保水剂在大豆上的应用效果
陆海燕，刘元英，高凤文，罗盛国＊
（东北农业大学资源与环境学院，黑龙江哈尔滨
１５００３０）
摘要：采用盆栽试验的方法，通过测定使用保水剂后大豆体内生理指标的变化，确定不同保水剂的保水效
果。结果表明，改良型海礁王的效果最显著。施用保水剂后大豆体内过氧化氢酶活性、谷胱甘肽酶活性、抗坏血酸过氧化物酶活性及还原型谷胱甘肽含量明显高于对照，丙二醛含量和脯氨酸含量明显降低。
关键词：大豆；保水剂；生理指标中图分类号：Ｓ５６５．１；Ｓ４８２．９９
文献标识码：Ａ
ethical收稿日期：２００５－０４－１８
基金项目：国家
“８６３”计划项目（２００２ＡＡ２ＺＥ４２５１－０６）；黑龙江省“十五”重大科技攻关项目
（ＧＡ０２Ｂ７０１－０９）作者简介：陆海燕
（１９７７－），黑龙江人，硕士研究生，研究方向为土壤肥力。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｕｈａｉｙａｎ２００６＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
＊通讯作者
我国是严重缺水的国家，干旱半干旱耕地面积很大。因此，提高有限水资源的利用率和节水增产潜力具有十分重要的意义。保水剂是一种高分子有机化合物，吸水保水能力很强，而且不污染环境，在农林生产中应用前景广阔。自７０年代在玉米、大豆种子涂层试验并在旱地推广后，保水剂研制和应用加快。我国保水剂研制和生产较晚，从
“七五”开始才有了迅速的发展。目前，市场上出售的保水剂种类繁多，其原料不同，制法各异，性能、效果也有差别。本试验通过研究几种常用保水剂在大豆上的使用效果，为在生产中实际应用提供理论依据。
１
试验材料及方法
１．１
试验材料
供试土壤为黑土，大豆品种为东农４２，保水
剂品种为科翰９８、海礁王、改良型海礁王及旱地龙。
１．２试验设计
试验采用盆栽方法，在３０ｃｍ×２５ｃｍ的白瓷
盆中，每盆装土１５ｋｇ。施肥量：尿素１．４４ｇ・盆－１，二铵１．６ｇ・盆－１，硫酸钾２．２ｇ・盆－１。试验设５个处理４次重复，除旱地龙外，其他３种保水剂层施。
２００４年５月８日播种，苗期、花期取样测定。
试验处理：
ＣＫ：常规播种，不施保水剂。
Ａ：施用科翰９８保水剂２ｇ・盆－１。Ｂ：施用海礁王保水剂２ｇ
・盆－１。Ｃ：施用改良型海礁王保水剂２ｇ
・盆－１。Ｄ：用旱地龙拌种。１．３
测定项目与测定方法
过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性：改良比色法。谷胱甘肽还原酶
（ＧＲ）活性：ＤＴＮＢ比色法。抗坏血酸过氧化物酶活性（ＡｓＡ－ＰＯＤ）：参照文献［１］介绍的方法。
还原型谷胱甘肽（ＧＳＨ）：ＤＴＮＢ比色法。丙二醛（ＭＤＡ）含量：硫代巴比妥酸法（ＴＡＢ）。脯氨酸含量（Ｐｒｏ）：酸性茚三铜比色法。
２
结果与分析
２．１
保水剂对大豆叶片过氧化氢酶活性的影响ＣＡＴ是植物抵御活性氧伤害的重要酶类，在
be ud to doing清除过氧化氢，阻止或减少羟自由基形成方面起重要作用［２］。许多研究表明，水分胁迫下植物细胞膜脂过氧化作用与植物体内活性氧自由基的积累有关［２－３］。因此测定过氧化氢酶活性对研究保水剂的效果具有重要意义。由图１可见，在苗期，处理Ａ、kl
Ｂ和Ｄ的ＣＡＴ活性都显著高于ＣＫ，并达到了５％
的显著水平，其中处理Ｂ达到了１％的显著水平。这说明施用这３种保水剂都能提高大豆叶片ＣＡＴ的活性，从而降低过氧化氢对植物细胞膜的伤害，
第３７卷第３期东北农业大学学报３７（３）：２９９￣３０３
２００６年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｊｕｎｅ２００６
文章编号
１００５－９３６９（２００６）０３－０２９９－０５
图１
保水剂对大豆叶片中的过氧化氢酶活性的影响
Ｆｉｇ．１
ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｏｎｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＣＡＴｉｎｓｏｙｂｅａｎｌｅａｖｅｓ
