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苦荞不同施氮量对干旱胁迫的响应

何佩云, 龙梦千, 冯洁, 周良, 黄小燕

何佩云,龙梦千,冯洁,等. 苦荞不同施氮量对干旱胁迫的响应 [J]. 福建农业学报,2021,36(8):892−898. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.004
引用本文: 何佩云,龙梦千,冯洁,等. 苦荞不同施氮量对干旱胁迫的响应 [J]. 福建农业学报,2021,36(8):892−898. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.004
HE P Y, LONG M Q, FENG J, et al. Response of Tartary Buckwheat to Nitrogen Application under Drought Stress [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2021,36(8):892−898. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.004
Citation: HE P Y, LONG M Q, FENG J, et al. Response of Tartary Buckwheat to Nitrogen Application under Drought Stress [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2021,36(8):892−898. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.004

苦荞不同施氮量对干旱胁迫的响应

基金项目: 贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑[2020]1Y048号),贵州省教育厅创新群体重大研究项目(黔教合KY字[2017]033),贵阳市科技计划项目(筑科合同[2019]11-6号)
详细信息
    作者简介:

    何佩云(1975−),女,博士,教授,从事植物生理生态的教学与研究(E-mail:peiyunh@163.com

    通讯作者:

    黄小燕(1967−),女,硕士,教授,从事植物栽培生理研究(E-mail:huangxy666@126.com

  • 中图分类号: S 311

Response of Tartary Buckwheat to Nitrogen Application under Drought Stress

  • 摘要:
      目的  明确2种水分处理下不同氮肥用量对苦荞生长的影响。
      方法  以苦荞品种‘晋荞2号’为试验材料,研究正常供水-零氮处理(0D-0N)、正常供水-低氮处理(0D-LN)、正常供水-中氮处理(0D-MN)、正常供水-高氮处理(0D-HN)、重度干旱-零氮处理(HD-N0)、重度干旱-低氮处理(HD-N1)、重度干旱-中氮处理(HD-N2)以及重度干旱-高氮处理(HD-N3)对苦荞农艺性状、根系形态和叶片抗氧化酶活性的影响。
      结果  正常供水处理时,各生育期苦荞的农艺性状、根系形态指标和叶片的抗氧化酶活性随施氮量的增加均表现为先增加后降低,均以0D-MN处理显著高于其余3个处理(P<0.05);干旱胁迫时,各生育期苦荞的农艺性状、根系形态指标和叶片的抗氧化酶活性随施氮量的增加基本呈持续增加的趋势,均以HD-N3处理显著高于其余3个处理(P<0.05)。正常供水时苦荞的产量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,以中氮处理最高,是不施氮处理的2.90倍;干旱胁迫时苦荞的产量则随施氮量的增加呈持续增加的趋势,以高氮处理最高,是不施氮处理的3.29倍。
      结论  干旱胁迫时可通过增施氮肥(172.413 kg·hm-2)促进苦荞的生长,是不施氮处理粒重的1.76倍、产量的3.29倍,建议在生产上使用。
    Abstract:
      Objective  Effects of varied nitrogen fertilization on the growth and grain yield of Tartary buckwheat Jinqiao 2 under draught stress were studied.
      Method   Agronomic characteristics, root morphology, and antioxidant enzyme activity of Tartary buckwheat plants under 8 treatments of varied combinations on water and nitrogen supplies were monitored. The treatments included (1) 0D-0N that provided normal water irrigation without added nitrogen fertilization, (2) 0D-LN that used a low nitrogen application with normal water supply, (3) 0D-MN that added a medium level of nitrogen under normal water supply, (4) 0D-HN that applied a high nitrogen fertilization with normal water supply, (5) HD-N0 that imposed a severe drought condition without nitrogen addition, (6) HD-N1 that used a low nitrogen application under severe drought, (7) HD-N2 that fertilized with medium level of nitrogen at severe drought condition, and (8) HD-N3 that supplied high nitrogen under severe drought.
      Result  Agronomically, morphologically, and enzymatically, the treated Tartary buckwheat was significantly affected by the treatments. Supplied with normally required water, the plants were increasingly affected by the increased nitrogen addition to reach a significantly higher peak under 0D-MN than the other treatment before declining (P<0.05). Under drought, on the other hand, the plant physiochemical indices rose along with increasing nitrogen to maximize by HD-N3 which was significantly higher than other treatments (P<0.05). With normal water supply, the yield of buckwheat peaked on 0D-MN, which was 2.90 times of that without the fertilization. In contrast, under draught, the yield increased 3.29 folds with a high nitrogen application.
      Conclusion   It appeared that nitrogen fertilization at a rate of 172.413 kg·hm2 under draught could not only improve the growth but also increase 1.76-fold on grain weight and 3.29-fold on production yield of Tartary buckwheat.
  • 微重力影响生命活动的过程和机理,是人类为实现征服太空的目标所必须研究阐明的问题[1]。任何空间微重力试验都需要大量的地面模拟准备试验作为基础,Krikorian等[2]研究发现微重力和模拟微重力条件下胡萝卜细胞发育的不同阶段胚的生长比例相同,说明模拟微重力可以替代太空微重力研究植物生长的试验。地面模拟回转器因经济、易操控,可反复试验,可弥补空间微重力试验条件相对不足并且造价昂贵的缺憾[3-4]。诸多的真实以及模拟微重力对不同植物种类,不同植物部位影响的相关研究表明,微重力对生物的遗传、生长及生理特征等有影响[5],如模拟微重力环境对人参、甜菊、燕麦、向日葵、萝卜等植物生长发育影响的相关报道[6-10]。目前,尚未有模拟微重力对食用菌生长与营养品质影响的相关报道。为此,本研究利用三维回转器模拟微重力环境,探讨微重力作用对金针菇氨基酸营养成分的影响,为揭示微重力对食用菌生长发育机理及开展空间园艺与育种提供科学借鉴。

