外源NO对盐胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响

在盆栽试验条件下,以冬小麦(山农22)为供试材料,以硝普钠(SNP)为外源一氧化氮(NO)供体,研究了3种施用方式的外源NO对盐胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响。试验共设5个处理:对照(CK)、氮磷钾(NPK)肥(T1)、NPK肥+SNP浸种(T2)、NPK肥+SNP粉末施入土壤(T3)和NPK肥+SNP缓释颗粒施入土壤(T4)。结果表明:盐胁迫条件下,小麦植株体内会积累大量的活性氧,抑制了小麦幼苗的生长;T1-T4处理的小麦幼苗长势均优于CK。与T1处理相比,添加外源NO的T2-T4处理均可显著提高小麦出苗率,其中以T4效果最为显著,可显著促进小麦幼苗的生长,提高叶片鲜重、叶片干重、叶绿素含量及抗氧化酶活性,降低叶片中超氧阴离子产生速率及过氧化氢含量,减少小麦幼苗对Na+的吸收,增加K+的吸收,维持小麦体内Na+、K+平衡,并促进根系对N、P元素的吸收,从而保证小麦植株养分吸收平衡。因此,添加外源NO既能通过促进幼苗生长、提高抗氧化酶活性、调节离子平衡等途径来提高小麦幼苗的抗盐性,缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害,又能通过调节根系对营养元素的吸收来促进小麦幼苗的生长。且在3种不同的SNP施用方式中,以SNP制成缓释颗粒施入土壤的施用方式对小麦盐胁迫的缓解效果最优。     

高CO2浓度下羊草对土壤干旱胁迫的响应

在高CO2浓度下羊草对土壤干旱胁迫响应的人工模拟试验分析表明，CO2浓度升高对羊草具有“施肥”效应，羊草生物量增加20％以上，光合速率提高50％左右，气孔阻力增大，蒸腾速率下降，水分利用效率提高，土壤干旱胁迫对羊草的影响为负效应，与此相反，高CO2浓度下发生土壤干旱胁迫一定程度抑制了CO2的施肥效应。     

外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化系统的影响

本研究以黄瓜为试材,采用营养液水培,研究了外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化酶系的影响.结果显示,在70mmol·L-1的Ca(NO3)2胁迫下,植株生长受到抑制,干重和叶绿素含量显著下降,叶片和根系抗氧化酶SOD、POD、CAT和APX活性均升高,膜脂过氧化产物MDA及可溶性 蛋白含量增加.而叶面喷施NO供体SNP显著缓解了Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,植株干重显著增加.同时,抗氧化酶活性、可溶性蛋白和叶绿素含量也有不同程度的上升,MDA含量显著下降.以上表明,NO能够增强黄瓜幼苗对Ca(NO3)2胁迫的耐性.喷施SNP对正常营养液培养的黄瓜幼苗无显著影响.     

水分胁迫对夏玉米胞间CO2浓度、维管束鞘细胞CO2泄漏和叶片碳稳定同位素的影响

通过盆栽试验,采用碳稳定同位素技术和LI-6400便携式光合仪分析探讨了不同水分条件对夏玉米各典型生育期胞间CO2浓度(Ci)、维管束鞘CO2泄漏率(φ)和叶片碳稳定同位素判别值(Δ13C)的影响,并研究了它们之间的关系。试验设四个水分条件:分别为田间持水量的75%~100%(W1),50%~75%(W2),30%~50%(W3),0~30%(W4)。结果表明:(1)夏玉米拔节期水分胁迫时气孔关闭导致了Ci降低。在孕穗、抽雄和灌浆期,W1、W2和W3处理下Ci依次降低。W4处理由于严重干旱而导致Ci大于W2和W3处理;成熟期叶片的老化导致了Ci在成熟期随着水分胁迫的增加而增加;(2)叶片Δ13C和Ci/Ca的关系受水分条件和生育期双重影响,从拔节到灌浆,叶片Δ13C在W1、W2和W3三种处理中的变化趋势与Ci/Ca一致,而成熟期则不一致;W4处理的叶片Δ13C从孕穗到灌浆的变化趋势与Ci/Ca一致,其余生长期不一致。而在各水分处理下,叶片Δ13C与φ均呈极显著正相关,且φ对叶片Δ13C的影响均大于Ci/Ca;(3)在不同水分处理中,φ的变化和叶片Δ13C的变化一致。W1、W2和W3处理下,φ随着水分胁迫的增加而降低,但严重水分胁迫会增加φ。     

