硅对人工荫蔽胁迫下大豆幼苗生长及光合特性的影响

【目的】本试验主要研究硅对荫蔽胁迫下大豆幼苗的生长及光合特性的影响,以期为间套作大豆培育壮苗提供参考。【方法】本研究于2017年在四川农业大学试验基地进行,以强耐荫性南豆12和弱耐荫性南032-42个大豆品种为材料,用黑色遮阳网(50%透光率)模拟玉米大豆套作的荫蔽环境条件,进行室外盆栽。试验设置4个处理,分别为CK(正常光照,喷蒸馏水);S0(50%荫蔽,喷蒸馏水);S1(50%荫蔽,喷施100 mg·kg~(-1) Na_2SiO_3·9H_2O水溶液);S2(50%荫蔽,喷施300 mg·kg~(-1 )Na_2SiO_3·9H_2O水溶液),在大豆苗期进行叶面喷施。测定大豆植株各部分的硅含量、叶片的光合参数和叶绿素含量,茎秆直径和抗折力、根系的形态特征和根冠比、干物质积累及可溶性糖含量等指标,分析硅对提高大豆苗期耐荫性的作用。【结果】苗期荫蔽导致2个大豆品种植株的总干物质积累量、各器官的硅含量和可溶性糖含量减少,同时,降低的指标还有茎粗、茎秆抗折力以及根长、根表面积、根体积和根冠比。荫蔽造成了大豆净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)的降低,而胞间二氧化碳浓度(Ci)和叶绿素的含量增加。不同大豆品种对荫蔽环境的响应程度不同,与南032-4相比,南豆12在荫蔽环境下具有更高的光合能力(净光合速率、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量)、茎秆抗倒能力(茎粗、茎秆抗折力)及根系生长能力(根长、根表面积、根体积、根干重)。荫蔽环境下S1处理后,2个大豆品种的干物质积累量、可溶性糖含量和叶绿素含量增加,茎秆变粗,茎秆抗折力增强,根量增多,根面积和根体积变大;叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率升高,胞间二氧化碳浓度下降,最终幼苗变壮。不同耐荫性的大豆品种对不同浓度的硅敏感度不同,其中,在S2处理下,强耐荫性南豆12的净光合速率、叶片可溶性糖含量、茎秆可溶性糖含量较S0处理分别增加了20.3%、12.9%、4.3%,弱耐荫性大豆南032-4分别增加了20.1%、94.3%、72.6%,南豆12和南032-4的胞间二氧化碳浓度分别降低了10.0%和45.2%。【结论】硅能有效地改善荫蔽胁迫条件下大豆幼苗的生长状况,增强光合作用能力、茎秆抗倒能力和根系吸收能力,从而提高大豆耐荫性。