    试验于2015年开展研究,金针菇品种由福建省农业科学院土壤肥料研究所提供。

    三维回转装置为福建省农业科学院生态农业研究所在国家“863”计划支持下自主研发的适合植物湿润栽培的旋转式植物栽培装置(中国发明专利:ZL200710009491.6)。装置设置两套独立旋转机构,三维旋转栽培盘在绕着自转心轴旋转的同时,又绕着公转心轴旋转。机架内部设置受控密闭舱,三维旋转栽培盘置于舱内,舱内气体组分、调速电机转速、人工光源光照强度和光周期等技术参数也可根据试验要求进行调控,采用触摸屏作为人机交互界面[11-12]

    试验设2个处理,分别为模拟微重力金针菇处理(X3) 与静止栽培金针菇处理(X0)。

    金针菇培养料配方:棉籽壳77%,石膏1%,白糖1%,石灰2%,玉米粉19%,pH自然。培养料料水比1:1.8,拌匀后装入塑料袋,每袋装干料230 g,套上封口环,环内塞棉花,高压灭菌。待培养料温度冷却至26℃左右接种,每处理3个重复,每个重复10袋。接种后的菌袋置于回转装置上避光培养,培养温度22~23℃,空气相对湿度70%~75%。出菇时环境温度控制在18~21℃,空气相对湿度控制在90%~93%。三维回转装置频率1/60。

    采收子实体菌盖呈钟型,尚未开伞时的金针菇。烘干箱中75℃烘干,粉碎机中磨粉150目过筛,用密封袋包装后在干燥环境中保藏备用。

    将烘干样品置于6 mol·L-1盐酸溶液中,于110℃水解24 h,用氨基酸自动分析仪(日立8801型)测定氨基酸含量[13]

    氨基酸评分(Amino Acid Score,AAS)、生物价(Biologica1 Value,BV)、必需氨基酸指数(Essential Amino Acid Index,EAAI)和营养指数(Nutritional Index,NI)采用Bano的方法[14];化学评分(chemical score,CS)采用FAO确定的方法[15];氨基酸比值系数(RCAA)与氨基酸比值系数分(SRCAA)按朱圣陶的方法测定[16]

    X3与X0处理的金针菇子实体中所含17种氨基酸种类完全相同,模拟微重力栽培金针菇子实体中有15种氨基酸含量高于静止栽培处理,氨基酸总量达151.2 g·kg-1,比静止栽培处理提高了26.3%。模拟微重力处理的金针菇必需氨基酸总量81.7 g·kg-1,比静止栽培处理提高了29.89%,其必需氨基酸总量与氨基酸总量的比值为54.03%,超过食物类的必需氨基酸与氨基酸总含量的比值应接近40%的标准[17]。天冬氨酸和谷氨酸是鲜味氨基酸,模拟微重力处理的鲜味氨基酸含量达34.7 g·kg-1,比静止栽培处理的提高了37.15%。说明模拟微重力效应不仅可以提高金针菇的各种类氨基酸的含量,尤其对提高必需氨基酸和鲜味氨基酸含量有显著的增效效应(表 1)。

