脂质与氨基酸合成抑制类除草剂在高温胁迫下对小麦幼苗叶片结构与光合能力的协同抑制作用

本研究针对全球变暖背景下除草剂对作物的双重胁迫问题，通过对比Atlantis Super? 6WG（氨基酸合成抑制）、Axial? 50EC和Puma Super? 75EW（脂质合成抑制）三类除草剂在常温与高温条件下对小麦幼苗的影响，首次揭示高温会加剧除草剂对叶肉厚度（减少30%）、叶绿素降解（达80%）及光合速率（CO2固定酶抑制）的负面效应，为气候变化下除草剂安全使用提供理论依据。

　　

随着全球气候变暖加剧，现代农业面临除草剂使用与作物抗逆性的双重挑战。小麦作为全球三分之一人口的主粮作物，其生产常受杂草（如Phalaris minor和Avena fatua）威胁，而常用除草剂如Pinoxaden（Axial?）、Fenoxaprop-p-ethyl（Puma Super?）和Iodosulfuron-methyl（Atlantis Super?）虽能有效控制杂草，但其对作物本身的潜在毒性在高温环境下的协同效应尚不明确。巴基斯坦Narowal大学（University of Narowal）的研究团队通过分设常温与塑料隧道高温（模拟气候变暖）环境，系统评估了三类除草剂对小麦叶片结构及生理功能的复合影响。

研究采用叶解剖学分析、光合参数测定（LI-6400XT便携式光合仪）及生化指标检测（叶绿素SPAD值、可溶性糖含量）等技术。结果显示，高温显著放大除草剂毒性：Atlantis Super?处理的幼苗叶肉区减少30%（常温仅21%），叶绿素降解率达80%，且光合速率受抑与核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（Rubisco）活性降低相关。Axial?引发气孔异常伸长，而Puma Super?表现出相对温和的生理干扰。

关键发现包括：

1. 叶片结构分析：高温未单独影响叶厚，但与除草剂协同导致叶肉细胞排列紊乱，Atlantis Super?使叶厚降至277.7 μm（对照336.8 μm）。
2. 光合功能损伤：高温下除草剂使PSII（光系统II）电子传递效率降低，CO₂同化速率下降，伴随蒸腾速率异常升高。
3. 生化响应：叶片可溶性糖积累（应激反应）与相对含水量下降形成反差，表明碳分配失衡。

结论指出，氨基酸合成抑制类除草剂（Atlantis Super?）在高温下的毒性显著强于脂质抑制剂，这一发现为气候变暖背景下的小麦除草剂选择提供了关键依据。研究发表于《Plant Physiology and Biochemistry》，首次阐明全球变暖可能通过放大除草剂副作用威胁粮食安全，建议开发温度适应性剂型或替代防控策略。