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CO_2浓度升高和干旱交互作用对糜子生长及产量的影响

张仟雨  
【摘要】:随着经济的发展,人类活动导致大量温室气体排放,CO2浓度不断升高。同时气候变暖和水资源短缺,导致干旱在全球大部分区域发生,原本干旱的地区受到的影响更大。大气CO2浓度持续升高和水分严重亏缺直接或间接的影响到农作物的生长发育与产量形成。糜子在我国的粮食生产中虽然属小宗作物,但对干旱地区农业生产具有重要意义。因此开展CO2浓度升高和干旱交互作用对糜子生长及产量的影响的研究,将为应对未来气候变化条件下北方干旱地区杂粮生产提供参考。以往的研究多侧重于单因素的影响,本试验利用开顶式气室(OTC)试验平台,选取“华池软红糜”为材料,采取盆栽的试验方式研究不同水分条件下糜子对高CO2浓度的响应,分别从叶片组织结构、光合指标、叶绿素荧光动力学参数、光合色素、抗逆生理指标、叶片糖类物质含量以及植株形态结构、生物量、产量及穗重和千粒重等多个方面进行研究,试验结果如下:(1)不同水分条件下,CO2浓度升高都均够促进糜子的光合能力,尤其是灌浆期的净光合速率和水分利用率增加,孕穗期蒸腾速率和气孔导度下降,干旱胁迫下这种影响更加显著。因此,高CO2浓度可以提高糜子叶片的光合能力,特别是在干旱胁迫下提高更显著。(2)不同水分条件下,高C02浓度对糜子叶绿素荧光各参数的影响、光合色素含量变化因生育期不同和年际变化而有所差异,具体原因有待进一步研究。(3)孕穗期,不同水分条件下,CO2浓度升高使糜子叶片可溶性糖含量和淀粉含量增加,特别是在干旱胁迫下增幅更高,表明高CO2浓度可以增加孕穗期糜子叶片抗旱能力。(4)不同水分条件下,C02浓度升高后,糜子的茎粗、穗重均增加。不同水分条件下,C02浓度升高使糜子生物量和产量均有不同程度提高。


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