不同花生品種幼苗對旱澇脅迫的響應

吳佳寶，劉登望，盧 山 ，李 林

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學生物科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學旱地作物研究所，湖南 長沙 410128；3.湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，湖南 長沙 410128）

作物在生長發(fā)育過程中的水分供應盈虧在很大程度上決定產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的優(yōu)劣，干旱和濕澇是水分脅迫的兩個方面[1-2]。我國花生多分布于北部溫帶到南部熱帶的季風氣候區(qū)，降水量在地區(qū)間（330～2 000 mm/a）、年際間、季節(jié)間變率大，以致旱澇頻發(fā)，引起花生產(chǎn)量的波動。據(jù)估計，我國的花生面積70%以上常年受到不同程度的干旱危害，平均減產(chǎn)20%以上，因此干旱是影響我國花生生產(chǎn)的主要因子。在我國長江流域、華南的花生產(chǎn)區(qū)，濕澇對花生的危害也不可低估[3-5]。這些區(qū)域春澇、春夏連澇或夏秋澇頻率較高。研究和調(diào)查數(shù)據(jù)表明，澇害一般減產(chǎn)20%～30%，嚴重者減產(chǎn)50%以上[6-7]。實際上，我國花生產(chǎn)區(qū)旱、澇往往交替發(fā)生。試驗同時開展花生抗旱、耐澇研究，探討花生耐旱、澇脅迫的生長差異或共性之處，旨在為花生抗旱和耐澇生態(tài)育種及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種

選用具有水分需求差異的花生品種8個：湘花55、花 269、W2-15、豫花 15、湘花 311、湘花 2008、中花5號、湘花59。

1.2 試驗方法

花生植株采用沙土盆栽，置于防雨棚內(nèi)。春播，每盆6穴，每穴2粒，3次重復，出苗后每盆定苗6株。發(fā)芽期正常供水（土壤相對含水量60%，采用稱重法控制土壤水分），7 d出苗后，讓土壤水分蒸發(fā)、植株水分蒸騰，待葉片萎焉時，設置3個水分處理：（1）干旱，土壤相對含水量40%左右，讓葉片繼續(xù)萎焉；（2）對照（正常供水），含水量 60%左右；（3）濕澇，土面淹水1 cm左右。在植株處理后的第3 d、第5 d、第10 d測定以下植株生長指標，用于計算耐旱、耐澇系數(shù)。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 植株性狀調(diào)查及干物質(zhì)重量測定 觀測植株萎焉程度，參考有關評價標準[7]?；铙w測定株高、葉片長（所有葉位葉片平均長度），然后采集植株整體樣本6株，將各器官分開，烘干至恒重。

1.3.2 耐旱與耐澇系數(shù)的計算 按以下公式計算耐旱（耐澇）系數(shù)：

耐旱（耐澇）系數(shù)=干旱（濕澇）脅迫下性狀值/對照性狀值

2 結果與分析

2.1 葉片萎焉程度與水分脅迫的關系

葉片萎焉程度是判斷花生品種抗旱性的一個重要形態(tài)指標[8]。干旱脅迫處理后的第3 d，于上午10∶00左右觀察。由表1可知，干旱處理后不同花生品種的葉片萎焉程度不同，耐旱性強的品種中花5號僅復葉閉合，但不萎焉；抗旱性較弱的豫花15和湘花311倒3葉萎焉，屬于重度萎焉。

表1 干旱處理組第3 d葉片萎焉程度

2.2 水分脅迫對株高與葉長的影響

由表2看出，所有品種苗期受旱時，植株生長速度減緩，表現(xiàn)在伸長生長受到抑制，株叢矮化，葉片變??；而品種間對濕澇反應敏感度差異大于干旱，或促或抑。綜合比較株高、葉長的旱、澇耐性系數(shù)可知，品種、器官間的旱、澇響應存在多樣性差異：株高、葉長受旱、澇影響均較小的是湘花59，其次是湘花55；受旱、澇影響均較大的是湘花311，其次是豫花15；中花5號受干旱影響大，受漬澇的促進也大，湘花2008與之相似；W2-15則是受干旱影響小，受漬澇影響大；花269除葉長耐旱系數(shù)較高外，其他均居中。

表2 水分脅迫處理對花生幼苗生長指標耐性系數(shù)的影響

2.3 水分脅迫對地上部干物質(zhì)的影響

干物質(zhì)量是作物生產(chǎn)力的整體體現(xiàn)，也是抗旱與耐澇的重要衡量指標之一。由表2可知，品種間差異較大：莖、葉片生物量因旱、澇均促進的是湘花2008，影響均較小的是花269，影響均較大的是湘花55；豫花15、湘花311僅莖稈耐澇系數(shù)較高，而莖稈耐旱系數(shù)和葉片的旱、澇系數(shù)均較低；中花5號僅莖稈耐旱系數(shù)較高，而莖稈耐澇系數(shù)和葉片的耐旱、耐澇系數(shù)均較低；W2-15受干旱影響小，受漬澇影響大，湘花59則是與之相反，旱抑、澇促。

