不同花生品種幼苗對(duì)旱澇脅迫的響應(yīng)

吳佳寶，劉登望，盧 山 ，李 林

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)旱地作物研究所，湖南 長沙 410128；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南 長沙 410128）

作物在生長發(fā)育過程中的水分供應(yīng)盈虧在很大程度上決定產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的優(yōu)劣，干旱和濕澇是水分脅迫的兩個(gè)方面[1-2]。我國花生多分布于北部溫帶到南部熱帶的季風(fēng)氣候區(qū)，降水量在地區(qū)間（330～2 000 mm/a）、年際間、季節(jié)間變率大，以致旱澇頻發(fā)，引起花生產(chǎn)量的波動(dòng)。據(jù)估計(jì)，我國的花生面積70%以上常年受到不同程度的干旱危害，平均減產(chǎn)20%以上，因此干旱是影響我國花生生產(chǎn)的主要因子。在我國長江流域、華南的花生產(chǎn)區(qū)，濕澇對(duì)花生的危害也不可低估[3-5]。這些區(qū)域春澇、春夏連澇或夏秋澇頻率較高。研究和調(diào)查數(shù)據(jù)表明，澇害一般減產(chǎn)20%～30%，嚴(yán)重者減產(chǎn)50%以上[6-7]。實(shí)際上，我國花生產(chǎn)區(qū)旱、澇往往交替發(fā)生。試驗(yàn)同時(shí)開展花生抗旱、耐澇研究，探討花生耐旱、澇脅迫的生長差異或共性之處，旨在為花生抗旱和耐澇生態(tài)育種及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種

選用具有水分需求差異的花生品種8個(gè)：湘花55、花 269、W2-15、豫花 15、湘花 311、湘花 2008、中花5號(hào)、湘花59。

1.2 試驗(yàn)方法

花生植株采用沙土盆栽，置于防雨棚內(nèi)。春播，每盆6穴，每穴2粒，3次重復(fù)，出苗后每盆定苗6株。發(fā)芽期正常供水（土壤相對(duì)含水量60%，采用稱重法控制土壤水分），7 d出苗后，讓土壤水分蒸發(fā)、植株水分蒸騰，待葉片萎焉時(shí)，設(shè)置3個(gè)水分處理：（1）干旱，土壤相對(duì)含水量40%左右，讓葉片繼續(xù)萎焉；（2）對(duì)照（正常供水），含水量 60%左右；（3）濕澇，土面淹水1 cm左右。在植株處理后的第3 d、第5 d、第10 d測(cè)定以下植株生長指標(biāo)，用于計(jì)算耐旱、耐澇系數(shù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 植株性狀調(diào)查及干物質(zhì)重量測(cè)定 觀測(cè)植株萎焉程度，參考有關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[7]?；铙w測(cè)定株高、葉片長（所有葉位葉片平均長度），然后采集植株整體樣本6株，將各器官分開，烘干至恒重。

1.3.2 耐旱與耐澇系數(shù)的計(jì)算 按以下公式計(jì)算耐旱（耐澇）系數(shù)：

耐旱（耐澇）系數(shù)=干旱（濕澇）脅迫下性狀值/對(duì)照性狀值

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片萎焉程度與水分脅迫的關(guān)系

葉片萎焉程度是判斷花生品種抗旱性的一個(gè)重要形態(tài)指標(biāo)[8]。干旱脅迫處理后的第3 d，于上午10∶00左右觀察。由表1可知，干旱處理后不同花生品種的葉片萎焉程度不同，耐旱性強(qiáng)的品種中花5號(hào)僅復(fù)葉閉合，但不萎焉；抗旱性較弱的豫花15和湘花311倒3葉萎焉，屬于重度萎焉。

表1 干旱處理組第3 d葉片萎焉程度

2.2 水分脅迫對(duì)株高與葉長的影響

由表2看出，所有品種苗期受旱時(shí)，植株生長速度減緩，表現(xiàn)在伸長生長受到抑制，株叢矮化，葉片變?。欢贩N間對(duì)濕澇反應(yīng)敏感度差異大于干旱，或促或抑。綜合比較株高、葉長的旱、澇耐性系數(shù)可知，品種、器官間的旱、澇響應(yīng)存在多樣性差異：株高、葉長受旱、澇影響均較小的是湘花59，其次是湘花55；受旱、澇影響均較大的是湘花311，其次是豫花15；中花5號(hào)受干旱影響大，受漬澇的促進(jìn)也大，湘花2008與之相似；W2-15則是受干旱影響小，受漬澇影響大；花269除葉長耐旱系數(shù)較高外，其他均居中。

