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旱季降雨格局变化对益智生长和碳氮代谢的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 胡雯 1 ; 周小慧 1 ; 李勤奋 1 ; 程汉亭 1 ;

作者机构： 1.海南大学生态与环境学院;中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/海南省热带生态循环农业重点实验室;农业农村部热带农业绿色低碳重点实验室

关键词： 碳水化合物;硝酸还原;氨同化;益智;降雨格局

期刊名称： 热带作物学报

ISSN： 1000-2561

年卷期： 2022 年 43 卷 012 期

页码： 2597-2605

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 益智是我国四大南药之一,其间作在橡胶林下成为胶园最重要的农林复合模式.项目组前期研究发现,旱季降雨不足是橡胶林下益智生长和光合的主要限制因子.然而,目前对益智如何应对旱季降雨格局变化的认识非常有限.为研究旱季降雨格局变化对益智生长和碳氮代谢的影响,在实验中模拟3个降雨量梯度:减雨量(W-)10 mm/月、自然雨量(W)25 mm/月、增雨量(W+)40 mm/月,并设置5 d和10 d的降雨间隔期,通过双因素实验分析益智植株的生长参数、碳水化合物和氮化合物水平以及与碳和氮代谢相关的关键酶活性.结果表明:(1)益智的地上生物量和地下生物量随着降雨量的减少而下降.在所有降水水平下,5 d处理下的生物量均显著高于10 d(P<0.05),降雨量减少和降雨间隔期延长均抑制植株生物量的增加.在W-处理下,10 d的叶片含水率比5 d显著增加3.63%;(2)降雨减少改变了碳代谢酶的活性,抑制了AMY和INV活性,促进了SPS活性,但这种促进作用随着降雨间隔期延长变得不显著.降雨量减少促进了非结构碳水化合物(可溶性糖和淀粉)积累;(3)降雨减少降低了益智叶片全N含量,5 d处理组中W+和W-的全氮含量比10 d显著增加8.33%和9.81%,降雨量变化改变了N代谢组分;(4)同时GS/GOGAT循环活性以及NR和NiR酶活性增加,这加速了硝态氮还原和铵态氮同化.在W处理下,5 d处理组中的硝态氮和铵态氮比10 d显著降低了57.54%和152.98%.因此,在旱季降雨格局变化会影响益智的生物量、碳氮化合物及代谢酶变化,但益智通过生物量分配和叶片C、N代谢调节来适应不同的干旱胁迫,以保证益智植株的正常生长.

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