CO2浓度倍增和土壤盐胁迫对藜麦生理特征及产量的影响

利用可精准调控CO_2浓度的人工气候室,设置2个CO_2浓度(常规组:400μmol/mol和倍增组:800μmol/mol),同时设置2个NaCl胁迫浓度(对照组NaCl浓度为0;盐胁迫组400 mmol/L NaCl),探讨CO_2浓度倍增和土壤盐胁迫对藜麦生长、生理、叶片离子含量、叶片光合特性和内禀水分利用效率的影响。结果表明,在盐胁迫下,CO_2浓度倍增显著提升藜麦光合速率、降低藜麦气孔导度,提高藜麦内禀水分利用效率,从而增加藜麦产量。但是,在CO_2浓度倍增处理下,随着藜麦生长,光合速率提升幅度逐渐缩小,藜麦产生光合适应现象。此外,在盐胁迫下,与CO_2浓度常规组相比,CO_2浓度倍增最终(63d)降低藜麦叶片Na+浓度达42%,增加藜麦叶片K+浓度达26%,有效调控藜麦叶片中离子平衡,表现出明显的吸K+排Na+的现象。同时,CO_2浓度倍增促进藜麦渗透调节,有效调控藜麦叶片水分运动,增加细胞含水率,降低叶片溶质势和水势,提高压力势,维持细胞正常的生理功能。此外,藜麦内禀水分利用效率与藜麦叶水势、溶质势,光合速率和K+浓度呈显著正相关。研究结果有助于深入理解CO_2浓度倍增调控作物耐盐性的生理机制,为应对大气CO_2浓度升高背景下土壤盐碱化问题,维护生态系统稳定性,保障粮食安全提供参考。