表2 水分脅迫處理對(duì)花生幼苗生長指標(biāo)耐性系數(shù)的影響

2.3 水分脅迫對(duì)地上部干物質(zhì)的影響

干物質(zhì)量是作物生產(chǎn)力的整體體現(xiàn)，也是抗旱與耐澇的重要衡量指標(biāo)之一。由表2可知，品種間差異較大：莖、葉片生物量因旱、澇均促進(jìn)的是湘花2008，影響均較小的是花269，影響均較大的是湘花55；豫花15、湘花311僅莖稈耐澇系數(shù)較高，而莖稈耐旱系數(shù)和葉片的旱、澇系數(shù)均較低；中花5號(hào)僅莖稈耐旱系數(shù)較高，而莖稈耐澇系數(shù)和葉片的耐旱、耐澇系數(shù)均較低；W2-15受干旱影響小，受漬澇影響大，湘花59則是與之相反，旱抑、澇促。

2.4 水分脅迫對(duì)花生根系的影響

綜合比較各品種根干重、根冠比的耐性系數(shù)表明（表2）：W2-15的根系能旱澇兼耐，水分適應(yīng)能力很強(qiáng)；湘花2008耐旱、較耐澇；中花5號(hào)、湘花311和湘花59的根系適應(yīng)干旱的能力較強(qiáng)，卻不耐澇；花269和湘花55較耐旱不耐澇；豫花15旱澇均不耐。

2.5 花生不同生長指標(biāo)對(duì)旱澇脅迫響應(yīng)的異同

從表3可知，各品種整體來看受旱促進(jìn)、受澇抑制的效應(yīng)均最強(qiáng)的是根系，說明花生的根系對(duì)旱、澇脅迫響應(yīng)最敏感。地上部的株高受干旱抑制最重，受漬澇影響也較重，其次是葉片的長度及其干物質(zhì)重量。與株高、葉片不同的是，旱、澇均能增加莖稈干物質(zhì)量。簡而言之，旱促根，使植株矮壯；澇抑根，使植株徒長。

表3 不同品種花生幼苗生長指標(biāo)、旱澇耐性系數(shù)及二者相關(guān)性

從表3可知，耐旱系數(shù)與耐澇系數(shù)的相關(guān)性以葉片干物質(zhì)、地上部干物質(zhì)極高，根系干物質(zhì)較高，說明這3個(gè)生長指標(biāo)對(duì)旱、澇的響應(yīng)有一致性或同步性，它們的耐旱與耐澇的機(jī)制可能具有某些共性；莖稈干物質(zhì)、根冠比對(duì)旱、澇的響應(yīng)也較為一致；而株高、葉長對(duì)旱、澇的響應(yīng)不一致。

3 討論與結(jié)論

3.1 不同花生品種幼苗期生長對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)

許多研究認(rèn)為，花生苗期適度干旱脅迫能夠刺激根系深扎，更為強(qiáng)壯，有利于提高抗旱力。因此，根系的長度和重量可作為評(píng)價(jià)花生對(duì)土壤水分虧缺反應(yīng)的關(guān)鍵指標(biāo)[9]。但極度缺水將影響花生的出苗，引起死苗[6]。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，干旱導(dǎo)致不同花生品種葉片的萎焉程度差異較大，干旱大幅度抑制所有花生品種的株高、葉片長，莖稈有促有抑，而根系生長（細(xì)而密）、根冠比一律大幅促進(jìn)。上述說明幼苗期花生生長對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)存在品種間的一致性與多樣性。綜合萎焉程度、地上部、地下部及根冠比的耐旱系數(shù)來看，湘花2008的耐旱性最強(qiáng)，W2-15其次，中花5號(hào)第3。

3.2 不同花生品種幼苗期生長對(duì)濕澇脅迫的響應(yīng)

花生出苗后若處于濕澇環(huán)境，根系對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收以及葉片的蒸騰作用均會(huì)受到影響[6]。植株在濕澇的條件下，由于土壤氧氣嚴(yán)重缺乏，花生被迫進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生和積累較多的乙醇，使根系中毒甚至腐爛[7]。本研究表明，受濕澇影響最直接、最嚴(yán)重的器官是根系，根冠比大幅降低，莖稈則受促進(jìn)，株高、葉片長抑制為主。綜合各指標(biāo)的耐澇系數(shù)來看，湘花2008耐澇性最強(qiáng)，W2-15其次，湘花59、花269再次。

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