干旱對大豆植株體內生理過程的影響

肖珩，張威，梁海婷

摘 要：為了保證大豆有良好的抗旱能力，應掌握干旱環境對于大豆植株內部生理過程的影響，并能以及具體的數據分析指標來對大豆植株的實際抗寒性進行分析，這樣也就能促進大豆植株抗旱性的強化。本文就干旱環境對于大豆植株內部生理變化進行了分析。

關鍵詞：干旱；大豆植物；體內；生理過程

大豆這種農作物有著較高的營養價值以及經濟價值，因此也就成為了現代農業領域中的重要農作物。但在大豆種植過程中一旦出現了干旱情況，那么就會對大豆的產量以及產品質量造成影響。這也就需要人們能了解干旱對于大豆這種農作物內部生理過程造成的影響，促進大豆產量以及農產品質量的提升。

1 大豆抗旱能力分析

現代農業當中的大豆抗旱能力主要指的是大豆這種農作物在干旱環境條件下保持產量的能力，而在衡量這一能力的時候也以受干旱影響程度輕、產量減少小為佳。

大豆的抗旱性是高產穩產的重要生態性狀，當大豆的正常生長需要不被土壤中水分所滿足時，便會出現干旱。大豆體內的水分平衡會失調，從而使原生質脫水、衰老、破壞、光合能力降低、有機物運輸機積累減少，同時破壞了有機物合成與分解的正常比例，對產量造成嚴重的影響。抗旱性的大豆大多葉片的氣孔多、根系發達、根冠比較大、疏導組織發達、茸毛多、角質化程度高或蠟質層高，這是對水分的貯藏與供應都很有利的構造。在干旱作用下，抗旱性強的品種在生理上不削弱酶的合成活性，能夠保持較強的同化能力，蛋白質與淀粉等主要干物質的合成仍然維持較高的水平，能夠積累一定的干物質；干旱條件下，原生質的粘性較大，自由水含量較少，束縛水含量較高，能夠維持體內水分的協調平衡。

多種因素相互作用構成了大豆的抗旱性，大豆的抗旱性不是單一的性狀，而是一個復雜的綜合性狀，而是一個復雜的綜合體，這個綜合性狀有很多因素構成，這些因素與抗旱性的本質是有一定的關聯的，也可以認為與抗旱性有關的這些因素中的每一個都對抗旱性都有一定的影響，但一個因素的作用是很小的，如果把每一個因素的作用綜合起來，那么就促成了作物抗旱性的形成，從與大豆抗旱性有關的作用是很小的，如果把每一個因素的作用綜合起來，那么就促成了大豆抗旱性的形成，從與大豆抗旱性有關的多種指標上進行評判，要通過對多個指標進行考察，而不應該只是使用單一的指標對作物做抗旱性鑒定，要根據每個因素的綜合值對大豆品種的抗旱性進行科學的評價。

2 干旱給大豆農作物觀光合作用產生的影響分析

在其他條件要素較為適宜的情況下，大豆葉片凈光合作用會伴隨葉片當中水勢的下降而呈現出直線或者是S形曲線而不斷降低。也由于大豆當中水分脅迫的作用，會使得葉片當中水勢從-1.2Mpa下降到-2Mpa，并在整體下降之后也會使得光合作用維持在一個較低的水平上。

導致大豆葉片光合作用速率降低的一個關鍵性因素就是葉片上的氣孔大量關閉，而在進一步的深究中則會發現導致氣孔關閉的根本原因是保衛細胞以及副衛細胞內部滲透勢降低導致。當大豆葉片上的氣孔關閉能對大豆內部水分的散失情況進行有效控制。而大部分植物葉片上的氣孔都不會輕微缺水條件做出反應，但當葉片當中水勢降低到一定程度的時候確乎出現氣孔加速關閉的情況。當大豆植株經歷了干旱并復水了之后，氣孔的導性卻難以同時恢復，需要花費一段時間才能恢復。

