CO 2 加 富 對 不 同 辣 椒 品 種 光 合 特 性 的 影 響 白 瑞 1 2 張 靜 1 2 宋 紅 霞 1 2 鄭 少 文 1 2 李 梅 蘭 1 2 侯 雷 平 1 2 1 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 山西太谷 030801 2 山西省設(shè)施蔬菜提質(zhì)增效協(xié)同創(chuàng)新中心 山西太谷 030801 摘 要 以4 個 辣 椒 品 種 為 研 究 對 象 分 別 對 辣 椒 的 凈 光 合 速 率 氣 孔 導(dǎo) 度 蒸 騰 速 率 胞 間CO2 濃 度 等 光 合 特 性 進(jìn) 行 測 定 利 用 曲 線 模 型 擬 合 辣 椒 光 響 應(yīng) 曲 線 和CO2 響 應(yīng) 曲 線 闡 明CO2 加 富 對 不 同 辣 椒 品 種 光 合 特 性 的 影 響 結(jié) 果 表 明 CO2 加 富 后 除 海 豐 長 劍 外 增 施CO2 后 其 他3 個 辣 椒 品 種 的 凈 光 合 速 率 均 顯 著 增 高 其 中 壽 龍1 號 的 凈 光 合 速 率 增 加 最 顯 著 由18 62 mol m 2 s 1 增 加 到30 11 mol m 2 s 1 增 幅 為61 70 CO2 加 富 后 皇 朝 和 壽 龍1 號 的 氣 孔 導(dǎo) 度 顯 著 降 低 壽 龍1 號 的 氣 孔 導(dǎo) 度 降 低 最 顯 著 由0 53mol m 2 s 1 降 低 到0 36mol m 2 s 1 降 幅 為 32 5 CO2 加 富 后 4 個 辣 椒 品 種 的 胞 間 CO2 濃 度 均 顯 著 提 高 美 達(dá) 108 的 胞 間 CO2 濃 度 提 升 幅 度 最 顯 著 由 240 51 mol mol 1 提 升 至 610 51 mol mol 1 增 幅 達(dá) 到 153 8 CO2 加 富 后 皇 朝 的 蒸 騰 速 率 由 3 99 mmol m 2 s 1 顯 著 下 降 到3 13mmol m 2 s 1 同 時 其 余 辣 椒 品 種 的 蒸 騰 速 率 均 增 加 隨 著 光 照 強(qiáng) 度 和CO2 濃 度 增 加 CO2 加 富 后 辣 椒 的 最 大 凈 光 合 速 率 均 有 不 同 程 度 的 增 加 另 外 CO2 加 富 后 直 椒 和 羊 角 椒 的 光 飽 和 點 和 CO2 飽 和 點 都 有 不 同 程 度 的 增 加 螺 絲 椒 的 光 飽 和 點 和CO2 飽 和 點 都 有 不 同 程 度 的 降 低 所 有 辣 椒 品 種 的CO2 補(bǔ) 償 點 都 有 不 同 程 度 的 增 加 總 之 不 同 辣 椒 品 種 對CO2 加 富 的 反 應(yīng) 不 同 在 日 光 溫 室 辣 椒 栽 培 中 增 施CO2 需 要 對 品 種加以選擇 關(guān)鍵詞 辣椒 CO2 加富 光合參數(shù) 光響應(yīng)曲線 CO2 響應(yīng)曲線 中圖分類號 S641 3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1673 2871 2020 03 043 06 Effects of CO 2 enrichment on photosynthetic characteristics of different peppervarieties BAIRui 1 2 ZHANGJing 1 2 SONGHongxia 1 2 ZHENGShaowen 1 2 LIMeilan 1 2 HOULeiping 1 2 1 College of Horticultural Science Shanxi Agricultural University Taigu 030801 Shanxi China 2 Collaborative Innovation Center ofImprovingQualityandIncreasingProfitsforProtectedVegetablesinShanxi Taigu030801 Shanxi China Abstract The net photosynthetic rate stomatal conductance transpiration rate intercellular CO2 concentration