不同CO2浓度升高和氮肥水平对水稻叶绿素荧光特性的影响

作者：姜倩倩; 刘超; 胡正华^*; 于凌飞; 杨再强; 陈书涛

来源：生态学报, 2021, 41(12): 4953-4962.

• 粳稻
• CO2浓度
• 氮肥
• 光系统Ⅱ
• 叶绿素荧光

为研究不同CO2浓度升高和氮肥水平对水稻叶绿素荧光特性的影响,利用由开顶式气室(OTC)组成的CO2浓度自动调控平台开展田间试验。以粳稻9108为试验材料,CO2浓度设置CK(对照,环境大气CO2浓度)、C1(CO2浓度比CK增加160μmol/mol)和C2(CO2浓度比CK增加200μmol/mol)3个水平;氮肥设置低氮(N1:10 g/m2)、中氮(N2:20 g/m2)和高氮(N3:30 g/m2)3个水平。结果表明,在低氮条件下,与CK相比,C1处理使拔节期的Fo上升4.8%(P=0.031);C2处理使拔节期的Fo上升6.3%(P=0.015),Fv/Fm下降4.8%(P=0.003),使孕穗期的Fo上升12.7%(P=0.039),Fv/Fo下降18.2%(P=0.039)。在高氮条件下,与CK相比,C2处理使灌浆期的Fm、Fv和Fv/Fm分别下降3.6%(P=0.039)、4.9%(P=0.013)和1.3%(P=0.039)。在中氮条件下,与CK相比,C1和C2处理的影响不明显。在整个生育期内,CO2浓度升高与施氮处理交互作用对水稻叶绿素荧光特性的影响未到达显著水平。研究表明,大气CO2浓度升高使水稻叶片光系统Ⅱ受损,抑制其电子传递能力、电子受体QA氧化还原情况、最大光化学效率和潜在活性,通过适量施氮可以有效地缓解其负面效应。

• 单位
  中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室; 南京信息工程大学