不同铵硝配比对低温胁迫棉花幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

【目的】新疆春季的“倒春寒”是严重阻碍棉花前期的生长发育,影响产量及品质的主要非生物限制因子之一,而氮素供应及氮素形态对棉花 (Gossypium hirsutum) 的生长发育具有显著影响。研究低温胁迫下不同铵硝配比对棉花幼苗抗氧化酶活性及质膜脂质过氧化伤害的影响,为通过调节氮素供应提高棉花抗寒性提供理论依据。 【方法】以‘新陆早 13 号’为供试棉花品种,在人工气候室内采用营养液水培法调节铵硝营养配比,研究了常温和低温条件下,不同铵硝配比对低温胁迫下棉花幼苗电解质渗出率、丙二醛 (MDA)、游离脯氨酸 (Pro)、可溶性蛋白质 (SP) 含量及抗氧化酶活性的影响。 【结果】常温条件 (25℃) 下,铵硝混合营养较单纯铵态氮或硝态氮营养对棉苗各器官生物量均有显著的提高 (P < 0.05),地上部分和根系干物质重量在 NH₄+/NO₃– 比为 50/50 处理时最大,纯铵营养处理时最小;对棉苗生物量的影响效果表现出铵硝混合营养处理优于纯铵或纯硝营养处理。低温胁迫 (15℃) 后棉苗各器官生物量明显减小 (P < 0.05)。低温胁迫下棉花幼苗电解质渗出率、MDA、Pro 含量显著增加 (P < 0.01),SP 含量差异不大 (P > 0.05),超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT) 活性显著降低 (P < 0.01),抑制了棉花幼苗的生长发育。相同温度条件下,棉花幼苗电解质渗出率和 MDA 含量均随营养液中铵营养比例的增加而呈现出先减小后增大的变化趋势,在营养液中 NH₄+-N/ NO₃–-N 比例为 50/50 处理时达到最小,纯硝营养处理次之,纯铵营养处理最大;而同温下 SP、Pro 含量先增加后减少,NH₄+-N/NO₃–-N 为 25/75 最大。增铵营养明显增强了 SOD、CAT 活性 (P < 0.01),POD 活性则随着 NH₄+-N/NO₃–-N 比例增加表现出先降低后升高的趋势。 【结论】低温胁迫下,铵硝混合营养降低了棉花幼苗电解质渗出率和 MDA 含量,增加了渗透调节物质积累,提高了抗氧化酶活性,降低了脂质过氧化伤害,增强棉花幼苗对低温的抗性,尤其 NH₄+-N/NO₃–-N 比例为 50/50 的营养液效果更明显。     

药隔期低温胁迫对小麦功能叶超微结构及光合特性的影响

以抗倒春寒能力不同的两个小麦品种烟农19 (YN19)和新麦26 (XM26)为供试材料,于小麦幼穗分化的药隔期利用超低温人工气候培养箱进行4℃和-4℃两个温度处理,以低温处理期间大田环境平均温度10℃为对照(CK),观测不同程度低温处理下小麦功能叶超微结构及光合特性的变化。结果表明：(1)药隔期低温胁迫显著增加供试两品种小麦功能叶SOD、POD、CAT酶活性和MDA含量,其中CAT酶活性增幅最大,XM26在4℃、-4℃处理下功能叶CAT活性较CK分别增加了48.68%和87.55%,YN19则分别增加了76.59%和110.39%,总体来看YN19的抗氧化酶活性增幅均大于XM26,具有较强的活性氧清除能力。(2)低温胁迫破坏小麦功能叶叶绿体结构。XM26在4℃、-4℃处理功能叶叶绿体数和叶绿体面积较CK分别下降12.43%、24.97%和57.68%、5.88%,YN19分别下降14.56%、16.69%和25.88%、61.90%。随着温度的降低(4℃→-4℃),供试两品种小麦叶片的基粒片层数量和厚度大幅下降,细胞膜受到不同程度的损伤,基粒片层开始解体。(3)随着低温胁迫程度加深,...     

小麦叶片CO2/H2O交换参数 对不同供水条件的响应

Daily change of gas exchange parameter of wheat leaves was measured under different water conditions, the result have showed that, the photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate, and intercelluar CO₂ concentration are obvious change in daily. The trend of this change was differ from different water supply and it was influenced by many environment factors, such as soil water status, light, air temperature, and air humidity et al., but mainly determinated by stomatal conductance and photosynthetic characteristic of chloroplast.     

