干旱脅迫對大豆生理生化的影響

李鑫朝陽市農業環境監測保護站

干旱脅迫對大豆生理生化的影響

李鑫
朝陽市農業環境監測保護站

干旱脅迫是影響我國大豆生長發育的重要非生物影響因素之一，造成大豆嚴重減產，尤其是在干旱、半干旱地區。文章從干旱對大豆的葉水勢和光合作用兩方面闡述近年來的專家們在干旱對大豆的脅迫影響方面的研究成果和進展，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光合作用

干旱脅迫是限制植物生長發育的主要非生物脅迫因素。干旱脅迫導致大豆葉片含水量顯著降低。前人研究表明，大豆存花莢期對水分最為敏感，但不同時期的土壤水分脅迫對大豆植株生長都有一定影響［1,2］。不同生育時期干旱均會使光合速率降低，同時會對葉面積指數（LAI）造成影響［3］，進而嚴重影響大豆產量。因此，研究干旱脅迫對大豆生理生化的影響至關重要。

一、干旱對大豆葉水勢的影響

干旱脅迫對作物生理的影響是一個復雜的過程，最初導致細胞體積變小，細胞液濃度增加和原生質逐漸脫水，在形態上主要表現為對生長的抑制，而這些都受植株葉片水勢影響。柳建國等對大豆水勢分布的日變化情況進行了研究，結果表明大豆葉片白天平均水勢較低，在 8：30～16：30之間平均水勢僅為-1.74MPa，并且其水勢日變化最大，變化幅度達0.60MPa，上部和下部葉片水勢差異也最大，相差1.1MPa。當葉水勢降低到-0.3MPa時，葉片延長生長緩慢；-1.2MPa時，停止生長［4］。這都說明大豆對水分反應敏感，屬于不耐旱的作物。

二、干旱對大豆光合作用的影響

光合作用是作物產量形成的基礎，水分狀況是影響光合作用最重要的因子之一［5］。干旱脅迫會導致葉片氣孔關閉，嚴重時甚至損傷葉肉細胞，降低植株葉片光合速率［6］。

從氣孔導度方面來看，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度就會急劇下降。嚴重水分脅迫時，氣孔導度降到了很低的水平。Turner等認為，在低葉水勢下，氣孔的關閉與光合速率有關，大豆品種的葉水勢在-1.2MPa和-2.4MPa之間時，氣孔導度與光合作用呈線性關系。

從葉綠素含量方面來看，在干旱脅迫下，葉綠體膨脹，排列紊亂，基粒問排列松弛，光合作用器官的超微結構遭到破壞。有研究表明，嚴重的干旱脅迫會破壞葉綠體、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］。不同大豆品種問葉綠素含量與光合速率有一定的關系。但是，光合速率降低的幅度遠小于葉綠素含量的減少的幅度，這可能是由于在強光下充足的光能供應可以在很大程度上彌補葉綠素缺乏對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.干旱協迫對不同抗旱大豆品種花莢期質膜透性的影響［J］.干旱地區農業研究, 2003,21（3）：127-129.

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

［3］謝甫綈,董鉆.不同生育期干旱對大豆生長和產量的影響［J］.沈陽農業大學學報,1994,25（I）：13-16.

［4］柳建國,柯建國,陳長青.作物水勢時空分布與其耐旱性［J］.安徽農業技術師范學院學報,1999,13（1）：63-66.

［5］李樹華,許興,何軍等.水分脅迫對牛心樸子光合生理特性影響的研究［J］.西北植物學報,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）對干旱脅迫的光合生理響應［J］.生態學報,2007,27：5229-5237.