and other photosynthetic characteristics of four pepper varieties were measured Meanwhile the light response curve and the CO2 responsecurveofpepperwerefittedbythecurvemodel andtheeffectofCO2enrichmentonthephotosyntheticcharacter istics of different pepper varieties was clarified The results showed that the net photosynthetic rate of the three pepper varieties increased significantly after CO2 enriched except for Hai feng Chang jian and the net photosynthetic rate of Shoulong No 1 was increased most significantly from 18 62 mol m 2 s 1 to 30 11 mol m 2 s 1 which increased by 61 70 The stomatal conductance of Huangchao and Shoulong 1 hao decreased significantly and that of Shoulong No 1 decreased most significantly from 0 53 mol m 2 s 1 to 0 36 mol m 2 s 1 which decreased by 32 5 AfterCO2enrichment theintercellularCO2concentrationofthefourpeppervarietiesincreasedsignificantly andthe intercellularCO2concentrationof Meida108 wassignificantlyincreasedmost from240 51 mol mol 1 to610 51 mol mol 1 which increased by 153 8 After the enrichment of CO2 the transpiration rate of huangchao decreased significantly from 3 99 mmol m 2 s 1 to 3 13 mmol m 2 s 1 while those of other pepper varieties increasing With light intensity and CO2 concentration increased the maximum net photosynthetic rate of 4 pepper varieties were also increased at different degrees after CO2 enrichment In addition the light saturation point and CO2 saturation point of both zhi jiao and yangjiaojiao wereincreasedatdifferentdegrees thelightsaturationpointandCO2saturationpointof luosijiao were decreased at different degrees and the CO2 compensation point of all pepper varieties were increased at different degrees AlltheanalysisshowedthatdifferentpeppervarietieshaddifferentresponsestoCO2 enrichment Itisnecessarytoscreen 收 稿 日 期 2019 10 29 修 回 日 期 2019 12 08 基 金 項 目 山 西 省 煤 基 重 點 科 技 攻 關(guān) 項 目 FT201402 06 作 者 簡 介 白 瑞 女 在 讀 