CO2浓度升高对小麦秸秆性质、数量及其分解的影响

在江都FACE平台上观测了常N水平下大气CO2浓度升高对小麦秸秆数量和性质的影响,并利用稻季淹水培养试验研究了CO2浓度升高引起的小麦秸秆量和质的改变对其腐解和土壤微生物量碳的影响,结果表明:CO2浓度升高显著降低了麦秸中N含量,导致麦秸C/N和木质素/N比显著增加,但对麦秸其他生化组成——可溶物、半纤维素、纤维素、木质素和酚含量均无影响;CO2浓度升高引起的小麦秸秆性质改变对麦秸及其含C物质的分解均无显著影响,但显著减缓了含N物质的分解;若将收获的麦秸全部还田,CO2浓度升高引起的小麦秸秆量的增加也没有显著影响麦秸及其含C、N物质的分解。由于高CO2浓度导致的麦秸性质改变对土壤微生物量碳无显著影响,这也是CO2浓度升高引起麦秸性质变化幅度太小不足以影响麦秸及其含C物质分解的主要原因。     

冬小麦光合特性对CO2浓度与土壤含水量的响应机制

光合作用是衡量植物对环境响应的重要指标,通过光响应曲线拟合量化光合特征,可从生理机制方面揭示出植物在不同生长环境下自身的调节与适应机制。本文利用Li-6400便携式光合仪测定了冬小麦在4种不同处理条件下灌浆期旗叶的光响应曲线,采用直角双曲线模型(RHM)、非直角双曲线模型(NRHM)、直角双曲线修正模型(RHMM)、指数模型(EM)和指数改进模型(MEM)对光响应数据进行拟合,分析了不同CO_2浓度和土壤含水量对冬小麦光合特征的影响。结果表明,直角双曲线修正模型对各处理下冬小麦光响应曲线和光响应曲线参数的拟合值都与实测值较为接近,拟合效果最好;随着CO_2浓度升高,各水分处理下冬小麦表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(P_(nmax))增大,光补偿点(LCP)和暗呼吸(R_d)降低,即CO_2浓度升高能有效增加冬小麦的光能转化率和光能利用范围,提高冬小麦的光合能力;随着土壤含水量的降低,冬小麦光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)升高,但表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pnmax)降低,即冬小麦虽然能通过提高初始光合效率抵消一部分干旱胁迫的影响,但干旱胁迫仍会降低冬小麦光合能力;此外,CO_2浓度的增加能抵消部分冬小麦因干旱胁迫引起的光合能力降低。     

外源蔗糖对小麦幼苗耐盐性的影响

本研究选取小麦品种"沧6001"(抗盐性品种)和"石4185"(盐敏感品种)为试验材料,采用水培方法,对加入蔗糖后两个小麦品种的耐盐性进行比较。结果表明,盐胁迫下,"沧6001"和"石4185"小麦根系生长均受到抑制,"石4185"根系受到抑制的程度大于"沧6001";蔗糖预处理可以显著缓解盐胁迫对根系生长的抑制作用。蔗糖预处理12 h后,"沧6001"和"石4185"的可溶性糖含量上升,与"石4185"相比,"沧6001"具有更高的可溶性糖水平,但是蔗糖预处理后"石4185"可溶性糖含量的增加量高于"沧6001"。H2DCFDA荧光探针检测和PI荧光染色检测结果表明,蔗糖预处理可有效降低盐胁迫下小麦幼苗体内活性氧累积水平,保护细胞膜的完整性并减小根尖细胞死亡率。蔗糖预处理可以提高小麦幼苗SOD和APX(P<0.05)、CAT活性(P>0.05)。本研究对于理解外源物质对小麦耐盐性影响的生理机制及筛选耐盐性的小麦品种具有指导意义。     

Nitrogen rhizodeposition of young wheat plants under elevated CO<Subscript>2</Subscript> and drought stress