    表  1  模拟微重力与静止栽培的金针菇子实体氨基酸含量比较
    Table  1.  AA in fruiting bodies of F. velutipescultivated under simulated microgravity and conventional method
    [单位/(g·kg-1)]
    氨基酸 X0 X3 增幅/%
    天门冬氨酸Asp 9.9 15.5 56.6
    苏氨酸Thr 8.9 10.2 14.6
    丝氨酸Ser 5.7 7.6 33.3
    谷氨酸Glu 15.4 19.2 24.7
    甘氨酸Gly 5.4 6.6 22.2
    丙氨酸Ala 7.2 8.5 18.1
    半胱氨酸Cys 2.4 3.5 45.8
    缬草氨酸Val 6.0 8.3 38.3
    甲硫氨酸Met 9.6 10.3 7.3
    异亮氨酸Ile 6.3 7.7 22.2
    亮氨酸Leu 7.9 11.7 48.1
    酪氨酸Tyr 4.2 5.5 31.0
    苯丙氨酸Phe 5.6 8.3 48.2
    赖氨酸Lys 12.0 16.2 35.0
    组氨酸His 2.7 2.8 3.7
    精氨酸Arg 5.8 4.7 -19.0
    脯氨酸Pro 4.7 4.6 -2.1
    氨基酸总量 119.7 151.2 26.30
    必需氨基酸总量 62.9 81.7 29.89
    鲜味氨基酸总量 25.3 34.7 37.15
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    必需氨基酸含量(Essential Amino Acids,EAA)指必需氨基酸含量分别占总氨基酸含量的比例[18]。模拟微重力环境栽培的金针菇必需氨基酸含量比静止栽培处理、鸡蛋白、FAO/WHO的参照标准分别提高了2.82%、8.71%和52.63%(表 2)。此外,模拟微重力处理的缬草氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸含量比静止栽培处理的子实体提高l1.34%、17.27%、11.48%和6.78%,而苏氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、异亮氨酸则低了14.67%、9.86%和3.34%。参照世界粮农和卫生组织标准和鸡蛋白的氨基酸营养模式,从表 2还发现,模拟微重力和静止栽培的金针菇蛋白质必需氨基酸的含量均高于世界粮农和卫生组织规定的标准和鸡蛋白的含量。

    表  2  模拟微重力和静止栽培的金针菇子实体必需氨基酸组成及含量
    Table  2.  Compositions and contents of essential AA in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 苏氨酸
    Thr
    蛋氨酸+胱氨酸
    Met+Cys
    缬草氨酸
    Val
    异亮氨酸
    Ile
    亮氨酸
    Leu
    苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 赖氨酸
    Lys
    总量
    X0 7.44 10.03 5.01 5.26 6.60 8.19 10.03 52.55
    X3 6.75 9.13 5.49 5.09 7.74 9.13 10.71 54.03
    鸡蛋白 5.1 5.5 7.3 6.6 8.8 10.0 6.4 49.7
    FAO/WHO 4.0 3.5 5.0 4.4 7.0 6.0 5.5 35.4
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    模拟微重力栽培金针菇子实体的化学评分比静止栽培处理高6.63%,t测验的差异达到显著水平。缬草氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸评分值比静止栽培处理提高6.63%、14.10%、8.40%和3.91%,而苏氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、异亮氨酸则低了13.31%、12.98%和6.20%(表 3)。

    表  3  模拟微重力和静止栽培的金针菇的蛋白质化学评分
    Table  3.  CS of proteins in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 苏氨酸
    Thr
    蛋氨酸+胱氨酸
    Met+Cys
    缬草氨酸
    Val
    异亮氨酸
    Ile
    亮氨酸
    Leu
    苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 赖氨酸
    Lys
    化学评价
    X0 137.9 172.4 64.9 75.4 70.9 77.4 148.2 64.9
    X3 121.7 152.6 69.2 71.0 80.9 83.9 154.0 69.2
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    模拟微重力栽培金针菇子实体的氨基酸评分比静止栽培处理高16.43%,t测验的差异达到显著水平。缬草氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸评分比静止栽培高9.47%、17.18%、11.43%和6.86%,而苏氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、异亮氨酸则低了10.20%、9.82%和3.37%。

    模拟微重力栽培金针菇子实体的必需氨基酸指数、生物价、营养指数均高于静止栽培处理的相对应值,其依次比静止栽培处理高2.92%、3.21%和29.37%,这表明模拟微重力栽培金针菇子实体的各类氨基酸组分不仅含量高于静止栽培处理,相应的氨基酸组成比例较为合理。

    表  4  模拟微重力和静止栽培金针菇的氨基酸评分
    Table  4.  AAS of proteins in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 苏氨酸
    Thr
    蛋氨酸+胱氨酸
    Met+Cys
    缬草氨酸
    Val
    异亮氨酸
    Ile
    亮氨酸
    Leu
    苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 赖氨酸
    Lys
    氨基酸评分
    X0 185.9 286.4 100.3 119.6 94.3 136.5 182.3 94.3
    X3 168.7 260.8 109.8 115.7 110.5 152.1 194.8 109.8
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    表  5  模拟微重力和静止栽培金针菇的必需氨基酸指数、生物价和营养指数
    Table  5.  EAAI, BVand NI of proteins in fruitingbodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 必需氨基酸指数 生物价 营养指数
    X0 104.92 102.7 12.6
    X3 107.98 106.0 16.3
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    根据WHO/FAO的必需氨基酸评分模式,RC值>1表明该氨基酸相对过剩,RC值<1则表明不足,RC最低者为第一限制性氨基酸。如果必需氨基酸组成含量组成与EAA模式一致,则SRC=100,与EAA模式越接近,则SRC越接近100,其营养价值越高[18]。模拟微重力栽培金针菇子实体的氨基酸比值系数分(SRCAA)高于静止栽培处理,其相应值比静止栽培处理高0.66%。根据必需氨基酸模式,静止栽培的金针菇必需氨基酸——亮氨酸的氨基酸比值系数为0.9,小于WHO/FAO模式的必需氨基酸的RC值1,说明静止栽培的金针菇的第一限制氨基酸是亮氨酸。但是模拟微重力栽培的金针菇中亮氨酸的氨基酸比值系数为1.2,高于WHO/FAO模式的RC值,而且其他必需氨基酸的氨基酸比值系数均高于1,表明模拟微重力栽培金针菇的蛋白质是优质蛋白质。

