大气CO_(2)浓度和温度升高对不同施氮量粳稻叶绿素荧光特性的影响OA

本研究旨在探究大气CO_(2)浓度和温度升高对不同施氮量水稻叶绿素荧光特性的影响。利用开顶式气室(OTC)组成的CO_(2)浓度和温度升高自动调控平台,以粳稻南粳9108为试验材料,主处理为:背景CO_(2)浓度和温度(CK)、CO_(2)浓度增加200μmol·mol^(-1)(C^(+))、气温升高2℃(T^(+))、CO_(2)浓度升高200μmol·mol^(-1)和气温升高2℃(C^(+)T^(+))。副处理为氮肥水平:0(N_(0))、150(N_(15))、180(N_(18))、210kg·hm^(-2)(N21)。采用连续激发式叶绿素荧光仪测定水稻叶片的叶绿素荧光参数。结果表明:在N_(0)条件下,与CK相比,C^(+)使抽穗-灌浆期的水稻叶片的可变荧光(Fv)下降13.8%,T^(+)使拔节-孕穗期的Fv下降11.2%,C^(+)T^(+)使拔节-孕穗期的Fv和潜在活性(Fv/Fo)分别下降18.4%和47.5%。在N_(15)条件下,T^(+)使抽穗-灌浆期的初始荧光(Fo)上升25.0%;在N_(18)条件下,C^(+)使拔节-孕穗期的最大光化学效率(F_(v)/F_(m))上升8.5%。在N21条件下,C^(+)T^(+)使拔节-孕穗期水稻叶片的F_(v)/F_(m)下降5.7%。此外,施氮处理对水稻SPAD值有显著影响,随着施氮量的增加,水稻的SPAD值显著提高,在N21条件下较N_(0)增加了20.5%,表明施氮有助于提高水稻叶片的叶绿素含量,从而增强光合作用潜力。研究表明,CO_(2)浓度和温度升高会损伤水稻叶片的光系统Ⅱ,抑制其电子传递和光化学效率,而施氮可以有效缓解这种负面影响,因此在未来气候变化背景下,可通过优化氮肥施用,进一步调控水稻光合效率。