The objective of this study was to determine the effect of drought stress and elevated CO₂ concentrations around the shoots on N rhizodeposition of young wheat plants. In a pot experiment, the plant N pool was labeled through ¹⁵NH₃ application to shoots at nontoxic NH₃ concentrations, and the impact of low water supply (40% field capacity), elevated CO₂ (720 μmol mol⁻¹ CO₂), and the combination of both factors on the ¹⁵N distribution was studied. Total ¹⁵N rhizodeposition ranged from 5 to 11% of the total ¹⁵N recovered in the plant/soil system. Elevated CO₂ concentration as well as drought stress increased the belowground transport of N and increased the relative portion of N rhizodeposition on total ¹⁵N in the plant/soil system. However, while the increased N rhizodeposition with elevated CO₂ was the result of increased total belowground N transport, drought stress additionally increased the portion of ¹⁵N found in rhizodeposition vs roots. Elevated CO₂ intensified the effect of drought stress. The percentage of water soluble ¹⁵N in the ¹⁵N rhizodeposition was very low under all treatments, and it was significantly decreased by the drought-stressed treatments.     

不同水分条件下CO2浓度升高对冬小麦碳氮转运的影响

CO2浓度升高对作物的影响日益受到重视,水分是作物生长的必要条件之一。冬小麦是我国的主要粮食作物之一,阐明高CO2浓度和水分条件互作对冬小麦碳氮转运的影响,对客观认识气候变化背景下作物的水分管理及肥料施用具有实际指导意义。本研究利用开放式CO2富集系统(FACE)平台,以冬麦品种‘中麦175’为试验材料,采用盆栽试验方法,研究了不同CO2浓度[正常浓度(391±40)μmol·mol?1和高浓度(550±60)μmol·mol?1]及水分条件(湿润条件和干旱条件,即75%和55%田间土壤最大持水量)的冬小麦花前碳氮积累及花后碳氮转运的规律特征。结果表明:湿润条件下,与正常CO2浓度相比,高CO2浓度促进冬小麦地上部干物质及碳氮积累,开花期增幅分别为18.1%、16.5%、14.9%,成熟期增幅分别为6.6%、1.3%、4.5%,并提高碳氮转运能力及对籽粒贡献率,转运量、转运率及对籽粒贡献率的增幅碳素依次为39.3%、20.0%、30.0%,氮素依次为19.1%、3.8%、10.8%。干旱条件下,与正常CO2浓度相比,高CO2浓度对地上部碳氮积累有一定的促进作用,开花期和成熟期碳积累量分别增加3.0%和10.7%,氮积累量分别增加0和15.8%;但高CO2浓度阻碍了碳氮的转运,转运量、转运率降幅碳素分别为10.2%、12.8%,氮素分别为7.2%、7.1%;碳氮对籽粒贡献率则变化不同,碳降低14.4%,而氮升高31.3%。干旱及高CO2浓度互作与湿润条件正常CO2浓度处理相比,冬小麦碳素转运对籽粒贡献率降低更明显,地上部碳素转运量、转运率及对籽粒贡献率降幅分别为36.2%、16.9%、22.3%,但提高了氮素转运对籽粒贡献率,氮素转运量及转运率分别降低35.7%、15.2%,对籽粒贡献率增加7.0%。综合而言,高CO2浓度可促进冬小麦碳氮积累及其在花后向籽粒的转运,水分不足可能成为主要的物质转运障碍因子,限制CO2促进作用发挥。     

局部根系盐胁迫对冬小麦生长和光合特征的影响

通过分根装置设置无盐胁迫(0|0)、局部根系150 mmol-L-1NaCl胁迫(0|150)、全部根系75 mmol-L-1NaCl胁迫(75|75)、全部根系150 mmol-L-1NaCl胁迫(150|150)4种处理,研究根系局部盐胁迫对冬小麦生长及光合特征的影响。结果表明:盐胁迫显著抑制了小麦幼苗的生长,并且随着盐胁迫浓度的增加,小麦受抑制程度加重;根系盐胁迫方式对小麦幼苗生长影响显著,局部根系胁迫处理(0|150)小麦幼苗地上部干重比等浓度150 mmol-L-1NaCl全部盐胁迫处理(150|150)增加23.5%,比等浓度75 mmol-L-1NaCl全部盐胁迫处理(75|75)增加17.2%。在局部根系盐胁迫下,非盐胁迫一侧根系(0|150-0)补偿生长,其根长、侧根数、侧根长比盐胁迫一侧根系(0|150-150)分别增加195.2%、206.2%和237.8%,盐胁迫一侧根系吸收的Na+部分向非盐胁迫一侧根系运输,盐胁迫一侧根系(0|150-150)的Na+含量比全部胁迫处理(150|150)减少12.1%。与全部根系盐胁迫相比,局部根系盐胁迫减少了Na+在叶片中的积累,降低了钠/钾值。局部根系盐胁迫叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)均高于同浓度完全盐胁迫处理的小麦幼苗,进而增加地上部和根系的生物量。因此,局部根系胁迫显著缓解了全部盐胁迫对小麦地上部和根系生长的抑制作用。     