    表  6  模拟微重力和静止栽培金针菇的氨基酸比值系数分
    Table  6.  AARC of proteins in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 苏氨酸
    Thr
    蛋氨酸+胱氨酸
    Met+Cys
    缬草氨酸
    Val
    异亮氨酸
    Ile
    亮氨酸
    Leu
    苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 赖氨酸
    Lys
    氨基酸比值系数分
    X0 1.86 2.86 1.00 1.20 0.94 1.36 1.82 72.68
    X3 1.69 2.61 1.10 1.16 1.11 1.52 1.95 73.16
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    表 7看出,模拟微重力栽培金针菇的化学评分、氨基酸评分、氨基酸比值系数分、必需氨基酸指数、营养指数及生物价6项蛋白质指标均高于静止栽培的金针菇,说明模拟微重力有利于金针菇子实体的氨基酸合成与积累,不仅氨基酸总量高,而且各种氨基酸组成比例更为合理。根据通用的蛋白质营养价值评判标准,模拟微重力栽培金针菇子实体中蛋白质综合营养价值优于静止栽培处理。

    表  7  模拟微重力和静止栽培金针菇的蛋白质营养综合评价
    Table  7.  Over-allnutritional qualities of proteins in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 化学评分 氨基酸评分 氨基酸比值系数分 必需氨基酸指数 营养指数 生物价
    X0 64.9 94.3 72.68 104.92 12.6 102.7
    X3 69.2 109.8 73.16 107.98 16.3 106.0
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    诸多研究发现,微重力对作物的生长、发育和繁殖产生一定的影响,而且多是以不利影响为主。Giuseppe等[19]研究空间实验微重力对芸芥发芽率、苗干鲜重、葡萄糖与果糖含量、蔗糖和淀粉含量有不利影响;徐国鑫等[20]发现模拟微重力抑制拟南芥种子贮藏蛋白的积累,导致种子贮藏蛋白总体含量降低。本研究模拟微重力栽培的金针菇子实体17种氨基酸中有15种氨基酸含量高于静止栽培处理,且氨基酸、必需氨基酸和鲜味氨基酸总量均高于静止处理,说明模拟微重力栽培有利于金针菇中蛋白质物质的代谢与积累,其结果与赵伟等[21]研究经回转器处理的人参细胞的人参皂苷含量提高10%左右相似。为此模拟微重力的相关试验要因作物而异,在今后的科学研究中需根据具体作物具体分析。

    由于食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸缺少或不足,就会使食物蛋白质合成为机体蛋白质的转变过程受限,进而限制了此种蛋白质的营养价值[22]。本研究的静止栽培金针菇中亮氨酸的氨基酸评分与必需氨基酸比值系数均最小,因此亮氨酸是限制氨基酸;而模拟微重力栽培的金针菇限制氨基酸是缬草氨酸,苯丙氨酸+酪氨酸的必需氨基酸比值系数RC值大于1。因此模拟微重力栽培可提升秀珍菇中氨基酸的含量,尤其是限制性氨基酸——苯丙氨酸+酪氨酸的含量,从而更为接近人体蛋白质各种氨基酸的构成比例,易于更完全被人体吸收转化。

    模拟微重力栽培金针菇子实体中有15种氨基酸含量高于静止栽培处理,而且化学评分、氨基酸评分、氨基酸比值系数分、必需氨基酸指数、生物价与营养指数6项蛋白质指标均高于静止栽培的金针菇,说明模拟微重力栽培金针菇有利于其氨基酸的形成,不仅能提高蛋白质含量,而且促进了各种氨基酸构成比例的合理性,使之更为接近人体蛋白质各种氨基酸的构成比例,其作用机理有待于进一步的探索。微重力是否对维生素、脂肪酸、多糖、微量元素以及重金属的作用也有待于深入研究。

