北方冬小麦旗叶光饱和点探讨

为准确估算冬小麦旗叶光饱和点的范围,采用Li-6400-40荧光探头提供不同光合有效辐射强度,同步测量了不同品种（系）、不同时期(抽穗期、开花期和灌浆期)、不同CO₂浓度及不同施氮量下小麦旗叶的气体交换和荧光参数。结果表明,运用直角双曲线修正模型拟合的饱和光强与实际观测值较为接近。外界CO₂浓度和施氮量对小麦旗叶光饱和点具有较大影响,低CO₂浓度(300 μmol·mol^-1)和低施氮量(70 kg·hm^-2)下光饱和点均比较低;而品种（系）间和测定时期间小麦旗叶光饱和点整体差异不明显。正常条件下,小麦旗叶的光饱和点整体集中在 1 700~2 000 mol·m^-2·s^-1范围,远高于目前普遍认为的1 200 mol·m^-2·s^-1,这与小麦叶片的阳生特点及实际观测结果相一致。早期广泛采用的老版本光合助手(Photosynthesis Assistant)的拟合结果明显低于观测值(P<0.05)。综合试验结果推测,早期光饱和点的研究结果偏低可能与测量CO₂浓度、氮素营养以及所用的拟合模型等因素有关。     

小麦旗叶光呼吸对光强和CO2浓度的响应

为给C₃作物光呼吸等光合参数以及光响应模型和CO₂响应模型的研究提供参考,定量研究了小麦花期旗叶光呼吸速率对光强和CO₂浓度的响应。结果表明,在21%和2%O₂下小麦旗叶光饱和点分别为1 960.629和2 030.120 μmol·m^-2·s^-1。在较弱光强(小于800 μmol·m^-2·s^-1)下,小麦的总光呼吸速率(R_pt)与表观光呼吸(R_pa)均随着光强的升高而增大;当光强大于800 μmol·m^-2·s^-1时,R_pt和R_pa趋于稳定;整体上,不同光强下R_pt与R_pa之间差异较小(P>0.05),这主要是由于在380 μmol·mol^-1 CO₂下,光呼吸的CO₂回收利用率较低。饱和光强下,R_pa随着CO₂浓度的增加呈先上升后下降的趋势,R_pa最大值(Rpmax)所对应的外界CO₂浓度为600 μmol·mol^-1,而R_pt则随着CO₂浓度的升高而降低;在低浓度CO₂(小于380 μmol·mol^-1)条件下,R_pt与R_pa之间差异显著(P<0.05)。R_pt与羧化速率的比值(R_pt /Vc)随着胞间CO₂浓度的升高而呈下降的趋势,而不同光强下R_pt /Vc相对稳定,整体上未达到显著水平(P>0.05)。