氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合功能的影响

为探讨高大气CO2浓度下植物光合作用适应现象的光合能量转化和分配的氮素响应及其对C3植物光合功能的影响,本试验对盆栽小麦进行2个大气CO2浓度和2个氮水平的组合处理,通过测定小麦光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和叶绿素含量等指标,研究施氮对高大气CO2浓度下小麦叶片光合功能的影响。结果表明,大气CO2浓度升高后,低氮处理小麦叶片光合速率发生明显的适应性下调,光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)下降;但高氮叶片则无明显的光合作用适应现象发生。高大气CO2浓度下低氮叶片光化学速率、PSII线性电子传递速率(JF)、光合电子流的光化学传递速率(JC)、Rubisco羧化速率(VC)和TPU下降,并随生育时期推进其下降趋势更为明显,但高氮叶片的上述参数无显著变化;小麦叶片JC/JF、VC/JC和VO/VC随氮素水平和大气CO2浓度的变化无显著变化,表明施氮能提高光合机构对光合能量的传递速率,但对光合能量的分配方向无明显影响。施氮提高小麦叶片氮素和叶绿素含量,并且使高大气CO2浓度下光合氮素利用效率(NUE)明显增加。大气CO2浓度升高后,施氮增强光合机构的光合能量运转速率,同化力提高,无明显的光合作用适应现象;由于氮素水平与大气CO2浓度对小麦叶片的光合能量利用存在明显的交互作用,而且高大气CO2浓度下施氮使得小麦叶片NUE增加、正常大气CO2浓度下降低,证明高大气CO2浓度下施氮对光合作用具有直接的影响。