短日照诱导对小豆生长发育、光合特性及产量形成的影响

【作者】 张彦立； 董伟欣； 魏岩； 任帅； 刘明； 张月辰；

【机构】 河北农业大学农学院河北省作物生长调控重点实验室；

【摘要】 小豆作为我国主要的食用豆类作物之一,其蛋白质含量高,富含多种维生素及丰富的钙、铁、磷元素以及人体必需的8种氨基酸,但小豆落花落荚严重、产量低且不稳定一直是生产中的难题,光周期在植物生活周期中起着重要作用,植物的生长发育及光形态建成等都受日照长度的调节,小豆属于典型的短日照作物,在出苗至开花时具有很强的感光性,但不同品种敏感程度不同,导致小豆品种具有不同的生育进程。因此,利用光周期来调控不同小豆品种的生长发育、光合特性以及产量形成对今后小豆的栽培技术改良以及适期育种具有重要的现实意义。本研究以早熟品种白红2号、中熟品种冀红9218和晚熟品种唐山红小豆为试材,采用大田小区遮光方式,在苗期、分枝期、开花期和结荚期测定不同短日照诱导下小豆植株的生长指标、干物质积累、光合和荧光参数、开花与激素平衡以及产量形成的变化。结果表明,短日照加速小豆的生育进程,并降低株高、茎粗、节间长度和叶柄长度并减少主茎分枝数、主茎节数和叶片数,同时抑制植株各部位干物质的积累量,诱导时间越长,抑制作用越大。净光合速率（Pn）和细胞间二氧化碳浓度（Ci）的高峰期出现在开花或结荚期,气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）呈现前期降低,开花至鼓粒期升高的趋势,但因不同的品种而稍有差异。各个生育时期的最大荧光（Fm）、PSⅡ的原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学量子产量（ΦPSⅡ）呈现升高趋势且短日照时间越长,升高越多,升高幅度因品种而异,但在某些生育时期会有不同程度的降低。GA₁₊₃含量在整个生育时期都降低而ABA含量升高且GA₁₊₃/ABA呈现降低趋势,产量和产量构成因素呈降低趋势且短日照诱导时间越长降低就越多。综上所述,短日照影响小豆的植株生长和干物质积累,但可以提高小豆叶片的光合特性并加速电子传递过程,小豆在短日照诱导下可以通过提高ABA含量而降低GA₁₊₃含量促进提前开花但对小豆产量均为负效应且表现出剂量效应。更多还原