干旱脅迫對(duì)大豆生理生化的影響

李鑫朝陽(yáng)市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)站

干旱脅迫對(duì)大豆生理生化的影響

李鑫
朝陽(yáng)市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)站

干旱脅迫是影響我國(guó)大豆生長(zhǎng)發(fā)育的重要非生物影響因素之一，造成大豆嚴(yán)重減產(chǎn)，尤其是在干旱、半干旱地區(qū)。文章從干旱對(duì)大豆的葉水勢(shì)和光合作用兩方面闡述近年來(lái)的專(zhuān)家們?cè)诟珊祵?duì)大豆的脅迫影響方面的研究成果和進(jìn)展，為以后的大豆的干旱脅迫作用的研究提供參考。

大豆干旱脅迫葉水勢(shì)光合作用

干旱脅迫是限制植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要非生物脅迫因素。干旱脅迫導(dǎo)致大豆葉片含水量顯著降低。前人研究表明，大豆存花莢期對(duì)水分最為敏感，但不同時(shí)期的土壤水分脅迫對(duì)大豆植株生長(zhǎng)都有一定影響［1,2］。不同生育時(shí)期干旱均會(huì)使光合速率降低，同時(shí)會(huì)對(duì)葉面積指數(shù)（LAI）造成影響［3］，進(jìn)而嚴(yán)重影響大豆產(chǎn)量。因此，研究干旱脅迫對(duì)大豆生理生化的影響至關(guān)重要。

一、干旱對(duì)大豆葉水勢(shì)的影響

干旱脅迫對(duì)作物生理的影響是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，最初導(dǎo)致細(xì)胞體積變小，細(xì)胞液濃度增加和原生質(zhì)逐漸脫水，在形態(tài)上主要表現(xiàn)為對(duì)生長(zhǎng)的抑制，而這些都受植株葉片水勢(shì)影響。柳建國(guó)等對(duì)大豆水勢(shì)分布的日變化情況進(jìn)行了研究，結(jié)果表明大豆葉片白天平均水勢(shì)較低，在 8：30～16：30之間平均水勢(shì)僅為-1.74MPa，并且其水勢(shì)日變化最大，變化幅度達(dá)0.60MPa，上部和下部葉片水勢(shì)差異也最大，相差1.1MPa。當(dāng)葉水勢(shì)降低到-0.3MPa時(shí)，葉片延長(zhǎng)生長(zhǎng)緩慢；-1.2MPa時(shí)，停止生長(zhǎng)［4］。這都說(shuō)明大豆對(duì)水分反應(yīng)敏感，屬于不耐旱的作物。

二、干旱對(duì)大豆光合作用的影響

光合作用是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，水分狀況是影響光合作用最重要的因子之一［5］。干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，嚴(yán)重時(shí)甚至損傷葉肉細(xì)胞，降低植株葉片光合速率［6］。

從氣孔導(dǎo)度方面來(lái)看，只要有輕度的水分脅迫（土壤含水量65%～70%），干旱敏感品種的氣孔導(dǎo)度就會(huì)急劇下降。嚴(yán)重水分脅迫時(shí)，氣孔導(dǎo)度降到了很低的水平。Turner等認(rèn)為，在低葉水勢(shì)下，氣孔的關(guān)閉與光合速率有關(guān)，大豆品種的葉水勢(shì)在-1.2MPa和-2.4MPa之間時(shí)，氣孔導(dǎo)度與光合作用呈線性關(guān)系。

從葉綠素含量方面來(lái)看，在干旱脅迫下，葉綠體膨脹，排列紊亂，基粒問(wèn)排列松弛，光合作用器官的超微結(jié)構(gòu)遭到破壞。有研究表明，嚴(yán)重的干旱脅迫會(huì)破壞葉綠體、使葉綠素的含量下降、降低光合酶的活性、降低植物的光合速率［7］。不同大豆品種問(wèn)葉綠素含量與光合速率有一定的關(guān)系。但是，光合速率降低的幅度遠(yuǎn)小于葉綠素含量的減少的幅度，這可能是由于在強(qiáng)光下充足的光能供應(yīng)可以在很大程度上彌補(bǔ)葉綠素缺乏對(duì)光合作用的不利影響。干旱敏感品種光合速率降低的幅度要大于抗旱品種；分枝期水分脅迫對(duì)光合作用的影響明顯小于其它生育期。

［1］楊鵬輝,李貴全,郭麗等.干旱協(xié)迫對(duì)不同抗旱大豆品種花莢期質(zhì)膜透性的影響［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2003,21（3）：127-129.

［2］趙宏偉,李秋祝,魏永霞.不同生育時(shí)期干旱對(duì)大豆主要生理參數(shù)及產(chǎn)量的影響［J］.大豆科學(xué),2006,25（3）：329-332.

［3］謝甫綈,董鉆.不同生育期干旱對(duì)大豆生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響［J］.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1994,25（I）：13-16.

［4］柳建國(guó),柯建國(guó),陳長(zhǎng)青.作物水勢(shì)時(shí)空分布與其耐旱性［J］.安徽農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),1999,13（1）：63-66.

［5］李樹(shù)華,許興,何軍等.水分脅迫對(duì)牛心樸子光合生理特性影響的研究［J］.西北植物學(xué)報(bào),2004,24：100-104.

［6］LawlorDW,CornicG.Photosynthetic carbon assimilat ion and assoc-iated metabolism inrelation to water deficits in higher plants［J］.Plant Cell Environ. 2002,25：275-294.

［7］韓瑞宏,盧欣石,高桂娟等.紫花苜蓿（Medicago sativ a）對(duì)干旱脅迫的光合生理響應(yīng)［J］.生態(tài)學(xué)報(bào),2007,27：5229-5237.