  • 表  1   苦荞产量

    Table  1   Yield of Tartary buckwheat

    处理
    Treatment
    单株粒数
    Grain number
    per plant
    单株粒重
    Grain weight
    per plant/g
    百粒重
    100 grain
    weight/g
    产量
    Yield/
    (kg·盆−1
    0D-0N125.6 d1.06 d1.018 d0.169 f
    0D-LN227.1 c3.93 b1.421 b0.352 b
    0D-MN352.4 a6.06 a1.520 a0.489 a
    0D-HN257.5 b3.90 b1.426 b0.327 c
    HD-N051.8 f0.59 f0.716 f0.080 h
    HD-N160.2 f0.73 e0.865 e0.091 g
    HD-N269.8 f0.82 e0.834 e0.175 e
    HD-N3110.2 e2.02 c1.261 c0.262 d
    注:(1)表中同类同列数据后面不同小写字母表示差异显著性水平(P<0.05);(2)0D-0N:正常供水-零氮处理;0D-LN:正常供水-低氮处理;0D-MN:正常供水-中氮处理;0D-HN:正常供水-高氮处理;HD-N0:重度干旱-零氮处理;HD-N1:重度干旱-低氮处理;HD-N2:重度干旱-中氮处理;HD-N3:重度干旱-高氮处理。下表同。
    Note:(1)different letters of following the same class and column of data in the table indicate the difference significance level(p<0.05).(2)0D-0N: interactive treatment between normal water supply and no nitrogen application; 0D-LN: interactive treatment between normal water supply and low nitrogen application; 0D-MN: interactive treatment between normal water supply and middle nitrogen application; 0D-HN: interactive treatment between normal water supply and high nitrogen application; HD-N0: interaction treatment between severe drought and no nitrogen application; HD-N1: interaction treatment between severe drought and low nitrogen application; HD-N2: interaction treatment between severe drought and middle nitrogen application; HD-N3: interaction treatment between severe drought and high nitrogen application. The following table is the same.
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    表  2   苦荞的农艺性状

    Table  2   Agronomic characteristics of Tartary buckwheat

    指标
    Index
    处理
    Treatment
    时期 Period
    苗期
    Seedling
    period
    开花期
    Flowering
    period
    灌浆期
    Filling
    period
    成熟期
    Mature
    period
    株高
    Plant height/cm
    0D-0N 38.3 c 38.6 d 44.1 d 53.0 b
    0D-LN 40.8 b 41.0 c 48.3 b 53.3 b
    0D-MN 43.5 a 57.6 a 63.4 a 74.4 a
    0D-HN 39.1 c 44.6 b 48.4 b 50.7 c
    HD-N0 29.6 f 35.1 f 37.5 f 41.5 e
    HD-N1 33.1 e 36.7 e 43.2 d 47.7 d
    HD-N2 31.0 f 34.7 f 41.1 e 42.4 e
    HD-N3 35.9 d 40.1 c 45.5 c 51.8 c
    主茎节数
    Number of main
    stem nodes
    0D-0N 5.3 e 7.2 e 8.7 d 9.1 e
    0D-LN 6.5 ab 9.1 b 10.3 b 11.2 b
    0D-MN 6.7 a 10.6 a 12.5 a 13.4 a
    0D-HN 6.4 b 8.8 c 9.7 c 10.3 c
    HD-N0 4.3 f 6.7 f 7.3 e 7.8 f
    HD-N1 6.1 c 7.6 d 8.7 d 9.8 d
    HD-N2 5.6 d 7.2 e 8.6 d 9.2 e
    HD-N3 6.3 b 9.0 b 10.1 b 11.3 b
    主茎分枝数
    Number of main
    stem branches
    0D-0N 2.1 c 3.2 e 5.1 d 4.3 c
    0D-LN 2.8 b 4.0 c 6.3 b 5.7 b
    0D-MN 3.1 a 4.4 b 7.2 a 6.9 a
    0D-HN 1.8 d 3.8 d 6.2 b 5.6 b
    HD-N0 1.3 e 2.5 f 3.2 f 1.9 e
    HD-N1 2.2 c 3.8 d 5.7 c 4.4 c
    HD-N2 1.9 d 3.2 e 4.4 e 2.5 d
    HD-N3 2.8 b 5.2 a 6.1 b 5.5 b
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    表  3   苦荞的根系形态