干旱環境還會導致大豆細胞發生脫水，而脫水則對原生質物質的物理狀態影響較大，尤其是在粘性以及透性兩方面影響明顯。而在大豆植物脫水程度較輕的條件下，原生質物質還能恢復到之前的狀態。但當大豆細胞脫水情況不斷加劇的時候，則可能會導致原生質物質發生細胞結構方面的破壞，可能會發生葉綠體解體、類囊體膜損傷、液泡膜與細胞內質膜破裂的情況，而當原生物質發生了變化了之后也會使得光合作用受到較大影響。

3 干旱環境對于物質運輸以及礦物吸收的影響

當大豆根部水分出現不足的是偶，根系的礦物質吸收能力也會受到較大影響，而現代大豆植物研究也提供了相應的依據。

除鈣和錳之外，氮、磷、鉀、鎂、鐵的含量都是灌溉處理高于非灌溉處理，氮、磷、鉀、鎂分別高0.5%、0.4%、0.05%、0.17%，鐵高160mg/kg。水分虧缺對大豆體內物質運輸也有很大的影響。受到水分脅迫的玉米哦大豆，白天碳水化合物向葉片外的運輸下降，而夜間運輸增加。碳水化合物在合成后不能及時輸出，葉片的光合作用當然受到抑制。而光合作作物運輸停滯是與“源”和“庫”的“裝卸”活性有關的。

4 干旱環境對于大豆植物內部影響

干旱環境對于大豆植物的影響較為突出，受到干旱情況的影響，大豆植物細胞當中質膜會出現過氧化的情況是，同時植物細胞內的葉綠素以及類胡蘿卜素也會遭到破壞，還會出現細胞當中電解質的外滲應硫氫基團的降解。而各個品種的大豆對于干旱環境產生的反應也存在差別，部分品種在干旱環境中，其保護酶的活性會顯著變強，使得細胞膜所遭受到的損害減輕，這樣也能起到降低細胞膜實際氧化程度低的效果。還有部分對干旱環境抵抗能力較強的大豆，能清除掉大量的自由基，同時還具有抗氧化性較強的酶也會保持在較高的水平下。

在干旱環境條件下，大豆植株內部會積累大量的脯氨酸，并且由于大豆品種之間也存在差別，因此大豆農作物當中游離狀態的脯氨酸含量也存在差別，這種差別也是農作物遺傳方面差異的體現，能將這一性狀當做大豆植株實際抗旱能力的衡量指標。部分抗旱能力較強的大豆在干旱的條件下，其植株體內游離狀態的脯氨酸含量可以增加20到40倍，一般類型的大豆游離狀態脯氨酸含量增加量會在15倍左右。而對干旱環境抵抗能力偏低的大豆，當其處于干旱環境中的時候，其植株內游離狀態脯氨酸含量會在7.5倍左右。各個品種的大豆對于干旱環境的抵御能力存在偏差，一些大豆的抵御能力較強，而其植株內游離狀態的脯氨酸含量也會處于變化狀態。

5 結束語

大豆的種類、形態指標、生理指標及內部結構與作物的抗旱性有關，作物的抗旱性是多基因控制的數量性狀，干旱程度不同，大豆的抗旱機制也不會相同。近年來，通過對大豆生物技術的應用，在對大豆抗旱性的物質基礎及生理功能方面的研究，已經達到分子水平，我們的目標是要通過基因工程手段對抗旱基因進行重組創新，培育出新型抗旱品種。

參考文獻

[1]葛慧玲，龔振平，馬春梅，等.灌溉水平及灌溉間隔對大豆植株干物質積累的影響[J].灌溉排水學報，2017，36（5）：30-35.

[2]孔鈺鳳.野生和栽培大豆根際微生物對干旱脅迫的響應及反饋[D].中國科學院大學（中國科學院東北地理與農業生態研究所），2017.

[3]劉莎莎，柏新富，馮春曉，等.干旱條件下土壤鹽分對大豆生長及光合作用的影響[J].大豆科學，2017，36（6）：921-926.

[4]楊柳青，劉浩然，孫國偉，等.干旱脅迫對不同抗旱大豆品種生理特性及生長參數的影響[J].中國農業科技導報，2016，18（2）：115-120.