碩 士 研 究 生 主 要 從 事 園 藝 育 種 和 分 子 生 物 學(xué) 方 面 的 研 究 E mail 15981899507 通 信 作 者 侯 雷 平 男 教 授 主 要 從 事 設(shè) 施 園 藝 蔬 菜 栽 培 以 及 園 藝 植 物 生 物 技 術(shù) 等 方 面 的 研 究 E mail sxndhlp 中 中 國 國 瓜 瓜 菜 菜 2020 33 3 43 48 試驗研究 43 中 國 瓜 菜 第33 卷 試驗研究 在 設(shè) 施 栽 培 中 CO2 虧 缺 是 一 個 普 遍 現(xiàn) 象 會 影 響 辣 椒 的 光 合 作 用 進(jìn) 而 影 響 蔬 菜 的 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 1 CO2 虧 缺 的 問 題 在 冬 春 季 的 設(shè) 施 栽 培 中 尤 其 嚴(yán) 重 CO2 虧 缺 會 抑 制 蔬 菜 光 合 作 用 使 蔬 菜 產(chǎn) 量 減 少 和 品 質(zhì) 降 低 2 因 此 CO2 加 富 是 設(shè) 施 栽 培 中 促 進(jìn) 蔬 菜 生 長 發(fā) 育 和 提 高 品 質(zhì) 的 重 要 措 施 之 一 近 年 來 有 關(guān) 大 氣CO2 濃 度 升 高 對 植 物 生 長 發(fā) 育 影 響 方 面 的 研 究 越 來 越 多 包 括 水 稻 小 麥 番 茄 茄 子 等 3 9 如 大 氣CO2 濃 度 升 高 會 促 進(jìn) 農(nóng) 作 物 水 稻 和 小 麥 產(chǎn) 量 的 增 加 3 4 CO2 加 富 可 以 增 加 番 茄 的 生 長 量 5 促 進(jìn) 茄 子 葉 片 光 合 速 率 的 提 高 和 葉 片 葉 綠 素 含 量 的 增 加 進(jìn) 而 提 高 茄 子 的 光 合 作 用 6 CO2 加 富 可 以 提 高 干 旱 條 件 下 黃 瓜 幼 苗 凈 光 合 速 率 顯 著 降 低 蒸 騰 速 率 和 氣 孔 導(dǎo) 度 提 高 黃 瓜 的 光 合 性 能 進(jìn) 而 促 進(jìn) 黃 瓜 的 生 長 發(fā) 育 7 以 上 皆 說 明CO2 加 富 可 以 提 高 植 物 的 光 合 速 率 促 進(jìn) 植 物 的 碳 積 累 增 強(qiáng) 植物的光合作用 8 9 辣 椒 Capsicum annuum L 為 茄 科 辣 椒 屬 起 源 于 南 美 洲 在 中 國 栽 培 面 積 較 大 10 前 人 研 究 發(fā) 現(xiàn) CO2 加 富 能 提 高 辣 椒 光 合 作 用 增 加 碳 水 化 合 物 的 積 累 促 使 不 同 辣 椒 品 種 的 株 高 葉 柄 長 和 辣 椒 坐 果 率 明 顯 增 加 提 高 辣 椒 的 產(chǎn) 量 11 13 目 前 有 關(guān) CO2 加 富 對 不 同 辣 椒 如 螺 絲 椒 和 羊 角 椒 光 合 特 性 的 研 究 比 較 少 筆 者 通 過 研 究CO2 加 富 對 不 同 辣 椒 品 種 凈 光 合 速 率 和 氣 孔 導(dǎo) 度 等 光 和 參 數(shù) 的 影 響 及 不 同 辣 椒 品 種 在 CO2 加 富 條 件 下 和 對 照 條 件 下 的 光 響 應(yīng) 曲 線 和CO2 響 應(yīng) 曲 線 的 變 化 趨 勢 明 確CO2 加 富 對 不 同 辣 椒 品 種 光 合 特 性 的 影 響 旨 在 為 設(shè) 施 辣 椒優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 材料 供 試 材 料 為 直 椒 海 豐 長 劍 和 壽 龍1 號 螺 絲 椒 美 達(dá) 108 和 羊 角 椒 皇 朝 種 子 購 自 新 絳 縣 美霞種業(yè)有限公司 1 2 試驗設(shè)計 試 驗 于 2018 年 3 6 月 在 山 西 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 園 藝 站 進(jìn) 行 試 驗 采 用 二 因 素 完 全 隨 機(jī) 設(shè) 計 設(shè) 置CO2 加 富 和 對 照2 個 處 理 將 溫 室 從 中 間 隔 開 一 邊 為 對 照 區(qū) 另 一 邊 