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近年来,臭氧胁迫对植物的影响受到国内外的广泛关注,基于现代可持续农业—秸秆还田的种种优势,本研究开展了臭氧胁迫和秸秆还田条件下大豆光合特性、产量与土壤养分及酶活性的响应的研究,着重探讨秸秆还田是否可以在某种程度上缓解高浓度臭氧对大豆的负效应。本研究中利用开顶式气室(OTCs),采用盆栽试验方法,连续两年(2017年、2018年)研究秸秆还田处理(秸秆全量还田和秸秆未还田)对不同臭氧浓度(CK:臭氧设定为环境浓度,T1:臭氧浓度设定为(80±10)nmol·mol-1,T2:臭氧浓度设定为(110±10)nmol.mol-1)下大豆光合特性、产量与土壤养分及酶活性的变化情况。结果表明:(1)连续两年随着O3浓度升高大豆净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)均下降,胞间CO2浓度(Ci)呈先降后升的趋势;2018年Pn在结荚期T1处理下SO与S1相比显著降低48.59%(p<0.05);Tr、Gs在分枝期T2处理下S1与S0相比显著上升51.26%、50.41%(p<0.05);PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)和PSⅡ的实际光化学效率(ΦpSⅡ)呈先升后降的趋势,光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)降低而非光化学淬灭系数(NPQ)升高。Fv/F0在结荚期T1处理下S1与S0相比显著降低30.13%(p<0.05)。臭氧浓度升高,大豆叶片光合作用限制的主要因素由气孔因素转化为非气孔因素,降低了电子传递速率,提高热耗散消耗过剩光能来适应臭氧胁迫环境,2018年Pn、Tr、WUE较2017显著升高,2018年所有光合指标均仅在结荚期T1处理显著下降。2018年φPSⅡ、Fv/Fm、Fv/Fo较2017年显著降低。(2)臭氧浓度升高,多酚氧化酶活性升高,蔗糖酶、过氧化氢酶活性变化不显著,淀粉酶、脲酶活性均下降,磷酸酶呈先升高后降低趋势。除多酚氧化酶、脲酶以外,秸秆还田处理下酶活性显著高于未还田处理。连续两年多酚氧化酶活性变化不显著,2018年蔗糖酶、淀粉酶、过氧化氢酶、脲酶活性较2017年显著降低,而2018年磷酸酶显著升高。(3)臭氧浓度升高能够直接影响土壤养分,土壤有机C、全N先升高后降低,全P、全K含量先降低后升高,秸秆还田处理下土壤养分含量均高于未还田处理。连续两年有机C、全N、全P及全K含量无显著差异。(4)连续两年臭氧浓度升高对大豆百粒重影响不显著,但使单株粒数、单株荚数和单株粒重显著下降,且产量与Pn、ETR呈显著正相关,说明高浓度O3通过抑制大豆植株的光合作用、降低电子传递速率使大豆产量下降。秸秆还田处理下大豆植株光合荧光特性、土壤酶活性、养分含量及产量均高于未还田条件,产量与Pn、ETR、全N、有机C、蔗糖酶、过氧化氢酶均呈显著正相关,说明臭氧浓度的升高抑制了大豆的光合作用,进而改变光合产物的分配并间接影响土壤养分和土壤酶活性,最终降低了大豆产量。秸秆还田在一定程度上削减了 O3对大豆光合荧光特性、产量和土壤养分及酶活性含量的影响,但未能从根本上消除臭氧胁迫所带来的负面效应。基于以上各处理的研究结果,臭氧浓度升高降低了大豆光合作用进而导致大豆产量的减少,而秸秆还田可以部分缓解臭氧浓度升高引起的胁迫,今后农业生产方面可以考虑在臭氧浓度升高下采取秸秆还田措施,以应对臭氧浓度升高引起的大豆产量减少等相关问题。