其中处理Ｂ的效果最显著。在花期，处理Ｂ的保水效果仍然达到了５％的显著水平，其他处理效果不显著。可见，海礁王保水剂对大豆叶片中ＣＡＴ的影响最显著。
２．２保水剂对大豆叶片中谷胱甘肽还原酶活性的
影响
植物在长期进化过程中，形成了活性氧清除
系统，ＣＡＴ、ＧＲ与ＡｓＡ－ＰＯＤ是这个系统的关键组成部分［４］。干旱胁迫能诱导植物体内产生氧自由基，氧自由基的积累可以引起细胞脂膜的过氧化，
烘焙咖啡粉从而破坏细胞膜。
从图２可以看出，施用保水剂能够提高植物体内ＧＲ的活性，避免了氧自由基对细胞脂膜的氧化。在苗期，处理Ａ、Ｃ显著高于对照，其中处理
Ａ达到极显著水平。在花期，处理Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ都
显著高于对照，其中处理Ｂ、Ｃ、Ｄ达到极显著水平。这说明在大豆苗期，处理Ａ、Ｃ能显著提高
ＧＲ的活性，而在花期，处理Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ都能显
著提高ＧＲ的活性。保水剂对大豆花期ＧＲ活性的影响明显高于苗期。
图２保水剂对大豆叶片中谷胱甘肽还原酶活性的影响
Ｆｉｇ．２ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｍｅｒｏｎｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＧＲｉｎｓｏｙｂｅａｎｌｅａｖｅｓ
・３００・东北农业大学学报第
３７
卷
２．３保水剂对大豆叶片抗坏血酸过氧化物酶活性
的影响
抗坏血酸过氧化物酶（ＡｓＡ－ＰＯＤ）以过氧化氢
为氧化剂，催化抗坏血酸形成ＭＤＨＡ
（单脱氢抗坏血酸）［５］，ＭＤＨＡ进一步氧化就会形成脱氢抗坏血酸（ＤＨＡ）。ＤＨＡ不稳定（特别是高ｐＨ时），能可
英译汉词典逆地皂化成二酮古洛酸，并最终被分解，因此，抗坏血酸过氧化酶能避免过氧化氢对膜的伤害。从图
３中可以看出，施用保水剂后，苗期处理Ｃ显著高
于对照，花期处理Ｃ极显著高于对照。这说明改良型海礁王保水剂能明显提高大豆体内ＡｓＡ－ＰＯＤ的活性。
aquamarine图３
保水剂对大豆叶片中抗坏血酸过氧化物酶活性的影响
Ｆｉｇ．３
ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｏｎｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＡｓＡ－ＰＯＤｉｎｓｏｙｂｅａｎｌｅａｖｅｓ
２．４保水剂对大豆叶片还原型谷胱甘肽含量的影响
还原型谷胱甘肽是一种重要的抗氧化剂，植
物受到氧化损伤后，ＧＳＨ－Ｓ转移酶与脂类过氧化物结合，从而利用ＧＳＨ氧化一些过氧化物（过氧羟酸）。
从图４中可以看出，施用保水剂后，在苗期４个处理与对照相比都不显著，这说明在苗期保水剂对植物体内ＧＳＨ含量的影响不显著。而在花期，处理Ｃ极显著高于对照，这说明在花期，改良型海礁王保水剂有助于提高大豆体内ＧＳＨ含量。
图４
保水剂对大豆还原型谷胱甘肽含量的影响
Ｆｉｇ．４
ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｏｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＧＳＨｉｎｓｏｙｂｅａｎｌｅａｖｅｓ
mba什么意思陆海燕等：保水剂在大豆上的应用效果・３０１・
第３
万学海文
期
２．５保水剂对大豆叶片丙二醛含量的影响
大量研究指出，当植物处于逆境条件（如高光
强、干旱、盐渍、高温、冷冻、营养元素缺乏）及衰老等都会导致植物细胞内自由基产生和消除的平衡受到破坏而出现自由基积累，并由此引发或加剧细胞的膜脂过氧化。ＭＤＡ是膜脂过氧化作用的主要产物之一，具有很强的细胞毒性，对膜和细胞中的许多生物功能分子，如蛋白质、核酸和酶
等均有很强的破坏作用，并参与破坏生物膜的结构与功能。ＭＤＡ含量高低和细胞质膜透性变化是反映细胞膜脂过氧化作用强弱和质膜破坏程度的重要指标［６］。从图５中可以看出，在苗期，处理Ｂ、Ｃ和Ｄ极显著低于对照，在花期，处理Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ都极显著低于对照。这说明，施用保水剂可以显著降低大豆体内丙二醛含量，避免过量的丙二醛对细胞膜的氧化作用。神奇动物在哪里票房