為CO2 加 富 區(qū) 辣 椒 幼 苗 于3 月20 日 左 右 分 別 定 植 于 對 照 區(qū) CK 和 CO2 加 富 區(qū) T 每 個 小 區(qū) 面 積 為11 7m 2 采 用 寬 窄 行 定 植 寬 行 80 cm 窄 行 50 cm 株 距 45 cm 每 個 小 區(qū) 種 植 1 個 品 種 種 植40 株 對 照 區(qū) 不 作 處 理 加 富 區(qū) 于 4 月 10 日 以 后 晴 天 上 午 8 00 10 00 通 過 CO2 自 動 釋 放 裝 置 增 施 CO2 使 加 富 區(qū) CO2 濃 度 保 持 在 800 50 mol mol 1 其他進(jìn)行常規(guī)栽培管理 1 3 方法 1 3 1 光 合 特 性 分 析 在 對 椒 形 成 期 采 用LI 6400 光 合 儀 在 晴 天9 00 左 右 對 辣 椒 凈 光 合 速 率 Pn 氣 孔 導(dǎo) 度 Gs 蒸 騰 速 率 Tr 胞 間CO2 濃 度 Ci 等 光 合 特 性 進(jìn) 行 測 定 及 分 析 每 個 品 種 每 株 分 別 選 擇 生 長 位 置 及 大 小 相 近 的 1 片 無 病 蟲 害 的 功 能 葉 片 進(jìn)行測定 1 3 2 光 響 應(yīng) 曲 線 和CO2 響 應(yīng) 曲 線 測 定 在 對 椒 形 成 期 采 用LI 6400 光 合 儀 在 晴 天9 00 12 00 分 別 測 定 對 照 組 和 處 理 組 辣 椒 的 光 響 應(yīng) 曲 線 每 個 品 種 的 對 照 組 和 處 理 組 在 植 株 上 分 別 選 擇 1 片 無 病 蟲 害 的 功 能 葉 片 進(jìn) 行 測 定 測 定 時 處 理 組 與 對 照 組 所 測 的 葉 片 大 小 位 置 大 致 相 近 對 照 組 測 定 條 件 為 CO2 濃 度 400 mol mol 1 葉 室 溫 度 25 光 照 強(qiáng) 度 梯 度 設(shè) 置 為 2 200 2 000 1 800 1 600 1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 150 100 50 20 0 mol m 2 s 1 共 16 個 梯 度 處 理 組 的 測 定 條 件 除 了CO2 濃 度 為 800 50 mol mol 1 以 外 其 他 條 件 均 與 對 照 組 相 同 利 用 直 角 雙 曲 線 修 正 模 型 14 16 對 光 響 應(yīng) 曲 線 進(jìn) 行 擬 合 得 出 相 關(guān) 光 合 參 數(shù) 最 大 凈 光 合 速 率 初 始 量 子 效 率 暗 呼 吸 效 率 光 補(bǔ) 償 點 光 飽 和 點 等 CO2 響 應(yīng) 曲 線 的 參 比 室CO2 濃 度 設(shè) 置 為 50 100 200 300 400 600 800 1000 1200 1400 1 600 1 800 2 000 mol mol 1 共 13 個 梯 度 利 用 Michaelis Menten 模 型 17 對 CO2 響 應(yīng) 曲 線 進(jìn) 行 擬 合 得 出 相 關(guān) 光 合 參 數(shù) 羧 化 效 率 光 呼 吸 速 率 CO2 補(bǔ) 償點 CO2 飽和點等 1 4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 各 模 型 的 參 數(shù) 運 算 采 用 SPSS 22 0 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 處理與圖表制作等利用Office2010 完成 2 結(jié)果與分析 2 1 CO2 加富對不同辣椒品種光和參數(shù)的影響 除 海 豐 長 劍 外 增 施CO2 后 其 他3 個 辣 椒 品 種 的 凈 光 合 速 率 均 顯 著 增 高 圖1 A 其 中 壽 龍 varietiesifthepepperswillbecultivatedinsunlightgreenhousewithaddingCO2 Keywords Pepper CO2enrichment Photosyntheticparameters Lightresponsecurve CO2responsecurve 