O3和UV-B增加对大豆生长和产量影响的光合损伤机制研究

来源 :南京信息工程大学   | 被引量 : 3次 | 上传用户:wanglx199085
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近年来,日益升高的地表O3浓度以及由于臭氧层损耗导致的UV-B辐射增强引起了各国政府的广泛关注,地表的O3和UV-B辐射对农作物的生理生态以及产量都产生了严重影响,直接威胁全球的粮食安全。因此,本文基于大田开顶式气室(OTC)大田试验,设置了CK、100nL·L-103(01)、150nL·L-103(02)以及UV-B增强10%(UV)、UV-B增强10%与100nL·L-103复合(UV+O1)、UV-B增强10%与150nL·L-103复合(UV+02)6个处理组,开展了地表O3浓度增加和UV-B辐射增强环境下大豆光合系统、生长、生理以及产量响应的研究,并从光合损伤角度分析UV-B辐射和03浓度增加影响大豆生长及产量的原因,为研究未来气候变化背景下UV-B辐射增强和03浓度增加胁迫对大豆的影响提供理论参考。
  主要结果如下:(1)UV-B和O3胁迫对大豆的生长生理有着明显的不利影响,生育期缩短,叶面积下降,植株老化提前。随着O3浓度的升高,大豆的株高、叶面积、根瘤数、根瘤重、干湿重等生长指标均显著降低。O3浓度越高,叶面积越小。高浓度O3情况下10%增强的UV-B辐射基本无影响。低O3浓度情况下,10%UV-B辐射增强后大豆的株高、叶面积、干重受显著影响。
  (2)O3浓度增加和UV-B辐射增强都会导致大豆产量下降。03浓度愈高,产量受影响愈严重,且O3胁迫对大豆产量影响的程度要高于UV-B辐射。
  (3)100nL·L-1浓度的O3和10%UV-B辐射增强及其复合处理下,O3对大豆叶绿素含量产生了显著影响,而UV-B辐射对大豆叶绿素含量的影响不显著,复合处理对大豆叶绿素含量的影响不仅存在协同作用,且O3因子在此过程中起了主导作用。
  (4)UV-B和O3胁迫处理大豆的净光合速率,不同处理组与对照组差异均显著,但两单因子处理组与复合处理组之间无显著差异,复合处理比单独作用的影响有所加深,但是小于两者单独影响的简单累加。影响叶片光合作用下降的主要原因都是非气孔因素。大豆叶片的光合过程对UV-B和O3胁迫的响应存在一定差异,对O3更敏感。
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