民用塑料释放的HCl对田间大豆光合作用和生长的影响

本文转载自网络，如有侵权，请联络删除：　　民用塑料释放的HCl对田间大豆光合作用和成长的影响强维亚冯虎元2，陈拓1，2，安黎哲1，2，王勋陵1（1兰州大学生命科学学院，干旱农业生态国家重点实验室，兰州730000；2中国科学院寒区旱区环境与工程钻研所，兰州730000）材料，在田间钻研了HCl气体对大豆成长和光合作用的影响。钻研标明，同酸雨、酸雾以及S2等伤害作用一样，HCl气体可使大豆光合色素含量下降，净光合作用（Pn）降低，胞间CO2浓度（G）升高，气孔导度（Gs）和蒸腾作用（E）强度下降，招致田间大豆成长减慢，株高、生物量明显减小。

　　*：2001~03~07；批改稿收到日期：2001-）6-16基金项目：国家自然科学基金赞助项目（39970126）和中国科学院寒区旱区环境工程钻研所知识创新工程项目工业消费中常有大量的有害气体如HClS2NOx等被排放到大气中，遇水蒸气形成酸性污染日常生活中大量使用的一些化工产品如塑料纱网，由于消费工艺水平限制，化学稳定性差，在强光和高温下，也会释放出以HCl为主的有毒有害气体污染空气对于酸性污染对植物及生态系统的影响早在100多年前就已引起留神，20世纪70 80年代酸雨对农作物、森林和生态系统影响的钻研已有大量的报道。这些钻研主要集中于SO2，HF，NOx等工业排放废气普遍认为，大气酸污染能够引起植物体内GSH，游离氨基酸含量的变迁，光合色素含量下降，光合强度降低，并招致体内抗氧化酶SOD活性加强，影响碳素代谢，削弱同化作用，侵害类囊体膜P3I蛋白质，使呼吸作用加强，成长迟缓，生物量下降，引起叶片产生枯斑坏死卷缩等病症但对于引起酸雾的另一重要成分一HCl气体对植物影响的钻研较少因此，须要就其对植物成长、生理及品质的影响做一钻研为此，本钻研以塑料纱网附近种植的大豆为对象，钻研了纱网在自然强光和高温下释放的HCl气体对大豆成长发育、生理代谢的伤害机理以及对大豆光合作用的影响。

　　1材料与办法1-1材料大豆（Glycinemax）（陇豆一号，购自甘肃省农业科学院经济作物钻研所）为甘肃省河西地域常见栽培种类，大田种植，常规水肥管理。

　　塑料纱网，购自农贸市场（山东单县消费），其主要成分为聚氯乙烯和树脂类化合物于大豆成长中期（出苗40~50d）在相邻小麦实验地中搭建一长10m宽4m高2m的塑料网大棚。取样剖析标明，在强光和高温下，纱网主要释放出HCl气体，并随与大棚间隔的增大而空气中的浓度减小1-2测定办法7d时，别离在距大棚依照Lichtenthaler（1983）同时，H还能够取代叶绿素分子中的Mg2，招致叶绿素分子失活叶绿体内酸度的增加会对P3I蛋白形成侵害在细胞中类胡萝卜素既是光合色素，又是内源抗氧化剂，除在光合作用中具有一定的功能外，在细胞内还可吸收残余能量，淬灭活性氧，从而避免膜脂质过氧化因此，类胡萝卜素的减少不只降低了光合作用中光能的吸收和传送；而且减少了对活性氧的淬灭，招致细胞内积攒较多的氧自由基，毁坏叶绿体膜构造，加速叶绿素的分解，这也是HCl气体使大豆叶片光和色素含量下降的起因之一。