    Table  3   Morphology of Tartary buckwheat root

    指标
    Index
    处理
    Treatment
    时期 Period
    苗期
    Seedling
    period
    开花期
    Flowering
    period
    灌浆期
    Filling
    period
    成熟期
    mature
    period
    根系长度
    Root length/cm
    0D-0N 22.26 c 42.45 d 119.03 c 55.86 d
    0D-LN 26.96 a 71.93 b 133.16 b 78.49 b
    0D-MN 27.05 a 75.46 a 160.06 a 90.41 a
    0D-HN 24.30 b 62.30 c 120.65 c 66.73 c
    HD-N0 9.32 g 21.45 g 64.75 f 36.67 g
    HD-N1 16.22 e 33.60 e 78.01 e 43.19 e
    HD-N2 13.97 f 26.42 f 76.49 e 39.31 f
    HD-N3 17.12 d 43.79 d 92.71 d 64.33 c
    根系表面积
    Root surface area/
    cm2
    0D-0N 2.14 d 12.24 d 39.94 d 13.79 d
    0D-LN 3.38 b 18.36 b 55.17 b 23.96 b
    0D-MN 4.81 a 25.98 a 63.86 a 28.44 a
    0D-HN 2.92 c 15.23 c 44.41 c 19.72 c
    HD-N0 1.53 f 10.05 e 15.07 h 9.69 f
    HD-N1 1.88 e 14.64 c 21.81 f 11.09 e
    HD-N2 1.23 g 9.28 f 18.20 g 10.14 f
    HD-N3 1.91 e 18.41 b 25.38 e 11.54 e
    根系体积
    Root volume/
    cm3
    0D-0N 0.011 e 1.144 e 1.870 e 0.913 e
    0D-LN 0.032 bc 2.288 b 3.333 b 1.539 b
    0D-MN 0.043 a 2.860 a 4.488 a 2.026 a
    0D-HN 0.022 d 1.716 c 2.382 c 1.124 d
    HD-N0 0.007 f 0.602 g 1.026 g 0.067 g
    HD-N1 0.029 c 1.110 e 1.652 f 1.243 c
    HD-N2 0.020 d 0.903 f 1.539 f 0.078 g
    HD-N3 0.036 b 1.403 d 2.012 d 1.960 a
    根系平均直径
    Root average
    diameter/mm
    0D-0N 0.382 c 0.562 e 0.438 d 0.404 d
    0D-LN 0.404 b 0.741 b 0.560 b 0.449 b
    0D-MN 0.438 a 0.876 a 0.606 a 0.540 a
    0D-HN 0.393 b 0.595 d 0.460 c 0.427 c
    HD-N0 0.279 f 0.537 f 0.292 f 0.268 h
    HD-N1 0.320 d 0.560 e 0.464 c 0.357 f
    HD-N2 0.295 e 0.675 c 0.420 e 0.324 g
    HD-N3 0.410 ab 0.689 c 0.558 b 0.389 e
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    表  4   苦荞叶片的抗氧化酶活性

    Table  4   Antioxidant enzyme activity on leaves of Tartary buckwheat

    指标
    Index
    处理
    Treatment
    时期 Period
    苗期
    Seedling
    period
    开花期
    Flowering
    period
    灌浆期
    Filling
    period
    成熟期
    mature
    period
    超氧化物歧化酶
    Superoxide dismutase/
    (U·g−1
    0D-0N 205.99 f 377.62 f 229.07 h 194.79 g
    0D-LN 297.53 b 504.46 c 415.78 b 342.38 b
    0D-MN 346.18 a 661.26 a 470.43 a 421.45 a
    0D-HN 242.12 d 426.28 d 294.01 f 226.43 e
    HD-N0 120.35 h 365.87 g 255.98 g 187.82 h
    HD-N1 226.65 e 435.96 d 346.85 d 264.51 d
    HD-N2 171.31 g 404.15 e 301.26 e 213.56 f
    HD-N3 263.69 c 532.73 b 392.12 c 312.37 c
    过氧化物酶
    Peroxidase/
    (U·g−1·min−1
    0D-0N 94.17 e 181.25 e 331.45 g 179.48 f
    0D-LN 168.33 b 312.50 b 555.38 b 346.88 b
    0D-MN 208.33 a 593.75 a 620.10 a 438.36 a
    0D-HN 125.83 d 239.58 c 512.33 c 286.29 c
    HD-N0 62.50 g 104.17 g 283.65 h 114.20 g
    HD-N1 112.43 c 235.25 c 467.88 e 212.26 e
    HD-N2 82.92 f 134.58 f 398.11 f 186.66 f
    HD-N3 121.67 c 218.75 d 500.14 d 261.19 d
    过氧化氢酶
    Catalase/
    (U·g−1·min−1
    0D-0N 66.12 f 83.32 g 125.21 e 104.41 f
    0D-LN 96.30 b 146.63 c 190.06 c 156.62 c
    0D-MN 116.64 a 183.27 a 210.35 b 191.01 a
    0D-HN 81.49 d 102.74 e 159.68 d 125.80 e
    HD-N0 53.33 g 81.25 g 153.50 d 86.64 g
    HD-N1 86.17 c 132.14 d 211.35 b 133.24 d
    HD-N2 76.21 e 93.30 f 206.67 b 101.91 f
    HD-N3 100.36 b 162.18 b 283.82 a 176.65 b
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  • [1] 康为民, 罗宇翔, 向红琼, 等. 贵州喀斯特山区的NDVI-Ts特征及其干旱监测应用研究 [J]. 气象, 2010, 36(10):78−83. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2010.10.013

