大白菜是我国种植面积最广泛、产量最高的蔬菜,不合理施肥对大白菜的生长发育、产量及品质都造成了影响。而磷是植物正常生长所需要的必要元素之一,磷素参与了植物光合作用的一系列环节,包括碳同化过程、光合磷酸化、光能运输、卡尔文循环等。低磷和高磷胁迫下都会影响植物的光合作用,导致一系列表征光合作用的参数(如光合生理参数和植株内部荧光参数)发生显著变化,产生光抑制,从而影响植物生长。而同时大白菜是一种喜钙作物,钙素对光合作用有一定的调控机制,因此探明不同磷、钙浓度下大白菜光合作用响应规律及钙素调控,对最终大田种植大白菜如何合理施肥及研发大白菜专用新型肥料都具有重要理论意义。本试验以北方主栽大白菜品种—水师营91-92大白菜为试验材料,在智能人工气候室进行沙培模拟试验,通过改变营养液浓度来控制外源磷素、钙素浓度,研究大白菜生长发育及叶片光合作用对不同磷、钙浓度的响应规律,挑选出最适宜大白菜生长的磷、钙浓度,并研究当大白菜处于不适应生长的磷浓度下时,通过叶面施外源钙素缓解其光合障碍发生的机制。主要研究结果如下:1.明确了大白菜光合作用对根际磷供应的响应规律。大白菜生长的营养液最适磷浓度为1.06 mM。大白菜生长亚适宜低磷浓度范围为0.45 mM–1.06 mM;大白菜生长亚适宜高磷浓度范围为1.06 mM–1.65 mM。当大白菜处于磷毒害浓度时(本试验为浓度小于0.45 mM或大于1.65 mM),PSI和PSII会发生光抑制,此时大白菜受到的光损伤将很难得到反转和缓解。不适宜磷浓度下,非气孔因素是大白菜光合能力下降的主要原因。PSII量子产量下降主要原因是关闭态PSII增多;供体侧限制升高导致PSI量子产量下降。2.明确了大白菜光合作用对根际钙供应的响应规律。大白菜生长的营养液最适钙浓度为3.41 mM。当大白菜生长浓度处于不适宜钙浓度下时,根际光合作用的响应规律受到限制,主要表现在干重、鲜重及叶绿素含量明显下降,同时蒸腾速率下降,单位面积碳同化能力降低。非气孔因素是导致大白菜在不适宜钙浓度下光合作用受限的主要原因。自身调节耗散和供体侧限制升高分别造成了大白菜PSII量子产量下降和PSI量子产量下降。3.1)通过叶面喷施钙素增加了亚低、高磷胁迫下大白菜鲜重、干重。非气孔因素是引起低磷胁迫下大白菜的光合作用大大降低的原因。外源性无机物如钙素能够对大白菜叶片所含叶绿素的含量及光合能力有提升作用。2)PSI受体侧受限,从而导致光抑制作用有所增长,故而供体侧受限是PSI量子产量下降的主要缘由之一。低、高磷胁迫下大白菜叶片PQ库减小光合电子传递速率下降,导致了PSII和PSI量子产量的下降。3)通过叶面喷施钙素提升了亚低、高磷胁迫下大白菜叶片的类黄酮含量,环式电子传递速率因此得到提高,减轻了光抑制造成的损伤并增强了光保护的能力;随着玉米黄质(Z)的质量的积累,类囊体膜的ΔpH有所降低,从而导致Δψ有所提高,减轻类囊体膜过度酸化,维持类囊体膜较高完整度和ATP酶活性,。