中国农业气象 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (05): 426-437.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2021.05.007
刘昭霖,宗毓铮,张东升,郝兴宇,李萍
LIU Zhao-lin, ZONG Yu-zheng, ZHANG Dong-sheng, HAO Xing-yu, LI Ping
摘要: 以大豆品种“中黄35”为材料,利用人工气候室,设置对照CK(CO2浓度和气温与外界测定值相同)、EC(CO2浓度为外界测定值+200μmol·mol–1,气温与外界测定值相同)、ET(CO2浓度与外界测定值相同,气温为外界测定值+2℃)、ECT(CO2浓度为外界测定值+200μmol·mol–1,气温为外界大气测定值+2℃)共4个处理。大豆整个生育期均种植在人工气候室内,在大豆鼓粒期(8月12日)利用相对叶绿素仪测定大豆叶片相对叶绿素含量,利用便携式气体交换系统测定光合参数,利用便携式光合测量系统测定光响应曲线和CO2响应曲线,并测定叶片氮代谢相关指标,以研究CO2浓度升高200μmol·mol–1和气温升高2℃对鼓粒期大豆叶片的光合特性和氮代谢关键指标的影响。结果表明:(1)ET处理鼓粒期大豆叶片相对叶绿素含量(SPAD)显著增加,EC和ECT处理对其影响不明显。(2)各处理鼓粒期大豆叶片气孔导度(Gs)均显著下降。ET处理中,叶片净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)显著下降,EC处理对其影响不大,但是可以提高叶片水分利用效率(WUE),改善气温升高对叶片的负面影响。(3)EC和ET处理鼓粒期大豆叶片最大净光合速率(Pnmax)均显著下降,ECT处理对其影响不显著。(4)EC处理中,鼓粒期大豆叶片CO2补偿点(Γ)、饱和胞间CO2浓度(Cisat)、光呼吸速率(Rp)均显著增加,ET和ECT对其影响不大。各处理均使鼓粒期大豆叶片最大净光合能力(Amax)下降。(5)EC处理鼓粒期大豆叶片硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白含量均显著下降,但是ET和ECT处理叶片可溶性蛋白含量显著增加,硝酸还原酶(NR)活性变化不显著,各处理均降低了谷氨酰胺合成酶(GS)的活性。总之,CO2浓度升高200μmol·mol–1可以改善气温升高2℃对鼓粒期大豆叶片光合作用的负面影响,但对氮代谢有抑制作用,而气温升高2℃可以一定程度上缓解CO2浓度升高200μmol·mol–1对鼓粒期大豆叶片氮代谢的抑制作用。