铁胁迫下大豆光合和磷/铁性状对磷素的响应

为了明确低铁胁迫下磷素用量对大豆光合和磷/铁性状的影响及基因型差异,为磷、铁肥的合理施用提供理论依据,以前期筛选的6个磷高效基因型和6个磷低效基因型大豆为供试材料,设4个P∶Fe配比处理,分别为0∶30、30∶30、150∶30和300∶30(μmol·L^-1),对大豆叶绿素荧光特性和磷、铁利用率进行了测定,利用单株粒重建立逐步回归方程并进行通径分析,通过因子得分综合评价磷高效和磷低效基因型对不同P∶Fe处理的响应。结果表明: 基因型效应、P∶Fe处理效应和两者互作效应对始花期(R1)光系统Ⅱ的相对电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ吸收的能量用于耗散为热量的比例(NPQ)、光系统Ⅱ吸收的能量用于进行光化学反应的比例(qL)的影响均达显著水平。典型相关分析表明,磷高效大豆基因型完熟期(R8)籽粒磷利用率与R1期光合速率呈负相关;磷低效大豆基因型R8期籽粒铁利用率与R1期NPQ呈正相关关系,而与R1期qL呈负相关关系;R1期PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)与磷高效基因型呈负相关,而与磷低效基因型呈正相关,这表明R1期Φ_PSⅡ可以作为鉴定低铁条件下不同磷效率大豆基因型的一个重要指标。利用因子得分综合评价发现,磷高效基因型表现为随着磷水平的上升而先降后升,而磷低效基因型则为先升后降,但两者拐点均出现在P∶Fe为30∶30处理下,这表明在低铁条件下P∶Fe为30∶30可以作为鉴定不同磷效率基因型的一个临界值。因而,在低铁地区种植磷高效大豆基因型时,磷肥的施用量至少要大于1∶1 (P∶Fe);而种植磷低效基因型时,磷肥的施用量不宜超过1∶1 (P∶Fe)。