旱季降雨格局变化对益智生长和碳氮代谢的影响

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.

关键词：碳水化合物、硝酸还原、氨同化、益智、降雨格局

所属期刊栏目：43

分类号：S567.5(经济作物)

资助基金：海南省基础与应用基础研究计划自然科学领域高层次人才项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2597-2605