針對河北省紅小豆弱光處理的必要性研究

竇慶晨 何香婷

摘 要：基于河北省第三季度實(shí)際天氣情況，晴天占比不足40%，因此通過弱光脅迫研究紅小豆光合生理性能顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：紅小豆；弱光處理；必要性

文章編號： 1005-2690（2018）03-0116-01 中圖分類號： S521 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

小豆在我國主要集中種植在東北、華北、江淮地區(qū)。其生育期短，耐瘠、耐陰，適應(yīng)性廣，在增加優(yōu)質(zhì)雜糧雜豆、優(yōu)化產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、著力推進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效方面有著其他作物不可替代的作用。小豆是典型的對光反應(yīng)極為敏感的短日照作物，同時有固氮養(yǎng)地的作用。但長期以來，落花落莢現(xiàn)象嚴(yán)重一直是影響紅小豆產(chǎn)量和品質(zhì)的重要原因。由于紅小豆生長周期集中在7、8、9月，而河北省第三季度陰雨天較多、光照不足，同時紅小豆在山區(qū)種植中常與玉米等高稈作物套作，吸收光照較少，因此光照對其生長、光合作用以及生理性狀的變化有著重要的影響，是影響其落花落莢的重要因素。

1 弱光對植物營養(yǎng)生長的影響

隨著光照強(qiáng)弱的變化，植物的營養(yǎng)生長變化明顯，表現(xiàn)為強(qiáng)光環(huán)境下植株生長量降低；弱光環(huán)境下，苦瓜及黃瓜幼苗分枝少、葉片薄、主莖和葉柄細(xì)長。另外，有研究表明，隨光強(qiáng)減弱，植物根部生物量的減少最大，葉部生物量的減少最小，光合產(chǎn)物主要用來發(fā)展地上部分，尤其是葉片，以保留盡可能多的葉片來維持生長。據(jù)研究表明，弱光顯著地降低了玉米株高，而且遮光處理越晚，降低程度越低。降低光照強(qiáng)度也可使玉米幼苗新葉長出速率明顯下降，拔節(jié)期至吐絲期遮光可使株高、穗位高、莖粗和單株葉面積下降，對最終葉片數(shù)目的多少則沒有影響。

2 弱光對植物生殖生長的影響

楊延杰等研究表明，弱光脅迫會導(dǎo)致平均單果重和番茄單株結(jié)果數(shù)顯著下降。遮光處理會降低產(chǎn)量，尤其是降低單果重，不同程度遮光處理降低的程度也不同。弱光處理作用于玉米營養(yǎng)生長時期時，會導(dǎo)致粒數(shù)和產(chǎn)量下降，而對粒重并無顯著影響；開花期遮陰，粒數(shù)顯著下降，粒重雖有小幅上升，但是產(chǎn)量仍顯著下降；灌漿期遮陰，粒數(shù)和粒重分別下降5%、13%，產(chǎn)量也顯著下降。

3 弱光對植物不同農(nóng)藝性狀的影響

韓天富等研究表明，自然光可使大豆分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)和葉片數(shù)增加，葉面積增大，葉片脫落減少。研究表明，大豆短光照可減少總?cè)~片數(shù)、株高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)和莖稈重。楊海裕研究表明，隨著光強(qiáng)的增加，苗木生長性狀各指標(biāo)呈漸增的趨勢。植株的花芽分化與其葉面積、葉干重、地上部分與地下部分的干重比值之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。開花前后的光照長度對大豆干物質(zhì)積累具有重大作用，自然光可提高大豆的干物質(zhì)積累量。由于營養(yǎng)生長的加強(qiáng)，營養(yǎng)器官干物質(zhì)分配比例上升。張桂茹研究表明，弱光處理使大豆單株長出葉數(shù)、株高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)減少，莖稈重降低。

4 弱光對植物光合特性的影響

光是萬物生長的能量來源，遮陰對植物生長發(fā)育的影響與弱光環(huán)境中植物的光合特性有著極為緊密的聯(lián)系，同時，光合結(jié)構(gòu)中的光合速率是決定作物產(chǎn)量的相當(dāng)重要的一個因素，光合速率是表示植物光合效率高低的重要指標(biāo)。目前大多數(shù)研究認(rèn)為，隨著光照強(qiáng)度在光飽和點(diǎn)以下逐漸減弱，植物的凈光合速率降低，下降程度受溫度、濕度、CO2濃度等因素的影響。在弱光條件下植物能否正常生長發(fā)育，依賴于能否盡可能多地吸收和捕獲光能，從而利于CO2固定和碳水化合物積累。

光是植物生長的基本能量來源，也是植物黃化轉(zhuǎn)化的重要信號。它刺激植物的生長發(fā)育，影響植物生命周期、細(xì)胞成分和基因表達(dá)的生物合成。在葉片的生命周期中，葉綠素的含量和組成有明顯的生長過程，葉綠素的生長反映了葉片生理活動的變化。植物下部近根葉片光照不足，葉片葉綠素降解速率加快。葉綠素?zé)晒鈪?shù)的分析有助于檢測逆境脅迫下光合機(jī)制的位置和程度。

5 結(jié)語

結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，一方面前人對作物弱光脅迫的研究主要集中在大豆、小麥、玉米等主要糧食作物上；另一方面主要圍繞光周期對紅小豆植株整體誘導(dǎo)研究的影響與效應(yīng)，針對紅小豆弱光處理下的組織結(jié)構(gòu)研究較少。因此，通過研究遮陰對小豆的影響，明確小豆在不同光照條件下的生理特性和光合性能變化，從弱光脅迫對紅小豆細(xì)胞器發(fā)育變化尤其是葉綠體發(fā)育特征變化進(jìn)行研究很有必要。

（收稿日期：2018-02-13）