Chemiluminescence analysis of nitric oxide in small-volume samples by a modified injection method

To detect NO in samples of the headspace of static cores, a sample-mixing unit was developed which made it possible to detect NO in small-volume samples (50l to 10 ml) by a continuous flow chemiluminescence NO analyzer. The sample-mixing unit enables the detector of the NO analyzer to reach a steady-state response. The detection limit was 3.5 pmol NO in a sample, which is equivalent to 8.5 ppbv NO in a 10-ml sample or 85 ppbv No in a 1-ml sample at room temperature. The coefficient of variation between replicates varied between 6.4% at low NO levels and 0.6% at high NO levels. The linear response was good, theR ² value was above 0.99 even in the lowest detection range. The sample-mixing unit in combination with an NO analyzer provides a sensitive, reliable, easy to use method for the detection of NO in incubation systems with small headspace volumes such as static cores.     

外源NO对不同作物种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

以浓度分别为0、0.01、0.1、1.0 mmol/L的硝普钠（Sodium nitroprusside, SNP; NO供体）处理玉米、小麦、花生、小白菜、萝卜、黄瓜的种子和幼苗,研究了以上几种浓度的SNP对作物种子萌发和幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明:SNP对多数种子萌发影响表现为低浓度（0.01 mmol/L和0.1 mmol/L）促进,高浓度（1.0 mmol/L）抑制,其中对萝卜发芽率的促进作用最显著;低浓度SNP可有效促进植物幼苗地上部的生长,其中对小麦、黄瓜的促进效果最显著,同时可显著促进根系的伸长,其中对萝卜的促进效果最显著,且对植物幼苗生长的影响与作物种类有关;SNP对多数植物的根系活力有明显的促进作用,其中对萝卜的促进效果最显著;适宜浓度的SNP可以提高作物CAT、POD和SOD活性以及可溶性蛋白含量,并降低MDA含量,不同作物SNP的适宜浓度不同,其中0.1 mmol/L SNP对多数作物处理效果最好。     

铜、镉毒害对番茄生长和膜功能蛋白酶活性的影响及外源NO的缓解效应

为探讨外源NO（SNP为供体）对50 mol/L铜、镉毒害的缓解效应,采用营养液培养方法,研究了不同程度的铜、镉毒害（5 mol/L和50 mol/L）对番茄幼苗生物量、根系活力、硝酸还原酶、光合特性及生物膜ATPase、H+-PPase等功能蛋白酶活性的影响。结果表明,铜、镉胁迫显著抑制番茄生长。随处理浓度增加,番茄根系活力、硝酸还原酶活性显著降低,番茄长势越差; 铜、镉胁迫对根系离子吸收的影响远远大于叶片,尤其是铜胁迫,50 mol/L铜胁迫使番茄根系铜含量增加了12倍。铜浓度的增加对镉含量无影响,镉浓度的增加降低了铜的吸收。铜、镉胁迫使番茄净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著降低,胞间CO2浓度（Ci）显著增加,表现为非气孔限制。50 mol/L 铜、镉处理显著降低叶片、根系质膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和根系液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和H+-PPase活性; 提高了5和50 mol/L部分处理叶片液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和H+-PPase的活性。表明生物膜功能蛋白对不同程度铜、镉胁迫的响应时间和部位存在差异。铜毒害对细胞质膜ATPase的影响较大,而镉毒害对液泡膜伤害的程度较大。100 mol/L SNP可以显著缓解铜、镉胁迫导致的番茄生长受抑,铜、镉总吸收量显著高于胁迫处理。     