图５
保水剂对大豆叶片中丙二醛含量的影响
Ｆｉｇ．５
ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｏｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＭＤＡｉｎｓｏｙｂｅａｎｌｅａｖｅｓ
图６
保水剂对大豆叶片中脯氨酸含量的影响
Ｆｉｇ．６
ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｏｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＰｒｏｉｎｓｏｙｂｅａｎｌｅａｖｅｓ
２．６保水剂对大豆叶片脯氨酸含量的影响Ｍｏｒｇａｎ［７］认为，渗透调节是增强植物抗旱性的
一种重要机制。植物通过渗透调节作用，可在干旱条件下使细胞维持一定的膨压，从而维持细胞生长，并保持气孔开放和光合作用等生理过程的正常进行。脯氨酸是一种重要的渗透调节物质，脯氨
酸含量升高，也是作物受到逆境胁迫的重要标志。施用保水剂后，在苗期测定，处理Ｂ、Ｃ显著低于对照，其中处理Ｂ极显著低于对照，在花期测定，处理Ａ、处理Ｃ极显著低于对照。这是由于保水剂具有保水抑制蒸发的作用，施用后使作物免于干旱胁迫，所以脯氨酸含量低于对照，结果见图６。
・３０２・东北农业大学学报第
３７
卷
Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｓｏｎｓｏｙｂｅａｎ
ＬＵＨａｉｙａｎ，ＬＩＵＹｕａｎｙｉｎｇ，ＧＡＯＦｅｎｇｗｅｎ，ＬＵＯＳｈｅｎｇｇｕｏ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｒｂｉｎＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５００３
０，ＰＲＣ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｓｏｎｓｏｙｂｅａｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｓｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄＨａｉｊｉａｏｗａｎｇ．Ａｆｔｅｒｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｓｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄ，ｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＣＡＴ，ＧＲ，ＡＳＡ－ＰＯＤａｎｄＧＳＨｗｅｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｉｎｓｏｙｂｅａｎ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＭＤＡａｎｄＰｒｏｗｅｒｅｒｅｄｕｃｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｙｂｅａｎ；ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｓ；ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓ
３结论
施用保水剂使大豆体内ＣＡＴ、ＧＲ、ＡｓＡ－ＰＯＤ和ＧＳＨ的活性明显高于对照，大豆细胞内与渗透调节有关的物质含量增加，降低ＭＤＡ、Ｐｒｏ含量，从而避免了干旱对大豆造成的伤害。４种保水剂的抗旱效果从高到低依次为改良型海礁王、海礁王、旱地龙、科翰９８。
［
参考
omrt
文
献
］
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陆海燕等：保水剂在大豆上的应用效果・３０３・
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