夏玉米苗期对不同时长干旱-复水的生理响应机制

摘要

为探究干旱-复水环境下夏玉米苗期的生理调节机制,采用桶栽的方式,设置3个水分处理:正常处理(CK):75％～85％θf(田间持水量),轻度胁迫(W1):60％～70％θf,中度胁迫(W2):50％～60％θf;设置3个胁迫时长,7 d(T1)、10 d(T2)、13 d(T3);于胁迫与复水期间测定夏玉米苗期叶片的渗透调节物质、抗氧化酶及光合指标.结果表明:在轻度和中度胁迫下,脯氨酸(Pro)含量呈先增大后减小趋势,第3天达到峰值,相较于CK分别提高32.7％、44.1％;复水后,胁迫10 d处理的Pro累积量高于胁迫7 d的处理,而胁迫13 d无明显累积效应.超氧化物歧化酶(SOD)活性在胁迫期间呈先增大后减小趋势,第3天达到峰值,相较于CK分别提高22.0％、12.4％;复水后活性增强,且胁迫13 d处理的SOD活性高于胁迫10 d和胁迫7 d处理.过氧化物酶(POD)活性在轻度胁迫处理下呈先增大后减少趋势,在第3天达到峰值,相较于CK提高28.5％,而在中度胁迫处理下POD活性呈减小趋势,且低于CK;复水后酶活性均恢复至正常处理水平.丙二醛(MDA)含量在胁迫期间呈增高趋势,且胁迫时长越长,增幅越大,在胁迫13 d处理下,中度和轻度胁迫下的MDA含量相较于CK分别提高140％和281％;复水后胁迫缓解,所有处理组的MDA含量均恢复至正常处理水平.在轻度和中度胁迫下,夏玉米的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率分别为CK的92.5％和77.7％、93.9％和74.3％、87.9％和74.5％,光合作用受到限制;复水后,中度胁迫处理表现出光合补偿效应,光合指标值均高于其他处理.研究表明,持续10 d维持土壤50％～60％θf较利于夏玉米生长,其复水后出现显著的光合补偿效应.