大气CO2浓度升高对冬小麦光合面积构成及其.doc

CO2浓度升高和施氮对冬小麦光合面积及粒叶比的影响(许育彬1,3，沈玉芳1,2，李世清1,2西北农林科技大学 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌，712100；2. 中国科学院水利部水土保持研究所，陕西杨凌712100；3. 西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100） 摘 要 利用开顶式气室和盆栽方法，以冬小麦品种“小偃6号”和“小偃22”为供试材料，在两种CO2浓度（375 和750 μL·L1）和3个施氮水平[0、0.15和0.30 g(N)·kg1(土)]下分析了小麦抽穗期绿色叶片、非叶光合器官（茎鞘、穗、芒）的形态和光合面积以及粒叶比对CO2浓度升高和施氮的反应。结果表明，施氮有助于小麦叶和非叶光合器官伸长和增宽（粗），增加其光合面积、穗粒数、穗粒重、粒数叶比和粒重叶比。与背景CO2浓度（375 μL·L-1）相比，CO2浓度升高对叶片和茎节长度、茎叶和芒光合面积具有明显的正向效应（P0.05），但对叶宽、茎节直径、穗面积影响不明显（P0.05），使“小偃6号”和“小偃22”单茎总光合面积分别增加8.1%~15.1%和2.8%~13.2%，均以0.30 g(N)·kg(1(土)施氮水平下增幅最大。CO2浓度升高后，穗粒数和粒数叶比在三个施氮水平下均不同程度增加，其中两品种粒数叶比分别在0.30 和0.15 g(N)·kg(1(土)施氮水平下最，增幅分别为44.2%和41.4%；穗粒重和粒重叶比在不施氮时下降，在施氮时增加，其中两品种粒重叶比平均增幅分别为43.6%和20.7%。由于芒面积远小于其他源器官面积，在单茎总光合面积所占比例较小（3%左右），因此CO2浓度升高主要通过促进小麦茎叶伸长生长来增加光合面积，同时提高单位叶面积库承载力和物质运能力，改善源库关系，增加氮素供应有利于小麦源库生长对CO2浓度升高的反应。 关键词：冬小麦；CO2浓度倍增；施氮；光合面积；粒叶比 Effects of elevated CO2 concentration and nitrogen addition on photosynthesis area and gain-leaf ratio of winter wheat XU Yu-Bin1,3, SHEN Yu-Fang1,2, LI Shi-Qing1,2 (1 State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on Loess Plateau, Northwest A F University, Yangling Shaanxi 712100, China; 2 Institute of Soil and Water Conservation, CAS and MWR, Yangling Shaanxi 712100, China; 3 Dept. of Natural Resources and the Environment, Northwest A F University, Yangling Shaanxi 712100, China) Abstract: Either CO2 enrichment or nitrogen (N) addition influences plant growth and development of wheat (Triticum aestivum L.). Our objective was to investigate the effects of elevated CO2 concentration and nitrogen addition on the photosynthesis area of source organs( green leaves, stem sheath, spike and awns), grain number and weight per spike, and grain-leaf ratio of winter wheat at heading stage. The pot experiment was carried out in open top chambers (OTCs) with two wheat varieties, Xiaoyan 6 and Xiaoyan 22, as materials in 2008-2009. Wheat plants were grown under different treatments with two CO2 concentration( 375 and 750 μL·L-1) and three nitrogen addition levels