　　表1HC1对大豆植株光合作用色素含量的影响光合色素含量2.2对光合作用的影响在受到HCl气体毒害时，大豆胞间C2浓度（Ci）逐渐升高（），净光合率（Pn）急剧下降（）在D1处时，大豆叶片净光合率（Pn）最低，仅为214umol°m-2.s-1，胞间C2浓度则抵达最大值，为307.4mol.mol-1标明此光阴合作用C2羧化反馈受到重大抑度的酸性有体毁坏J色素tt合膜，阻断了光合作用能量传送。岣://'同时，在酸污染的环境中，楦物细胞吸收过量的Hf会克制卡尔文循环中的酶活性因此，HCl气体可能使细胞酸度增加，克制了RuBP羧化酶等碳固定过程中的酶活性，使CO2同化率降低，从而引起胞间CO2积攒，浓度升高。据报道SO2可引起核酮糖-5-酸激酶（Ru5PI NADP三磷酸甘油醛脱氢酶（NADP-GAPD）和果糖1，6二磷酸激酶（FB~Pase）等碳固定酶的活性下降随着间隔逐渐增加，Pn增加；Ci则随间隔的增加而降低，在D5处时，Pn回升到了最大值，抵达165Mmol.m-2.s-1，此时Ci却下降到了最低点，为240.0Mmol.mol- 1叶片胞间CO2浓度（G）的大小与光合速率、气孔对CO2的导度与大气CO2浓度（Ca）有关，即Ci=Ca-Pn/Gs，若Ca相对稳定，叶片Ci升高则反映了Pn/Gs下降；田间大豆Ci升高也反映了Pn的下降，二者呈显著负相关（r=-0.84，P<0.05）大豆净光合率（Pn）与间隔间的关系大豆胞间CO2浓度（Ci）与间隔间的关系气孔作为植物叶片最重要的气体替换通道，在许多代谢过程中起着重要的作甩植物光合、蒸腾和呼吸作用中的气体替换都是通过气孔完成的。因此，气孔导度的变迁直接或间接地影响了上述多种生理代谢过程。气孔对许多环境胁迫因素如酸雾酸雨、3SO2等非常敏感，这些污染物可使气孔正常功能紊乱，气孔导度发作变迁和反映了气孔导度和蒸腾速率与纱网间隔的关系，能够看出，随着间隔增加，气孔导度（Gs）和蒸腾速率（E）都迅速增大，D1处时，Gs极低，仅为268. E在D1处时仅为7. 在D5时抵达最大的10.8mol.m-2.s-i标明近间隔时，空气中较高浓度的HCl气体，对气孔具有较强的毒性，重大克制了气孔的调理，导度下降，同时降低了蒸腾速率。随着间隔的增加，空气中HCl浓度降低，毒性减弱，气孔功能逐渐正常，导度增大，蒸腾速率也随之增大，两者植物水分利用效率（WUE）是表示植物成长的重要指标之一。进步水分利用效率也是进步乍物产量的重要示了eiUE随间隔的变迁情况：间隔越近6￥就//、大豆植株与塑料纱网之间的间隔⑷bookmark6大豆植株与塑料纱网之间的⑷bookmark7气孔导度（Gs）与间隔之间的关系Fig.越低，从Dfi到Di呈下降的趋势，二者呈显著正相关（r= <0.05）因此在HCl气》体胁迫下，WUE下降是招致田间大豆生物量下降的主要起因之一。

　　2.3对生物量和产量的影响高浓度HCl气体，可招致植株含水量降低；间隔增加，空气中HCl浓度降低，毒性减弱，生理代谢趋于正常，植株含水量相对进步表2HCl对大豆植株成长、生物量、结荚数和百粒重的影响取样位点株高干重结荚数百粒重干鲜比相关系数在HCl的作用下，光合作用色素含量的|减少，叶片的褪绿，光合作用的下降，气孔导*度的克制最终影响大豆的产量和生物量（表2）受害大豆的株高、地上部干重、鲜重、结荚数和百粒重等反映成长和生物量的指标都降低，均抵达了显著水平（P<005）（表2）间隔越近，植株干鲜比值越小，随间隔的增加，干鲜比值也增大，标明近间隔时，空气中较3结论总之，HC1气体引起光合色素含量下降，使光能的吸收、传送和转化水平降低，进而招致净光合率（Pn）下降，HC1气体引起气孔导度（Gs）蒸腾作用和水分利用效率降低，从而影响大豆成长，招致生物量下降因此，在消费理论中，应进步民用塑料纱网的质量，降低有害气体的释放，避免对农作物成长产生不利的影晌