高浓度CO2与干旱交互下小麦光合特性及生长适应性研究

勾俊英，宗毓铮，郝兴宇，高志强

(山西农业大学 农学院，山西 太谷 030801)



高浓度CO2与干旱交互下小麦光合特性及生长适应性研究

勾俊英，宗毓铮，郝兴宇，高志强＊

(山西农业大学 农学院，山西 太谷 030801)

[目的]为研究大气CO2浓度升高与干旱交互作用对冬小麦光合特性与生长发育的影响。[方法]于2015-2016年开展盆栽试验，设2个CO2浓度(C380，380 μmol·mol-1；C560，560 μmol·mol-1)、2种水分条件(W，田间持水量80%～100%；D，田间持水量45%～55%)。[结果]干旱条件下，高CO2浓度处理较正常CO2浓度使冬小麦拔节、孕穗、开花、灌浆期叶片净光合速率(Pn)依次降低12.56%、81.1%、13.05%、8.68%，拔节、抽穗期蒸腾速率(Tr)提高25.94%、27.4%，拔节、孕穗、抽穗、开花、灌浆期瞬时水分利用效率(WUE)依次降低30.57%、75.59%、14.89%、7.27%、0.66%，并使拔节期、开花、灌浆期生物量、孕穗期茎干重依次增加14.86%、96.71%、55.34%、12.83%。同时，干旱条件下，CO2浓度升高使冬小麦成熟期株高、茎粗依次显著增加6.34%、21.6%。[结论]高浓度CO2较正常CO2浓度降低了受旱小麦Pn(抽穗期除外)与WUE，增加了生物量积累(抽穗期除外)，显著提高了成熟期株高、茎粗，提高了小麦的生长适应性。

高浓度CO2； 水分胁迫； 光合速率； 蒸腾速率； 生物量积累； 产量构成因素

自工业革命以来，因化石燃料燃烧、森林砍伐等人为活动增多，导致大气组分发生显著变化，大气CO2浓度持续升高，已从工业革命时期280 μmol·mol-1升高到目前404 μmol·mol-1[1]，预计2050年全球平均大气CO2浓度可达到550 μmol·mol-1[2]。根据水平气候和综合环流模型预测，当大气CO2浓度加倍时，地球平均大气温度将升高2.5～4.0 ℃，因此大气CO2浓度升高将导致全球大多数地区干旱加剧[3]。而冬小麦多在少雨干旱地区生长，降水量的减少导致小麦不可避免地遭受更多干旱胁迫[4]。……