    KAGN W M, LUO Y X, XIANG H Q, et al. NDVI-Ts characteristics of Guizhou and its application to drought monitoring in the Karst area [J]. Meteorological Monthly, 2010, 36(10): 78−83.(in Chinese) DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2010.10.013

    [2] 阮英慧, 王杰, 韦仕甜, 等. 贵州喀斯特山区干旱对玉米苗期生理特性的影响 [J]. 贵州师范学院学报, 2017, 33(9):38−41. DOI: 10.3969/j.issn.1674-7798.2017.09.009

    RUAN Y H, WANG J, WEI S T, et al. The effect of drought on physiological indexes of maize seedling growth in Guizhou Karst mountainous areas [J]. Journal of Guizhou Education University, 2017, 33(9): 38−41.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1674-7798.2017.09.009

    [3]

    GIMÉNEZ-BASTIDA J A, ZIELIŃSKI H. Buckwheat as a functional food and its effects on health [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2015, 63(36): 7896−7913. DOI: 10.1021/acs.jafc.5b02498

    [4] 黄凯丰, 李振宙, 王炎, 等. 我国荞麦高产栽培生理研究进展 [J]. 贵州师范大学学报(自然科学版), 2019, 37(1):115−120.

    HUANG K F, LI Z Z, WANG Y, et al. Research progress on physiology of buckwheat under high-yield cultivation [J]. Journal of Guizhou Normal University (Natural Sciences), 2019, 37(1): 115−120.(in Chinese)

    [5] 董馥慧, 裴红宾, 张永清, 等. 不同生育时期干旱胁迫对迪庆苦荞和黑丰一号苦荞生长及生理特性的影响[J/OL]. 广西植物, http://kns.cnki.net/kcms/detail/45.1134.Q.20200414.1709.002.html.

    DONG F H, PEI H B, ZHANG Y Q, et al. Effects of drought stress on growth and physiological characteristics of Fagopyrum tataricum (Diqing) and F. tataricum (Heifeng1) at different growth stages[J]. Guihaia, http://kns.cnki.net/kcms/detail/45.1134.Q.20200414.1709.002.html.

    [6] 陈善福, 舒庆尧. 植物耐干旱胁迫的生物学机理及其基因工程研究进展 [J]. 植物学通报, 1999, 34(5):555−560.

    CHEN S F, SHU Q Y. Biological mechanism of and genetic engineering for drought stress tolerance in plants [J]. Chinese Bulletin of Botany, 1999, 34(5): 555−560.(in Chinese)

    [7] 路之娟, 张永清, 张楚. 干旱胁迫对不同苦荞品种苗期生长和根系生理特征的影响 [J]. 西北植物学报, 2018, 38(1):112−120. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0112

    LU Z J, ZHANG Y Q, ZHANG C. The seedling growth and root physiological traits of Fagopyrum tataricum cultivars under drought stress [J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2018, 38(1): 112−120.(in Chinese) DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0112

    [8] 赵海霞, 裴红宾, 张永清, 等. 施磷对干旱胁迫下苦荞生长及磷素吸收分配的影响 [J]. 干旱区资源与环境, 2019, 33(3):177−183.

    ZHAO H X, PEI H B, ZHANG Y Q, et al. Effect of phosphorus on growth and phosphorus absorption and distribution in Fagopyrum tataricum under drought stress [J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2019, 33(3): 177−183.(in Chinese)

    [9] 丁红, 成波, 张冠初, 等. 施用氮肥对干旱胁迫下花生生理特性的影响 [J]. 花生学报, 2021, 50(2):64−68, 72.

    DING H, CHENG B, ZHANG G C, et al. Effects of nitrogen fertilizer application on physiological characteristics of peanut leaves under drought stress [J]. Journal of Peanut Science, 2021, 50(2): 64−68, 72.(in Chinese)

    [10] 何梦迪, 钟宣伯, 周启政, 等. 氮肥缓解苗期干旱对小麦根系形态建成及生理特性的影响 [J]. 核农学报, 2019, 33(11):2246−2253. DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2246

    HE M D, ZHONG X B, ZHOU Q Z, et al. Effects of nitrogen fertilizer on root morphogenesis and physiological characteristics under drought stress at seedling stage in wheat(Triticum aestivum L.) [J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2019, 33(11): 2246−2253.(in Chinese) DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2246

    [11]

    LV X, DING Y P, LONG M, et al. Effect of foliar application of various nitrogen forms on starch accumulation and grain filling of wheat (Triticum aestivum l.) under drought stress [J]. Frontiers in Plant Science, 2021, 12: 645379. DOI: 10.3389/fpls.2021.645379

    [12] 王炎, 李振宙, 周良, 等. 不同施氮量对甜荞生长及产量的影响 [J]. 河南农业科学, 2018, 47(4):26−30.