小麦和玉米秸秆腐解特点及对土壤中碳、氮含量的影响

通过室内模拟培养试验,揭示了不同水分条件下小麦和玉米秸秆在土壤中的腐解特点及对土壤碳、氮含量的影响。结果表明,1)水分条件对有机物质腐解的影响较大,在32 d的培养期间,相对含水量为60%(M60)时,土壤CO2释放速率始终低于含水量80%(M80)的处理。M60条件下释放的CO2-C量占秸秆腐解过程中释放碳总量的40.1%,而M80条件下达到51.5%;M60条件下,添加秸秆土壤中有机碳含量平均提高2.24 g/kg,显著高于M80条件下的1.43 g/kg。2)添加玉米秸秆的土壤,在培养期内CO2释放速率始终高于小麦秸秆处理,CO2-C累积释放量和有机碳净增量分别为408.35 mg/pot和2.12 g/kg;而小麦秸秆处理分别仅为378.94 mg/pot和1.56 g/kg,两种秸秆混合的处理介于二者之间。3)与未添加秸秆相比,土壤中添加小麦或玉米秸秆后,土壤有机碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮含量均显著提高,且数量上总体趋势表现为:玉米秸秆两种秸秆混合小麦秸秆。可见,适宜水分条件有利于秸秆腐解过程中秸秆中碳向无机碳方向转化,而不利于向土壤有机碳方向转化;且玉米秸秆比小麦秸秆更易腐解。秸秆在土壤中腐解对补充土壤碳、氮作用很大,可改善土壤微生物生存条件,提高土壤质量。     

CO2浓度升高对不同水分条件下冬小麦生长和水分利用的影响

以CO₂浓度升高为主要特征的气候变化对作物生长发育及产量形成的影响日益受到重视。冬小麦是我国主要粮食作物之一, 主要分布在干旱及半干旱地区, 且生长期内多干旱少雨。研究不同水分条件下冬小麦的生长变化及水分利用对CO₂浓度升高的响应具有重要的科学和实践意义。本研究在封顶式生长室中对2个土壤水分水平[适宜水分: 70%~80%田间持水量; 干旱胁迫: 50%~60%田间持水量]的盆栽冬小麦进行了CO₂熏蒸试验[背景大气浓度: (396.1±29.2) μmol·mol^-1; 升高的浓度: (760.1±36.1)μmol·mol^-1]。对小麦植株生理指标、生物量、产量、耗水量和水分利用效率(WUE)等的研究结果表明, 与背景大气CO₂浓度相比, CO₂浓度升高可促进冬小麦生长, 其地上生物量显著增加, 适宜水分和干旱胁迫条件下分别增加了28.6%和18.6%; 籽粒产量显著增加, 适宜水分和干旱胁迫条件下分别增加了32.6%和22.6%; CO₂浓度升高主要通过增加穗粒数提高籽粒产量, 穗粒数在适宜水分条件下提高24.3%, 干旱胁迫条件下提高15.5%, 对千粒重没有显著影响。CO₂浓度升高使群体和产量WUE显著提高, 在适宜水分条件下提高幅度较大, 分别提高17.7%和24.8%。CO₂浓度升高显著提高了叶片光合速率(P_n)、降低了气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r); 在适宜水分和干旱胁迫下P_n分别提高15.6%与12.9%, G_s分别降低22.7%与18.2%, T_r分别降低8.9%与7.5%。CO₂浓度升高提高了叶片水势及叶绿素含量; 在适宜水分条件下叶片水势提高幅度较大, 为7.7%; 叶片叶绿素含量在2种水分条件分别提高7.5%与3.8%。由以上试验结果可得出: CO₂浓度升高对冬小麦的生长、产量及水分利用效率均具有促进作用, 而且在土壤水分状况较好时, 这种作用效果更明显; CO₂浓度升高主要通过增加穗粒数来促进产量提高。     

Autumn growth and cold hardening of winter wheat under simulated climate change

Abstract

Plant responses to elevated CO₂ are governed by temperature, and at low temperatures the beneficial effects of CO₂ may be lost. To document the responses of winter cereals grown under cold conditions at northern latitudes, autumn growth of winter wheat exposed to ambient and elevated levels of temperature (+2.5°C), CO₂ (+150 µmol mol^?1), and shade (?30%) was studied in open-top chambers under low light and at low temperatures. Throughout the experiment, temperature dominated plant responses, while the effects of CO₂ were marginal, except for a positive effect on root biomass. Increased temperature resulted in increased leaf area, total biomass, total root biomass, total stem biomass, and number of tillers, but also a lower content of total sugars and a weaker tolerance to frost. The loss of frost tolerance was related to the larger size of plants grown at elevated temperature. The 30% light reduction under shading did not affect the growth, sugar content, or frost tolerance of winter wheat. At the low temperatures found at high latitudes during autumn, the atmospheric CO₂ increase is unlikely to enhance autumn growth of winter wheat to any significant extent, while a temperature increase may have important and major effects on its development and growth.