论文部分内容阅读
本文以高光效大豆品种黑农41(HN41)与生育期较为一致的周豆16号(ZD16)、中豆35(ZD35)和桂黄豆2号(GHD2)为常规对照品种为研究对象,通过开顶式气室(Open-topchamber,OTC)模拟高浓度CO2(650ppm)和温度升高(±0.5~0.6℃)控制实验,系统研究了大豆的生长发育与产量变化、光合作用相关指标的变化,以及OTC中大豆蚜虫发生的种群动态等。主要结果如下: 1.大豆主要体型和产量指标对CO2和温度升高的响应 CO2浓度升高对株高、茎粗、单株干重和单株籽粒重影响极显著;温度、CO2与品种互作极显著地影响单株籽粒重。CO2浓度升高有增加大豆株高、茎粗、干重和单株籽粒重的趋势,且高温下CO2浓度升高对株高和茎粗的促进作用更大,而正常温度水平下高CO2浓度升高更有利于干物质积累。与对照CO2浓度比,高CO2浓度显著促进了高温下HN41、ZD16和GHD2的株高,并显著提高了正常温度下HN41、ZD16、ZD35和GHD2的单株干重。与正常温度相比,高温仅显著提高了高CO2处理下HN41的茎粗,并显著提高了对照CO2处理下HN41的单株籽粒重。此外,同一CO2浓度和温度处理下,高光效大豆HN41的茎粗、根冠比和单株籽粒重等都显著高于ZD16、ZD35和GHD2;而仅在正常温度与高CO2浓度处理下HN41的单株干重显著高于ZD16和GHD2。CO2浓度和温度升高显著影响了高光效大豆的生长,其中,高温下CO2浓度升高有利于其生长势,正常温度下CO2浓度升高有利于其光合产物积累。 2.CO2和温度升高对大豆光合作用相关指标的影响 本研究结果表明,大豆的光合速率在两个CO2水平(P<0.001)、两个温度水平(P<0.001)、两个品种之间(P<0.001)以及温度和品种之间的交互作用(P<0.01)差异显著,表明CO2和温度升高能够显著影响大豆的光合速率,促进大豆的光合作用;水分蒸发除了在两个CO2水平之间差异显著外,其他未表现出显著性差异,水分利用效率在两个CO2水平(P<0.01)、两个温度水平(P<0.05)、CO2和温度(P<0.05)以及温度和品种之间的交互作用(P<0.01)差异显著,而气孔阻抗只在CO2和品种的交互作用中表现出差异(P<0.05)。而且在同一CO2和温度处理下高光效品种HN41的光合速率均显著高于对照品种ZD35的光合速率。水分蒸发、水分利用效率、气孔阻抗在品种间未表现出明显的规律。 3.CO2和温度升高对大豆蚜虫数量动态的影响 2013年和2014通过调查结果和三因子重复测量方差分析显示,蚜虫发生量在两个CO2水平、两个温度水平、两个品种之间以及CO2和品种、温度和品种的交互作用差异极显著,2014年蚜虫发生量在两个CO2水平、两个温度水平、两个品种之间以及CO2和温度之间、CO2和品种之间、温度和品种之间的交互作用差异显著,CO2和温度升高可以显著影响大豆蚜虫在大豆上的发生量,分析原因为大气CO2浓度和温度升高可以促进植物的生长发育,进而影响大豆蚜的种群动态,通过对植物的间接作用来调控大豆蚜虫的生长发育和繁殖的,而对大豆蚜虫的直接影响作用还有待进一步研究。