花后渍水对小麦根冠衰老的影响及其调控

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渍害是长江中下游地区小麦主要的气象灾害。花后渍水严重影响了小麦灌浆结实,导致结实率降低、千粒重下降,最终影响产量。为明确花后渍水对小麦根系和地上部生长的影响,探索花后受渍小麦的恢复及调控途径,以宁麦13、扬麦18、皖垦麦076、烟农19和皖麦52等5个小麦品种为试验材料,在小麦开花期开始渍水,渍水时长分别为0(W0)、3(W3)、6(W6)和9 d(W9)。渍水处理结束后,分别喷施0.5%氮肥和0.3%KH2PO4,以喷施蒸馏水作为对照,探索氮肥和KH2PO4处理对受渍后小麦籽粒产量和品质的缓解效应,结果表明:1渍水时长对小麦产量的影响各品种W3处理的产量和品质与W0处理无显著差异。W6和W9处理的籽粒产量和品质显著低于W0和W3处理。其主要原因是W6和W9处理的旗叶SPAD值和净光合速率显著低于其他处理,从而导致千粒重显著降低。花后渍水显著降低了干物质向籽粒中的分配量,W6和W9处理的成熟期籽粒干物质量及经济系数显著低于W0和W3处理。2渍水时长对小麦氮素代谢的影响各品种W3处理小麦籽粒氮素积累量、籽粒蛋白质组分与W0处理无显著差异,W6和W9处理的籽粒氮素积累量、籽粒蛋白质组分显著低于W0和W3处理。其主要原因是花后渍水显著降低了氮素利用效率,导致植株氮素积累总量下降,W6和W9处理籽粒中蛋白质组分含量显著降低,最终导致W6和W9成熟期籽粒氮素积累量显著降低。3渍水时长对小麦根系形态、根系活力和内源保护酶活性的影响各品种W3的小麦根系形态、根系活力和内源保护酶活性与W0处理无显著差异,W6和W9处理的根系干重、根系活力、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著低于W0和W3处理,W6和W9处理的根系过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量显著高于W0处理。花后渍水显著降低了小麦的根系活力和根系CAT、SOD的活性,加剧根系细胞膜脂过氧化作用,加速了根系衰老。4渍水后修复处理对小麦产量和品质的影响渍水后喷施氮肥与喷施KH2PO4处理均能提高小麦的产量和品质;但修复处理后的产量低于W0处理。W9处理时,宁麦13、扬麦18、皖垦076和烟农19喷施氮肥处理下的产量分别提高了14.27%、14.66%、17.93%和13.41%,喷施KH2PO4处理下的产量分别提高了12.90%、14.81%、13.88%、18.34%。W9处理后喷施氮肥和KH2PO4的修复效果较W3和W6处理后喷施处理显著。5渍水后修复处理对小麦根系形态、内源保护酶及根活的影响W3、W6和W9处理后喷施氮肥和KH2PO4对小麦根系的平均直径、总根体积、根系总长和表面积无显著影响。W6和W9处理后喷施氮肥和KH2PO4增加了小麦根系干重。喷施氮肥和KH2PO4降低了小麦根系POD活性和MDA含量,提高了小麦根系CAT、SOD活性和根系活力。喷施氮肥与喷施KH2PO4处理修复效果无显著差异。综上所述,小麦花后受到渍害胁迫会加快根系的衰老进程,从而影响小麦的地上部生长,使得旗叶衰老进程加快,影响小麦对氮素及其他营养物质的吸收和转运、干物质的积累,最终导致小麦籽粒产量和品质的下降。渍水后喷施氮肥和KH2PO4能延缓小麦的衰老,提高产量,但未能达到未渍水前水平,且喷施氮肥与喷施KH2PO4处理修复效果无显著差异。
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