干旱胁迫对小麦抗氧化酶活性、光合特性及产量的影响OA

探究不同程度干旱胁迫对小麦抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量、光合特性以及产量构成的影响,为优化小麦节水生产提供理论依据和技术支撑。于2023—2025年在山东省农业科学院龙口试验田设置重度干旱(I-hd)、中度干旱(I-md)、轻度干旱(I-fd)和适宜水分(I-sm)4种土壤水分梯度,系统分析了不同干旱胁迫下小麦抗氧化酶活性、MDA含量、光合特性以及籽粒产量构成。结果表明:相较于中度和重度干旱,轻度干旱和适宜水分均有利于优化穗数、穗粒数和千粒质量,从而显著提高籽粒产量,增产幅度2 a均值达11.1%~51.0%。轻度干旱和适宜水分下各生育时期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性显著提升,各生育时期叶片MDA含量显著降低,对降低细胞膜脂氧化程度和延缓植株衰老具有重要作用。轻度干旱和适宜水分条件下孕穗、开花和灌浆中期叶片叶面积指数(LAI)、叶绿素相对值(SPAD值)和净光合速率(Pn)均维持在较高水平,为光合速率的提升提供生理基础,而中度及重度干旱条件下上述指标全生育期大幅降低。相关分析表明,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性与MDA含量呈显著负相关,与光合特性(LAI、SPAD、Pn)及产量构成要素(穗数、穗粒数、千粒质量)呈显著正相关,为保持较高光合能力提供生理保障。综上,轻度干旱与适宜水分均会大幅提高各生育时期叶片SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性,降低MDA等有害物质含量,并且优化叶片LAI和SPAD值进而改善叶片Pn,最终籽粒产量提高11.1%~51.0%。然而,轻度干旱与适宜水分下籽粒产量、抗氧化酶活性及光合特性间差异较小,因此,本研究认为轻度干旱条件下,可通过优化光合特性和叶片抗氧化能力来实现小麦稳产高产,为作物节水生产提供可靠的实践途径。