44 第3 期 等 CO2 加富對不同辣椒品種光合特性的影響 試驗研究 白 瑞 1 號 的 凈 光 合 速 率 增 加 最 顯 著 由18 62 mol m 2 s 1 增 加 到 30 11 mol m 2 s 1 增 幅 為 61 70 皇 朝 的 凈 光 合 速 率 增 加 最 少 由17 78 mol m 2 s 1 增 加 到21 09 mol m 2 s 1 增 幅 為18 60 CO2 加 富 對 不 同 辣 椒 品 種 的 氣 孔 導(dǎo) 度 影 響 不 同 其 中3 個 品 種 降 低 1 個 品 種 升 高 增 施CO2 后 皇 朝 和 壽 龍1 號 的 氣 孔 導(dǎo) 度 顯 著 降 低 對 其 他 2 個 辣 椒 品 種 的 氣 孔 導(dǎo) 度 無 顯 著 性 影 響 圖 1 B 壽 龍 1 號 的 氣 孔 導(dǎo) 度 降 低 最 顯 著 由 0 53 mol m 2 s 1 降 低 到 0 36 mol m 2 s 1 降 幅 為 32 50 CO2 加 富 后 4 個 辣 椒 品 種 的 胞 間CO2 濃 度 均 顯 著 增 高 圖1 C 其 中 美 達(dá) 108 的 胞 間 CO2 濃 度 增 高 最 顯 著 由 240 51 mol mol 1 增 高 至 610 51 mol mol 1 增 幅 達(dá) 到153 8 CO2 加 富 對 不 同 辣 椒 品 種 的 蒸 騰 速 率 影 響 不 同 增 施CO2 后 皇 朝 的 蒸 騰 速 率 顯 著 降 低 由3 99mmol m 2 s 1 顯 著 降 低 至3 13mmol m 2 s 1 降 幅 為21 60 另 外 其 他3 個 辣 椒 品 種 的 蒸 騰 速 率均增高 但增高不顯著 圖1 D 注 不同英文小寫字母表示在0 05 水平差異顯著 圖1 CO2 加 富 對 不 同 辣 椒 品 種 光 和 參 數(shù) 的 影 響 凈 光 合 速 率 mol m 2 s 1 0 00 5 00 10 00 15 00 20 00 25 00 30 00 35 00 皇 朝 海 豐 長 劍 美 達(dá)108 壽 龍1 號 CDcd Dd Dd Dd CDcd BCbc ABab Aa CK T 氣 孔 導(dǎo) 度 mol m 2 s 1 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 皇 朝 海 豐 長 劍 美 達(dá)108 壽 龍1 號 Aa Bb Bb Bb BbBb Bb Bb T CK 皇 朝 海 豐 長 劍 美 達(dá)108 壽 龍1 號 Aa Bb Bb ABb Bb ABb ABb Bb T CK 蒸 騰 速 率 mmol m 2 s 1 0 00 0 50 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 5 00 胞 間CO2 濃 度 mol mol 1 0 00 100 00 200 00 300 00 400 00 500 00 600 00 700 00 皇 朝 海 豐 長 劍 美 達(dá)108 壽 龍1 號 CK T Ee Eef Ee Ef ABab Aa BDcd ABcac 2 2 CO2 加富條件下不同辣椒的光響應(yīng)曲線 通 過 直 角 雙 曲 線 修 正 模 型 擬 合 出 不 同 辣 椒 品 種 在CO2 加 富 條 件 和 對 照 條 件 下 的 光 響 應(yīng) 曲 線 4 個 辣 椒 品 種 的 凈 光 合 速 率 隨 著 光 合 有 效 輻 射 增 加 呈 現(xiàn) 出 幾 近 相 同 的 增 長 趨 勢 其 凈 光 合 速 率 在 光 照 強(qiáng) 度 為0 500 mol m 2 s 1 時 均 表 現(xiàn) 為 直 線 上 升 之 后 隨 著 光 照 強(qiáng) 度 的 增 加 凈 光 合 速 率 緩 慢 上 升 并 最 終 趨 于 穩(wěn) 定 CO2 加 富 條 件 下 皇 朝 和 對 照 條 件 下 海 豐 長 劍 的 光 響 應(yīng) 曲 線 穩(wěn) 定 后 又 有 一 段 下 滑 趨 勢 圖2 它 們 的 光 補(bǔ) 償 點 小 于0 表1 不 符 合 實際 且待進(jìn)一步分析 通 過 比 較 不 同 辣 椒 品 種 的 光 響 應(yīng) 參 數(shù) 表 1 對 