臭氧對不同生態(tài)型大豆品種生理生態(tài)特征及產(chǎn)量的影響研究.pdf

1、臭氧（O3）是影響植物生產(chǎn)力最主要的空氣污染物之一，隨著工業(yè)廢氣和汽車尾氣排放量不斷增多，O3濃度逐漸升高，這將對農(nóng)作物產(chǎn)生非常不利的影響。本文采用不同生態(tài)型大豆品種，中黃22（ZH，亞有限結(jié)莢習性）和菏豆12（HD，有限結(jié)莢習性），采用兩個O3濃度水平（過濾大氣，O3濃度為10 nl·L-1；高濃度處理，O3濃度為80 nl·L-1）對開花后的大豆進行處理，通過研究O3對其生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，比較兩品種之間對O3敏感性的差異，

2、篩選抗O3的大豆品種類型，為大豆育種和實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　　 1 O3對大豆產(chǎn)量及品質(zhì)的影響
　　 經(jīng)過高濃度O3處理之后，與相應CF處理相比，兩品種大豆產(chǎn)量均有不同程度的降低。ZH的單株結(jié)莢數(shù)、籽粒數(shù)、百粒重、籽粒干重分別降低了3％、18％、2％、16％，但均不顯著；HD的單株結(jié)莢數(shù)降低了18％，差異顯著著（p＜0.05），籽粒數(shù)、百粒重、籽粒干重則分別降低了22％、21％、40％，差異均極顯著

3、（p<0.01）。相對而言，HD的產(chǎn)量受到的影響較大。
　　 大豆籽粒的品質(zhì)也受到了O3的影響，經(jīng)O3熏蒸處理后蛋白質(zhì)含量升高，而脂肪含量下降。在整個處理期間，ZH-HO與ZH-CF處理相比，籽粒粗蛋白和脂肪含量變化均不顯著；HD-HO與HD-CF相比，籽粒粗蛋白含量在處理前期增加不顯著，但在后期差異極顯著（p＜0.01），籽粒脂肪含量降低幅度較大，差異均達極顯著水平（p＜0.01）。O3還影響大豆籽粒脂肪酸組分的相對含量，棕櫚

4、酸、亞油酸、亞麻酸含量都有所降低，硬脂酸和油酸含量有所升高。
　　 2 O3對大豆光合性能的影響
　　 經(jīng)高濃度O3熏蒸處理的大豆植株葉片褪綠，葉綠素a、b含量都大幅度降低，差異極顯著（p＜0.01）；葉綠素a含量的降幅大于葉綠素b，致使葉綠素a/b降低。大豆葉面積減小，有效光合面積減少，在整個處理期間ZH的葉面積降低幅度較大，差異顯著（p<0.05），而HD的葉面積分別降低了18％、30％、33％、36％、29％和74

5、％，均達到極顯著水平（p＜0.01）；葉綠素基礎熒光、非光化學猝滅增加，而光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）的實際光化學效率、光化學猝滅降低；大豆葉片的氣孔導度和光合速率都有不同程度的降低，在整個處理期間，ZH的氣孔導度和光合速率降低幅度均不顯著，而HD的氣孔導度和光合速率降低幅度較大，且均達極顯著水平（p＜0.01）。
　　 3 O3對大豆植株干物質(zhì)積累及分配的影響
　　 O3抑制了大豆植株根、莖、葉、莢中干物質(zhì)的積累。經(jīng)熏蒸處理的大

6、豆植株根、莖、莢的干物重隨著其生長發(fā)育的進程而不斷增加，但與相應對照同期相比均有所降低；而葉干重隨著生長發(fā)育的進程而不斷下降，高濃度O3處理的葉干重與對照相比較低；大豆植株中干物質(zhì)的分配發(fā)生變化，根中的干物質(zhì)減少，根冠比降低。在收獲時，ZH的單株干物重降低了22％，而HD的單株干物重則降低了46％，差異極顯著（p＜0.01）。
　　 4 O3對大豆葉片抗氧化系統(tǒng)及膜脂過氧化的影響
　　 大豆葉片中的抗氧化酶：超氧化物岐化

7、酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）活性在整個處理期間都呈現(xiàn)先升后降的趨勢，但與相應對照同期相比，高濃度O3處理的大豆葉片的抗氧化酶活性較高。兩品種的CAT、POD活性增高幅度較大，尤其是POD，差異均達極顯著水平（p＜0.01）。經(jīng)高濃度O3處理的大豆植株葉片中的抗壞血酸（AsA）含量都有所降低。與HD相比，ZH的抗氧化能力較強。
　　 丙二醛（MDA）的含量隨著大豆生長發(fā)育的進程而逐漸增加，經(jīng)O3熏蒸處理

8、的大豆MDA含量有所增加。ZH只在處理后第2周時MDA含量增幅達極顯著水平（83％，p<0.01）；而HD在整個處理期間其MDA含量升高幅度較大，差異極顯著（p＜0.01）。
　　 5 O3對大豆碳、氮代謝的影響
　　 大豆葉片中可溶性糖含量呈現(xiàn)先升高后再逐漸下降的變化趨勢，O3脅迫使其含量有所升高。ZH的可溶性糖含量在處理前期增高幅度較小，在后期增高幅度較大，差異顯著（p<0.05）；HD的可溶性糖含量在處理前期變化幅

9、度較大，差異顯著（p<0.05），到后期變化逐漸減小。
　　 大豆葉片中的可溶性蛋白的含量隨著其生長發(fā)育的進程而不斷增加，但經(jīng)O3處理的與其相應對照相比，可溶性蛋白含量有所降低。ZH的可溶性蛋白含量變化不顯著；而HD的降幅較大，差異極顯著（p＜0.01）。
　　 大豆各器官中蛋白含量隨著生長發(fā)育的進程而不斷降低，HO與相應CF處理同期相比，各器官中蛋白含量均有所降低。但總得來說，具亞有限結(jié)莢習性的ZH受到O3的影響較小，