    WANG Y, LI Z Z, ZHOU L, et al. Effect of different nitrogen application amount on growth and yield of common buckwheat [J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2018, 47(4): 26−30.(in Chinese)

    [13]

    WU X H, ZHANG Y, HE P Y, et al. Effects of tillage methods on senescence and grain filling characteristics of Tartary buckwheat [J]. Zemdirbyste-Agriculture, 2020, 107(4): 301−308. DOI: 10.13080/z-a.2020.107.038

    [14]

    WANG Y, ZHANG Y, LI Z Z, et al. Effect of continuous cropping on the rhizosphere soil and growth of common buckwheat [J]. Plant Production Science, 2020, 23(1): 81−90. DOI: 10.1080/1343943X.2019.1685895

    [15]

    ZHANG Y, WU X H, HUANG X Y, et al. Effect of Nitrogen Fertilizer Application on Grain Filling of Superior and Inferior Spikelet and Yield of Tartary Buckwheat [J]. International Journal of Agriculture and Biology, 2020, 24: 1409−1416.

    [16] 郭艳阳, 刘佳, 朱亚利, 等. 玉米叶片光合和抗氧化酶活性对干旱胁迫的响应 [J]. 植物生理学报, 2018, 54(12):1839−1846.

    GUO Y Y, LIU J, ZHU Y L, et al. Responses of photosynthetic and antioxidant enzyme activities in maize leaves to drought stress [J]. Plant Physiology Journal, 2018, 54(12): 1839−1846.(in Chinese)

    [17]

    CHEN Y Z, DONG H Z. Mechanisms and regulation of senescence and maturity performance in cotton [J]. Field Crops Research, 2016, 189: 1−9. DOI: 10.1016/j.fcr.2016.02.003

    [18] 王秀波. 干旱下氮素营养对不同穗型小麦苗期耐旱性的影响机制[D]. 北京: 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2018.

    WANG X B. Fffects of nitrogen on drought tolerance in different genotypes of wheat at seedling stage under drought stress[D]. Beijing: Research Center of Soil and Water Conservation and Ecological Environment, University of Chinese Academy of Sciences and Ministry of Education, 2018. (in Chinese)

    [19] 吴秀宁, 刘英, 刘平, 等. 干旱胁迫下氮素对小麦幼苗生理特性的影响 [J]. 贵州农业科学, 2019, 47(7):1−4. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3601.2019.07.001

    WU X N, LIU Y, LIU P, et al. Effect of nitrogen on physiological characteristics of wheat seedlings under drought stress [J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2019, 47(7): 1−4.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1001-3601.2019.07.001

    [20] 王秀波, 上官周平. 干旱胁迫下氮素对不同基因型小麦根系活力和生长的调控 [J]. 麦类作物学报, 2017, 37(6):820−827. DOI: 10.7606/j.issn.1009-1041.2017.06.14

    WANG X B, SHANGGUAN Z P. Effect of nitrogen on root vigor and growth in different genotypes of wheat under drought stress [J]. Journal of Triticeae Crops, 2017, 37(6): 820−827.(in Chinese) DOI: 10.7606/j.issn.1009-1041.2017.06.14

    [21] 苗青霞, 方燕, 陈应龙. 小麦根系特征对干旱胁迫的响应 [J]. 植物学报, 2019, 54(5):652−661. DOI: 10.11983/CBB19089

    MIAO Q X, FANG Y, CHEN Y L. Studies in the responses of wheat root traits to drought stress [J]. Chinese Bulletin of Botany, 2019, 54(5): 652−661.(in Chinese) DOI: 10.11983/CBB19089

    [22] 王艳哲, 刘秀位, 孙宏勇, 等. 水氮调控对冬小麦根冠比和水分利用效率的影响研究 [J]. 中国生态农业学报, 2013, 21(3):282−289.

    WANG Y Z, LIU X W, SUN H Y, et al. Effects of water and nitrogen on root/shoot ratio and water use efficiency of winter wheat [J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2013, 21(3): 282−289.(in Chinese)

  • 期刊类型引用(3)

    1. 王广慧,魏雅冬,于德涵,张腾霄,王斌. 益生菌发酵制备金针菇抗氧化肽的研究. 饲料研究. 2023(04): 95-100 . 百度学术
    2. 胡忠玲. 生态环境保护对金针菇增产效应的影响分析. 中国食用菌. 2019(09): 116-119 . 百度学术
    3. 陶永新,段静怡,李依宁,李自燕,宋寒冰,张祺锶,黄嘉华,高玲玲,谢宝贵. 金针菇L-赖氨酸合成通路基因鉴定及对不同光质的响应表达. 食用菌学报. 2018(04): 1-8 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-19
  • 修回日期:  2021-05-31
  • 网络出版日期:  2021-08-09
  • 刊出日期:  2021-08-27

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