论文摘要
糜子是干旱半干旱地区重要的粮食和经济作物，水分是制约其产量和品质的重要因素，水分高效利用对于糜子的生长发育和产量提高有重要的现实意义。不同时期、不同程度的水分亏缺对作物的生长发育和产量有不同影响。产量形成与籽粒灌浆过程和开花后顶三叶的光合效率有紧密关系，叶片抗氧化物酶活性强弱体现了叶片清除活性氧和维持自身代谢平衡的能力。因此，探究不同生育期不同程度水分亏缺对糜子籽粒灌浆特性和开花后顶三叶光合特性及抗氧化物酶活性的影响，对于揭示糜子对不同条件水分亏缺的响应机理，提高糜子抗旱节水栽培技术和水资源利用效率有重要意义。本研究以榆糜2号为试验材料，采用盆栽试验，以全生育期充足供水(占田间最大持水量的70%-75%)为对照，研究了分别在拔节期、孕穗期和开花成熟期的中度（占田间最大持水量的40%-45%）和重度（占田间最大持水量的20%-25%）水分亏缺对糜子灌浆特性、产量和开花后顶三叶的光合特性、抗氧化物保护性酶活性和丙二醛含量的影响，研究得出如下主要结论：（1）糜子顶三叶绿叶面积和叶绿素含量对水分亏缺有不同的响应。相比对照，除孕穗期中度水分亏缺增大了开花后倒三叶绿叶面积，其他处理均降低了糜子开花后的顶三叶绿叶面积，拔节期和孕穗期水分亏缺对旗叶的降幅较大，开花成熟期水分亏缺对倒二叶和倒三叶的降幅较大，且同一时期，重度水分亏缺的降低程度大于中度；各处理顶三叶叶绿素含量在开花后表现为旗叶>倒二叶>倒三叶。拔节期和孕穗期水分亏缺降低了顶三叶开花成熟期前期和中期的叶绿素含量，提高了开花成熟期后期的叶绿素含量，重度水分亏缺的提高程度大于中度，开花成熟期水分亏缺降低了顶三叶开花后的叶绿素含量，重度的降低程度大于中度。（2）开花后，拔节期和孕穗期中度水分亏缺顶三叶的净光合速率较高，开花成熟期重度水分亏缺的较低。各处理各叶位的气孔导度和胞间CO2浓度在开花后有不同表现。与对照相比，各处理均降低了顶三叶开花后6d时的净光合速率，其中开花成熟期重度水分亏缺降幅最大，低于对照89.51%（P<0.05）；拔节期和孕穗期水分亏缺一定程度的提高了顶三叶开花成熟期中后期的净光合速率，中度水分亏缺的提高程度大于重度，且拔节期水分亏缺对旗叶的提高程度较大，孕穗期水分亏缺对倒二叶和倒三叶的提高程度较大；开花成熟期水分亏缺降低了开花后顶三叶的净光合速率且加速了叶片的衰老，重度水分亏缺的降低程度大于中度。（3）各处理对开花后糜子顶三叶MDA含量和SOD、POD活性有不同的影响。不同胁迫时期之间，拔节期和孕穗期水分亏缺对SOD活性影响较大，POD活性对三个亏缺时期的响应无明显差异。相比对照，除开花成熟期水分亏缺一定程度的提高了旗叶开花后0-18d的旗叶SOD活性，其他处理均降低了开花后顶三叶的SOD活性，基本表现为重度的降低幅度大于中度；相同胁迫条件下POD活性的降低幅度较SOD小，各处理均不同程度的降低了顶三叶的POD活性，处理之间差别不明显；拔节期和孕穗期水分亏缺提高了顶三叶开花成熟期中期的MDA含量，开花成熟期水分亏缺的顶三叶MDA含量在开花后一直高于对照，且重度的提高程度大于中度，其中AAS的顶三叶MDA含量是最高的。（4）不同条件水分亏缺对糜子籽粒灌浆特性和产量影响表现为，重度水分胁迫下，籽粒的起始生长势R0降低，最大灌浆速率出现的时间Tmax延迟，灌浆后期时间缩短，灌浆中期和后期的贡献率下降，茎鞘向穗部的物质转运率降低，进而影响结实率和产量，其中孕穗期重度水分胁迫影响最严重；中度水分胁迫加快了糜子灌浆进程，促进了糜子叶片和茎鞘向穗部的物质转运率，提高了结实率和籽粒充实度，提高了糜子产量，其中拔节期中度水分胁的增加幅度最大。总体而言，拔节期和孕穗期重度水分亏缺较大程度的降低了糜子开花后的顶三叶绿叶面积、净光合速率、叶绿素含量、抗氧化物酶活性，延迟了籽粒灌浆进程，降低了茎鞘物质输出率和转运率、籽粒灌浆速率、穗长和穗粒数，其穗粒质量分别低于对照21.40%（P>0.05）和41.51%（P<0.05），因此应避免糜子在拔节期和孕穗期遭受土壤含水量占田间最大持水量20%-25%及其以下程度的水分亏缺。然而，拔节期、孕穗期和开花成熟期中度水分亏缺的顶三叶净光合速率、灌浆速率、结实率均一定程度的高于对照，其穗粒质量分别高于对照41.14%（P<0.05）、11.44%（P>0.05）和7.75%（P>0.05），可见在拔节期施加土壤含水量占田间最大持水量40%-45%的水分亏缺较有利于糜子的生长发育和产量提高。