水分和腐植酸对燕麦糖代谢、产量和β-葡聚糖形成的影响

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【研究背景】燕麦是我国北方重要的粮饲兼用作物。燕麦籽粒中富含的可溶性膳食纤维——β-葡聚糖,具有降低胆固醇功效,预防和治疗由高血脂引起的心血管疾病的功能。前人研究结果表明,在干旱条件下,燕麦产量形成和β-葡聚糖合成之间存在相互矛盾和不协调的关系。腐植酸(HA)主要具有抗旱增产和改善品质效果。因此,开展水分和腐植酸肥料协同调控燕麦产量和β-葡聚糖合成研究,对于实现燕麦高产优质具有重要理论价值和实践意义;【材料与方法】试验在大田条件下,设置灌水和天然降水两个水分处理,腐植酸水溶肥和清水两个喷施处理,通过对蒙农大燕1号和内燕5号两个品种各生育时期的形态指标、光合指标,以及开花后碳水化合物代谢、产量及β-葡聚糖含量变化,探究水分和腐植酸对燕麦产量和β-葡聚糖协同调控机制;【结果与分析】燕麦在全生育时期的光合速率在拔节期最高;抽穗期影响光合作用的主要是土壤水分限制;灌浆期时灌水处理的光合速率均高于天然降水的处理,叶面喷施腐植酸肥料之后胞间CO2浓度与气孔导度受水分和腐植酸的影响显著。通对开花后各器官可溶性总糖含量、蔗糖、葡萄糖、果糖含量分析可知,所有处理在开花后呈先增高后降低变化,20d时含量最高,几种糖在各器官中含量均表现为叶>茎>穗颖;两个品种在收获期的β-葡聚糖含量均表现为干旱条件下喷施腐植酸的处理β-葡聚糖含量最高,证明其含量与水分呈负相关,与腐植酸呈正相关关系;两个品种在灌水处理下产量均高于天然降水的处理,喷施腐植酸处理高于喷施清水的处理。其中蒙农大燕1号在正常供水条件下喷施HA的产量较干旱胁迫条件下喷施清水的处理高45.41%。内燕5号的产量在喷施腐植酸的条件下,正常供水较干旱胁迫处理高74.15%;正常供水条件下喷施HA的产量较水分胁迫条件下喷施清水的处理高75%。【结论】(1)燕麦开花后发生水分胁迫会阻碍燕麦茎叶及穗颖中可溶性糖向籽粒中转运,从而减少燕麦籽粒的千粒重造成减产;在水分不足时喷施腐植酸水溶肥可以减轻水分亏缺对糖转运的影响,促进稳产;)(2)水分与与β-葡聚糖含量呈负相关,而腐植酸在水分胁迫和正常水分条件下对燕麦产量和β-葡聚糖含量均有提高作用。
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