照 組 中 4 個 辣 椒 品 種 的 初 始 量 子 效 率 表 現(xiàn) 為 美 達(dá) 108 壽 龍 1 號 皇 朝 海 豐 長 劍 4 個 辣 椒 品 種 的 最 大 凈 光 合 速 率 表 現(xiàn) 為 壽 龍 1 號 皇 朝 海 豐 長 劍 美 達(dá)108 4 個 辣 椒 品 種 的 光 飽 和 點 表 現(xiàn) 為 美 達(dá)108 壽 龍1 號 海 豐 長 劍 皇 朝 3 個 辣 椒 品 種 的 光 補(bǔ) 償 點 表 現(xiàn) 為 壽 龍 1 號 美 達(dá)108 皇 朝 CO2 加 富 后 4 個 辣 椒 品 種 的 初 始 量 子 效 率 表 現(xiàn) 為 美 達(dá)108 壽 龍1 號 海 豐 長 劍 皇 朝 4 個 辣 椒 品 種 的 最 大 凈 光 合 速 率 表 現(xiàn) 為 海 豐 長 劍 壽 龍 1 號 皇 朝 美 達(dá) 108 4 個 辣 椒 品 種 的 光 飽 和 點 表 現(xiàn) 為 海 豐 長 劍 壽 龍1 號 皇 朝 美 達(dá)108 3 個 辣 椒 品 種 的 光 補(bǔ) 償 點 表 現(xiàn) 為 壽 龍1 號 美 達(dá)108 海 豐 長 劍 2 3 CO2 加 富 條 件 下 不 同 辣 椒 品 種 的CO2 響 應(yīng) 曲 線 通 過Michaelis Menten 模 型 擬 合 出 不 同 辣 椒 品 種 在 CO2 加 富 條 件 和 對 照 條 件 下 的 CO2 響 應(yīng) 曲 線 4 個 辣 椒 品 種 的 凈 光 合 速 率 隨 著CO2 濃 度 增 加 呈 現(xiàn) 出 幾 近 相 同 的 增 長 趨 勢 其 凈 光 合 速 率 在CO2 濃 度 為0 600 mol m 2 s 1 時 均 表 現(xiàn) 為 直 線 上 升 之 后 隨 著CO2 濃 度 的 增 加 凈 光 合 速 率 呈 緩 慢 上 升 并 最終趨于穩(wěn)定 圖3 通 過 對 不 同 辣 椒 品 種 CO2 響 應(yīng) 參 數(shù) 的 比 較 A C B D a b a a a b b a a a a a a a b b b a b a a b a b a b a a a a a a 品 種 品 種 品 種 品 種 45 中 國 瓜 菜 第33 卷 試驗研究 凈 光 合 速 率 mol m 2 s 1 5 00 0 00 5 00 10 00 15 00 20 00 25 00 30 00 35 00 40 00 A CK A T B CK B T C CK C T D CK D T A 皇 朝 B 海 豐 長 劍 C 美 達(dá)108 D 壽 龍1 號 光 照 強(qiáng) 度 mol m 2 s 1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 圖2 不 同 辣 椒 品 種 的 光 響 應(yīng) 曲 線 5 00 0 00 5 00 10 00 15 00 20 00 25 00 30 00 35 00 40 00 45 00 50 00 凈 光 合 速 率 mol m 2 s 1 A 皇 朝 B 海 豐 長 劍 C 美 達(dá)108 D 壽 龍1 號 A CK A T B CK B T C CK C T D CK D T 0 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 1800 2000 CO2 濃 度 mol mol 1 圖3 不 同 辣 椒 品 種 的CO2 響 應(yīng) 曲 線 表 2 對 照 組 中 4 個 辣 椒 品 種 的 羧 化 效 率 表 現(xiàn) 為 海 豐 長 劍 壽 龍1 號 皇 朝 美 達(dá)108 4 個 辣 椒 品 種 的 最 大 凈 光 合 速 率 表 現(xiàn) 為 美 達(dá)108 壽 龍1 號 海 豐 長 劍 皇 朝 4 個 辣 椒 品 種 的CO2 飽和點 表現(xiàn)為 美達(dá)108 壽龍1 號 皇朝 海 豐 長 劍 4 個 辣 椒 品 種 的 CO2 補(bǔ) 償 點 表 現(xiàn) 為 皇 皇朝 海豐長劍 美達(dá)108 壽龍1 號 CK T CK T CK T CK T 決定系數(shù) 0 9840 0 9920 0 9830 0 9870 0 9960 0 