自由空气中CO2浓度和温度增高对粳稻叶片光合作用日变化的影响

摘要：

利用中国稻田开放式空气CO2浓度增高系统(free air CO2 enrichment,FACE),以常规粳稻“武运粳23”为试验材料,设置两个CO2浓度(环境和高CO2浓度)和两个气温水平(环境温度和高温),测定水稻移栽后61、75、92、109和118 d不同时刻(09:00、11:00、13:00、15:00和17:00)叶片的光合作用,研究增高的CO2浓度和温度及其互作对大田生长水稻光合作用日变化的影响.结果表明:大气CO2浓度增高200 μmol·mol-1使移栽后61 d各时刻净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)均大幅增加(约40％),但随生育进程推移增幅明显变小,至灌浆末期接近对照水平;高CO2浓度使移栽后75、92和109 d不同时刻气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)多呈一致的下降趋势,最高降幅分别为14％和5％;高CO2浓度对水稻生长前期叶片胞间与周围空气CO2浓度之比(Ci/Ca)和气孔限制值(Ls)多无显著影响,但使最后3个测定时期C/Ca明显增加(4％～8％),Ls因此大幅下降(10％～27％);大田生长期平均增温1℃使水稻生长前期各时刻叶片Pn、Gs、Tr和WUE多呈增加趋势,但至生长末期多呈相反趋势;大气CO2浓度和温度增高对移栽后61 d叶片Pn有微弱的正向互作,但对其他时期以及对其他光合参数多无交互作用.综上所述,大气CO2浓度增高200μmol·mol-1对常规粳稻“武运粳23”光合参数的影响明显大于增温1℃;两种生长温度下CO2熏蒸水稻均表现出明显的光合适应现象.

关键词：水稻、开放式空气CO2浓度增高、二氧化碳、温度、光合作用、日变化、适应

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资助基金：国家自然科学基金31261140364、31571597、31371563和31171460、江苏省作物栽培生理重点实验室开放课题K13015、江苏省高校“青蓝工程”项目苏教师[2016]15号、江苏食品药品职业技术学院3011500115和江苏高校优势学科建设工程项目资助.

在线出版日期：2016-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2404-2416