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1、低氧胁迫对植物的危害摘要：低氧胁迫对植物的生长造成很大的影响。生活中，低氧胁迫是高等植物主要的非生物胁迫因素之一，而且低氧胁迫作为高等植物主要的非生物胁迫因素因其具有较高的普遍性、不易被察觉性和严重的危害性已经越来越收到人们的关注，我国是一个农业大国，农业对我国显得尤为重要，所以低氧胁迫的研究对植物对我国粮食产量的影响更大。关键字：低氧胁迫、植物生长、适应机理植物生长需要氧气，低氧逆境是植物生长中遇到的最普遍的问题。氧气是植物正常生长发育的必不可少的条件，植物吸收氧气而进行呼吸作用，它是呼吸作用电子传递链的末端子受体，驱动ATP和NADP的合成，维持细胞生长所需的还原力，构成整个植物生命代谢的
2、核心。所以植物活细胞生长代谢等需要适当浓度的氧在低氧条件下，植物体内发生一系列的生理生化变化。人的生存离不开氧气，同样氧气也是植物正常生长发育所必需的，有了氧气植物根系才能维持正常的呼吸作用，发挥其吸收营养物质和水分的功能。然而洪涝灾害、灌水过多、土壤板结以及无土栽培等都极易使得植物根系供氧不足，导致低氧胁迫。低氧胁迫已经成为影响植物正常生长的重要逆境因子之一，而由于水分过多引起的湿涝害型低氧胁迫表现得更是尤为突出。近年来，国内外对植物在低氧下的生长代谢和生长抑制进行了广泛深人的研究，从不同层面展开了植物在低氧条件下适应性的探讨。洪涝灾害或湿害对植物生长、农业生产的威胁是一个全球性的问题，已经
3、在全世界范围内引起了广泛的重视。国际土壤研究会估算，水分过多的土壤约占12%。我国每年夏季的大雨、暴雨、持续多雨，在不同地区发生不同程度的洪涝灾害，尤其是南方区涝渍比干旱缺水对农业生产的威胁更大。实际上，在些地区或季节由于河水泛滥、暴雨、灌溉不当、排水不良等原因引起的涝害对农作的危害不可低估，有时甚至是毁灭性的。另外，冬季的冰层覆盖以及在世界上广为分布的冻原地区在春季解冻后都会造成土壤水分过多。农田被淹土壤积水虽然发生种种物理、化学变化，但对植物、农作物生长带来直接危害的是土壤中的氧气不足，即根际低氧的影响。淹水导致植物组织和空气之间的气体交换速下降，氧气在水中的扩散速度仅为空气中的万分之一，
4、加之土壤微生物的呼吸作用及植物根部的利用，在24小时内就可以将水中溶解氧耗尽，植的根部则从完全有氧变到缺氧的环境。田间植物在生长过程中因为某些原因容易引起植物的低氧胁迫。在田间栽培中常因灌溉不当发生根基低氧胁迫的问题，严重影响作物的产量和品质。有研究表明，短期低氧胁迫条件下，黄瓜的的根系呼吸作用受到明显的抑制。同时低氧胁迫对幼苗保护酶活性及根系代谢等方面产生重要影响。同时，长时间低氧斜坡条件下，对植物叶片及果实碳水化合物积累的影响也很严重。植物低氧胁迫对植物造成的影响有很多：1）呼吸代谢途径的改变呼吸作用为植物生命活动提供所需要的大部分能量。在氧气充足的情况下，植通过有氧呼吸产生的能量来维持生
5、命活动的需要，而在低氧胁迫下，有氧呼吸受抑制，呼吸速度下降，植物需要通过无氧呼吸途径产生的部分能量来维持生命活动的需要。在低氧胁迫下植物体内存在三条以丙酮酸作为代谢底物的无氧呼吸途径，但只有醇发酵和乳酸发酵可以产生NAD+。研究表明玉米、小麦、水稻、番茄等植物，在低氧胁迫下，根系内的ADH、LDH活性增加，糖酵解加速，无氧呼吸加强来替代TCA循环，这氧不足时能量的主要来源。2）还原性毒害物质在淹水造成低氧的土壤中不仅是通过扩散而直接进入的氧气被阻止，同时正常生理活性气体的扩散也受到抑制，而且缺氧状况也可以被土壤中好气性的微生物对气的竞争而加剧，氧气的耗尽也有利于某些能减少根部硝酸盐有效性的细菌
6、生长，时间后产生易溶解的有毒的MnZ干、Fe+2，并且最终将5042一转化为HZs，HZs不仅对吸作用有抑制作用，而且还可以和锌等微量元素形成沉淀，降低锌有效性，严重时发生相应的缺素症。根际低氧胁迫下，NO3一可以替氧作为电子传递链的最终电子受体，在电子传递过程中N岛一还原形成NOZ一和各含氮化合物，如NZO，NO以及分子NZ。但是在有机质或N03一含量较高的土壤、质中，突然的低氧胁迫会造成N02一的大量积累，导致植物受到伤害。3）矿物质元素吸收失衡、水分吸收减少水分吸收是植物根系最主要的功能，根际低氧条件下，植物吸收的水分大大降低氧胁迫下植物的有氧呼吸受阻，无氧呼吸产生的能量很少，通过主动吸
