常生长发育, 使得叶绿素含量降低[911]。当遮荫度超过植物可以忍耐的程度时,光合作用将不能正常进行从而导致植株的生长发育停滞,严重时植株将会死亡[12]。研究表明,植物在由强光或弱光转成自然强光之后,体内的光呼吸反应会随之加强,对应的抗氧化酶的活性也会进而加强[1315]。在遮荫解除后如遇强光高温天气还经常会发生光抑制甚至光破坏等不适应现象,严重影响光合功能的恢复[8,1617]。此外,遮荫还会改变植物的形态,易久红等人的研究表明遮荫条件下,植物长的高而细弱,分蘖数减少[18]。
前人的研究多侧重于弱光胁迫对植物的影响,而由弱光环境转入自然光照后对植物的适应和恢复过程研究较少,尤其在“水稻/黑麦草”套作模式下,遮荫以及解除遮荫后对多花黑麦草生长发育的影响研究在国内尚无报道。鉴于此,本文主要从不同遮荫胁迫强度对胁迫解除后多花黑麦草苗期生长的影响进行研究,以期为弱光胁迫下多花黑麦草的适应性提供理论和实践依据,为今后“水稻/黑麦草”套作制度的推广提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1.1 研究区概况和试验材料
盆栽实验于2015年912月在江苏省南京市大学牌楼教学科研基地(118°22~119°14 E,31°14~32°02 N,)进行。该地区属北亚热带季风气候区,四季分明,年均气温15.4℃,全年无霜期达200~300天。实验期间912月南京气温变化如表1所示。
表1 试验期间南京2015年9至12月候平均气温(江苏气象局)
Fig. 1 Pentad average air temperature of 2015 at Nanjing from Sep. to Dec. during the experiment (provided by Jiangsu Meteorological Bureau)
供试的多花黑麦草品种为普通四倍体,由河南世纪天缘生态科技有限公司提供。
1.2 试验设计与方法
于2015年10月7日将多花黑麦草播种与塑料盆中,盆钵规格为24cm ×16.5cm ×22cm(上径 ×下径 ×高),盆内所用土壤为大田土混沙,沙土比为1:2,施足有机肥。全光照下育苗,10月12日出苗后进行遮荫处理,各个品种分别进行三个光梯度处理,光照梯度采用不同层数的遮阳网叠加获得,遮荫材料为黑色遮阳网,遮阴棚规格为3m×3m×1.5m,遮阳网边缘距地面30cm,以保持棚内外温湿度一致。遮阴处理分别设1层、2层和3层遮阳网。采用TES1339照度计测量其光强分别为全光照的(47.5±2.9)%、(30.6±2.6)%和(10.7±0.4)% (3种遮阴处理分别记为L1、L2、L3),全光照为对照(L0表示)。每个处理6个重复。采用随机区组排列,实验期间等水肥管理,定期移动花盆,以消除边缘的影响。观察监测生育期内生长特性,出苗10天后选取长势均匀的10株定苗。11月3日遮荫处理21d后解除遮荫。
1.3 测定项目和方法
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1.材料与方法 2
1.1 研究区概况和试验材料 2
1.2 试验设计与方法 3
1.3 测定项目和方法 3
1.3.1 农艺性状的测定 3
1.3.2生理指标的测定 3
1.4 数据处理与统计分析 3
2.结果与分析 3
2.1遮荫解除后叶片抗氧化酶的活性变化 3
2.1.1 遮荫解除后叶片SOD的活性变化 4
2.1.2 遮荫解除后叶片POD的活性变化 4
2.1.3 遮荫解除后叶片CAT的活性变化 4
2.2 遮荫解除后叶片光合色素的的变化 5
2.2.1遮荫解除后叶片叶绿素a的含量变化 5
2.2.2遮荫解除后叶片叶绿素b的含量变化 5
2.2.3遮荫解除后叶片类胡萝卜素的含量变化 5
2.3遮荫解除后多花黑麦草农艺性状的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
变化 6
2.3.1遮荫解除后单株生物量的变化 6
2.3.2遮荫解除后分蘖数的变化 6
2.3.3遮荫解除后株高的变化 6
3.讨论与结论 7
致谢 7
参考文献 8
遮荫胁迫强度对胁迫解除后多花黑麦草苗期生长的影响
引言