2.4 水分脅迫對花生根系的影響

綜合比較各品種根干重、根冠比的耐性系數(shù)表明（表2）：W2-15的根系能旱澇兼耐，水分適應能力很強；湘花2008耐旱、較耐澇；中花5號、湘花311和湘花59的根系適應干旱的能力較強，卻不耐澇；花269和湘花55較耐旱不耐澇；豫花15旱澇均不耐。

2.5 花生不同生長指標對旱澇脅迫響應的異同

從表3可知，各品種整體來看受旱促進、受澇抑制的效應均最強的是根系，說明花生的根系對旱、澇脅迫響應最敏感。地上部的株高受干旱抑制最重，受漬澇影響也較重，其次是葉片的長度及其干物質(zhì)重量。與株高、葉片不同的是，旱、澇均能增加莖稈干物質(zhì)量。簡而言之，旱促根，使植株矮壯；澇抑根，使植株徒長。

表3 不同品種花生幼苗生長指標、旱澇耐性系數(shù)及二者相關性

從表3可知，耐旱系數(shù)與耐澇系數(shù)的相關性以葉片干物質(zhì)、地上部干物質(zhì)極高，根系干物質(zhì)較高，說明這3個生長指標對旱、澇的響應有一致性或同步性，它們的耐旱與耐澇的機制可能具有某些共性；莖稈干物質(zhì)、根冠比對旱、澇的響應也較為一致；而株高、葉長對旱、澇的響應不一致。

3 討論與結論

3.1 不同花生品種幼苗期生長對干旱脅迫的響應

許多研究認為，花生苗期適度干旱脅迫能夠刺激根系深扎，更為強壯，有利于提高抗旱力。因此，根系的長度和重量可作為評價花生對土壤水分虧缺反應的關鍵指標[9]。但極度缺水將影響花生的出苗，引起死苗[6]。從試驗結果可以看出，干旱導致不同花生品種葉片的萎焉程度差異較大，干旱大幅度抑制所有花生品種的株高、葉片長，莖稈有促有抑，而根系生長（細而密）、根冠比一律大幅促進。上述說明幼苗期花生生長對干旱脅迫的響應存在品種間的一致性與多樣性。綜合萎焉程度、地上部、地下部及根冠比的耐旱系數(shù)來看，湘花2008的耐旱性最強，W2-15其次，中花5號第3。

3.2 不同花生品種幼苗期生長對濕澇脅迫的響應

花生出苗后若處于濕澇環(huán)境，根系對水分、養(yǎng)分的吸收以及葉片的蒸騰作用均會受到影響[6]。植株在濕澇的條件下，由于土壤氧氣嚴重缺乏，花生被迫進行無氧呼吸，產(chǎn)生和積累較多的乙醇，使根系中毒甚至腐爛[7]。本研究表明，受濕澇影響最直接、最嚴重的器官是根系，根冠比大幅降低，莖稈則受促進，株高、葉片長抑制為主。綜合各指標的耐澇系數(shù)來看，湘花2008耐澇性最強，W2-15其次，湘花59、花269再次。

[1]李 林，鄒冬生，劉登望，等.花生等農(nóng)作物耐濕澇性研究進展[J].中國油料作物學報，2004，（26）：105-110.

[2]張福鎖.環(huán)境脅迫與植物營養(yǎng)[M].北京：北京農(nóng)業(yè)大學出版社，1993.

[3]歐陽惠.水旱災害學[M].北京：氣象出版社，2001.7-20，96-110.

[4]孫大容.花生育種學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998，424-443.

[5]崔讀昌.中國農(nóng)業(yè)氣候?qū)W[M].杭州：浙江科技出版社，1999，180-185.

[6]Bishnoi N R,Krishnamrthy H N.Effect of waterlogging and giberellic acid on growth and yied of peanut（Arachis hypogaea L.）[J].Indian Journal of Plant Phsiology,1995,38（1）：45-47.

[7]萬書波.中國花生栽培學 [M].上海：上?？茖W技術出版社，2003，325-326.

[8]王育紅，姚宇卿，呂軍杰.花生抗旱性與生理生態(tài)指標關系的研究[J].花生學報，2002，22（3）：147-149.

[9]李 林，鄒冬生，劉登望，等.基于產(chǎn)量的花生基因型耐濕澇性綜合評價[J].中國油料作物學報，2004，（12）：27-33.