7、收的离子氮、磷和钾等的吸收和运输也剧烈下降，反，对一些选择性吸收的离子如钠离子则由于低氧下根细胞膜遭到破坏，对离子吸的选择性降低，会增加对钠离子的吸收速率，而且由于能量供应不足，排钠泵作用阻，导致植物体内钠的含量上升，严重时造成盐害。淹水土壤中氧气高二氧化碳，改变了细胞原生质膜的性质，导致渗透性降低而减少离子吸收。低氧下也引起细根及根毛腐烂，减少养分吸收面积，因而减少对养分的吸收。淹水下小麦植株N、P、K、Ca、Mg和Zn的吸收降低，而Na、Fe和Mn的吸收则增加;高淹水后，在剑叶期的叶片中，N、P、K、Ca、Mg和S的浓度减少。番茄根系在缺条件下，48小时后吸水量降低20-30%，10小时后
8、，除了NO3外其它营养物质的收过程均受到了严重的抑制，甚至停止，其中+K最敏感，4小时后含量就显著降No3最不敏感，12小时后才下降。4）激素代谢紊乱淹水条件下，植物激素的合成、代谢转运发生变化，造成乙稀、生长素等地上部的累计，却阻碍了植物根部细胞分裂素和赤霉素的合成。淹水条件下引起植物体内激素代谢的改变，最主要的是根和茎部的激素的平衡。淹水条件下，植物根部形成的脱落酸含量因送到茎部而减少，导致根部生长受到抑制。由木质部向上运送到颈部的细胞分裂素收到淹水诱导的抑制作用，可能引起茎生长降落、叶面黄化和脱落。对低氧胁迫的防治：1）加强田间管理，及时排除积水雨季降水强度大，极易造成田间积水，如不及时
9、将积水排出就会导致作物淹水而引起作物根系缺氧，严重时可引起作物根系的腐烂造成作物减产、绝产。因此，要利用雨后天晴及时采取耕作措施，在田间高起垄，深挖排水沟，尽快降低土壤含水量，提高土壤通透性。在挖排水沟时候要注意避免伤及作物根系。由于田间土壤含水量过高，作物根系由于缺氧而处于短暂的窒息状态，根系吸收水肥的能力大大降低，此时要及时清洗作物叶片上的污泥，清除田间杂草，以利于作物进行光合作用，促进作物生长发育。2）合理施肥，调节作物生长强降雨或大水漫灌会造成土壤养分流失，因此要及时轻施速效氮肥以促进苗情转化，但切忌氮肥施用过量以防止作物贪青徒长，随后再施适量磷钾肥抗涝、抗寒、抗病虫能力并促进早熟。对
10、于土壤粘重、长势不良的作物，要结合病虫害防治进行根外追肥，叶面喷施尿素、磷酸二氢钾、氨基酸等肥料和生物调节剂，以提高作物抗逆性、促进作物生长、提高产量和品质。此外还要注重有机肥的施用，避免过度施用化肥造成土壤板结。合理安排种植品种和种植密度3）在播种之前要结合当地气候条件和灌溉条件，选择选择适宜的作物和种植品种。对于雨水充足地区，要选择早熟、耐涝、喜水肥的作物和种植品种，因为水分充足，所以要加大株距、行距，注意浅覆土以促进早出苗.参考文献：1赵旭，李天来，孙周平，根际低氧胁迫对番茄植株叶片和果实碳水化合物代谢的影响 沈阳农业大学园艺学院 作物杂志201012,19-22 2马月花, 郭世荣.
11、低氧胁迫对黄瓜幼苗根系呼吸代谢的影响. 中国蔬菜, 2005, ( 2), 18 - 20. 3郭世荣. 营养液溶氧浓度对黄瓜和番茄根系呼吸 强度的影响. 园艺学报, 2000, 27( 2): 141- 142. 4米银法, 马锋旺, 马小卫. 根际低氧 对不同 抗性猕 猴桃幼 苗抗氧化系统的影响. 中国农业科学, 2008, 41 ( 12): 4328 - 4335. 5康云艳, 郭世荣, 段九菊. 根际低氧 胁迫对 黄瓜幼 苗根系 呼吸代谢的影响. 应用生态学报, 2008, 19( 3 ): 583- 587.6孙艳军 郭世荣 根际低氧胁迫对网纹甜瓜幼苗伤害生理的研究 南京农业大学青 岛 农 业 大 学本 科 生 课 程 论 文论 文 题 目 低氧胁迫对植物的危害 学生专业班级 农业资源与环境09级02班 学生姓名（学号） 指 导 教 师 完 成 时 间 2012年12月20日 成 绩 评 定 表学生姓名专业班级资环0902作业题目低氧胁迫对植物的危害指导教师评语及意见：指导教师评阅成绩： 指导教师签字 年 月 日评阅人评语及意见：评阅人评阅成绩： 评阅人签字 年 月 日总评成绩（以百分记）： 年 月 日