多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)在长江中下游地区可进行“水稻黑麦草”轮作,目前已成为该地区稻茬冬闲天田广泛种植的重要牧草[1],但是普遍存在播期较晚的问题,严重影响了牧草的产量和品质[2]。将“水稻黑麦草”轮作制度改为“水稻/黑麦草”套作制度,在水稻收割前1520天套播多花黑麦草,将能够有效延长黑麦草越冬之前的生长期。但是这种套作会使得黑麦草在苗期生长时受到1520天遮荫影响,实地测量水稻基部的遮荫强度为自然光照的30%50%,水稻收割后,由遮荫转入自然光强后,多花黑麦草对光强的变化的响应和恢复过程也对其苗期生长发育有着一定的影响。
光照强度是影响饲草生产性能的重要因素,光照不仅能够为植物的光合作用提供能量来源,还在植物的生长发育、酶活性等方面有着十分关键的作用[34]。研究表明,不同的光照强度能够显著影响植物叶片的形态结构及生理生化特性,适当遮荫下,植物叶片发生相应的生理生化变化来适应弱光环境[5]。遮荫通常会降低植物净光合速率,使得光饱和点明显降低,影响植物获取碳的能力,最终致使植物的干物质产量的下降[68]。短期遮荫会使植物叶片叶绿素含量升高,使得植物能够捕捉更多的光能,从而适应弱光环境,但是长期遮荫后,植物对遮荫的抵抗不足,会影响植物的正常生长发育, 使得叶绿素含量降低[911]。当遮荫度超过植物可以忍耐的程度时,光合作用将不能正常进行从而导致植株的生长发育停滞,严重时植株将会死亡[12]。研究表明,植物在由强光或弱光转成自然强光之后,体内的光呼吸反应会随之加强,对应的抗氧化酶的活性也会进而加强[1315]。在遮荫解除后如遇强光高温天气还经常会发生光抑制甚至光破坏等不适应现象,严重影响光合功能的恢复[8,1617]。此外,遮荫还会改变植物的形态,易久红等人的研究表明遮荫条件下,植物长的高而细弱,分蘖数减少[18]。
前人的研究多侧重于弱光胁迫对植物的影响,而由弱光环境转入自然光照后对植物的适应和恢复过程研究较少,尤其在“水稻/黑麦草”套作模式下,遮荫以及解除遮荫后对多花黑麦草生长发育的影响研究在国内尚无报道。鉴于此,本文主要从不同遮荫胁迫强度对胁迫解除后多花黑麦草苗期生长的影响进行研究,以期为弱光胁迫下多花黑麦草的适应性提供理论和实践依据,为今后“水稻/黑麦草”套作制度的推广提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1.1 研究区概况和试验材料
盆栽实验于2015年912月在江苏省南京市大学牌楼教学科研基地(118°22~119°14 E,31°14~32°02 N,)进行。该地区属北亚热带季风气候区,四季分明,年均气温15.4℃,全年无霜期达200~300天。实验期间912月南京气温变化如表1所示。
表1 试验期间南京2015年9至12月候平均气温(江苏气象局)
Fig. 1 Pentad average air temperature of 2015 at Nanjing from Sep. to Dec. during the experiment (provided by Jiangsu Meteorological Bureau)
供试的多花黑麦草品种为普通四倍体,由河南世纪天缘生态科技有限公司提供。
1.2 试验设计与方法
于2015年10月7日将多花黑麦草播种与塑料盆中,盆钵规格为24cm ×16.5cm ×22cm(上径 ×下径 ×高),盆内所用土壤为大田土混沙,沙土比为1:2,施足有机肥。全光照下育苗,10月12日出苗后进行遮荫处理,各个品种分别进行三个光梯度处理,光照梯度采用不同层数的遮阳网叠加获得,遮荫材料为黑色遮阳网,遮阴棚规格为3m×3m×1.5m,遮阳网边缘距地面30cm,以保持棚内外温湿度一致。遮阴处理分别设1层、2层和3层遮阳网。采用TES1339照度计测量其光强分别为全光照的(47.5±2.9)%、(30.6±2.6)%和(10.7±0.4)% (3种遮阴处理分别记为L1、L2、L3),全光照为对照(L0表示)。每个处理6个重复。采用随机区组排列,实验期间等水肥管理,定期移动花盆,以消除边缘的影响。观察监测生育期内生长特性,出苗10天后选取长势均匀的10株定苗。11月3日遮荫处理21d后解除遮荫。
1.3 测定项目和方法
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