998 0 0 9998 0 9980 初始量子效率 mol mol 1 0 03 0 04 0 02 0 05 0 07 0 06 0 06 0 06 最大凈光合速率 mol m 2 s 1 18 41 30 21 17 83 34 51 17 13 26 27 23 65 31 91 光飽和點 mol m 2 s 1 1436 56 1454 08 1470 55 1886 37 2029 96 1389 73 1614 66 1661 38 光補(bǔ)償點 mol m 2 s 1 24 20 5 87 2 10 13 06 36 27 17 67 40 99 18 98 暗呼吸速率 mol m 2 s 1 0 81 0 22 0 04 0 61 2 36 1 09 2 37 1 12 處理 辣椒品種 表1 CO2 加 富 條 件 下 不 同 辣 椒 品 種 的 光 響 應(yīng) 曲 線 參 數(shù) 100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 46 第3 期 等 CO2 加富對不同辣椒品種光合特性的影響 試驗研究 朝 美 達(dá)108 壽 龍1 號 海 豐 長 劍 CO2 加 富 后 4 個 辣 椒 品 種 的 羧 化 效 率 表 現(xiàn) 為 壽 龍1 號 美 達(dá) 108 海 豐 長 劍 皇 朝 4 個 辣 椒 品 種 的 最 大 凈 光 合 速 率 表 現(xiàn) 為 美 達(dá) 108 壽 龍 1 號 皇 朝 海 豐 長 劍 4 個 辣 椒 品 種 的CO2 飽 和 點 表 現(xiàn)為 皇朝 海豐長劍 美達(dá)108 壽龍1 號 4 個 辣 椒 品 種 的CO2 補(bǔ) 償 點 表 現(xiàn) 為 皇 朝 壽 龍1 號 海豐長劍 美達(dá)108 表2 不 同CO2 濃 度 條 件 下4 個 辣 椒 的CO2 響 應(yīng) 曲 線 參 數(shù) 皇朝 海豐長劍 美達(dá)108 壽龍1 號 CK T CK T CK T CK T 決定系數(shù) 0 9990 0 9980 0 9970 0 9940 0 9200 0 9990 0 9950 0 9940 羧化效率 mol mol 1 0 07 0 03 0 08 0 04 0 06 0 06 0 07 0 07 最大凈光合速率 mol m 2 s 1 63 24 52 34 64 22 51 88 81 16 73 79 68 63 69 85 CO2 飽和點 mol m 2 s 1 970 01 1956 73 813 58 1263 26 1394 80 1204 25 1025 07 1143 14 CO2 補(bǔ)償點 mol m 2 s 1 60 01 87 50 55 39 67 94 59 95 61 94 58 46 68 55 暗呼吸速率 mol m 2 s 1 6 36 3 73 9 44 4 41 1 08 4 09 8 83 9 10 處理 辣椒品種 白 瑞 3 討 論 楊 志 剛 18 研 究 表 明 與 對 照 組 相 比 處 理 組 辣 椒 的 凈 光 合 速 率 會 隨 著CO2 濃 度 的 升 高 而 升 高 處 理 組 辣 椒 的 凈 光 合 速 率 較 對 照 組 提 高 16 10 36 60 從 而 增 強(qiáng) 辣 椒 的 光 合 作 用 包 長 征 等 13 同 樣 發(fā) 現(xiàn) 增 施CO2 會 促 進(jìn) 辣 椒 凈 光 合 速 率 提 高 高 宇 等 19 研 究 表 明 高 濃 度CO2 處 理 會 促 使 辣 椒 幼 苗 的 凈 光 合 速 率 提 升71 59 袁 蕊 等 12 研 究 表 明 增 施 CO2 會 促 使 不 同 時 期 辣 椒 葉 片 的 凈 光 合 速 率 提 升 72 74 88 33 本 試 驗 結(jié) 果 顯 示 4 個 辣 椒 品 種 皇 朝 海 豐 長 劍 美 達(dá)108 以 及 壽 龍1 號 的 葉 片 在 CO2 加 富 處 理 后 凈 光 合 速 率 分 別 提 升 了 18 60 20 27 47 34 和61 71 這 與 前 人 研 究 結(jié) 果 相 符 CO2 加 富 處 理 后 凈 光 合 速 率 提 升 幅 度 差 異 極 其 明 顯 本 試 驗 中 辣 椒 凈 光 合 速 率 提 升 幅 度 不 同 初 步 分 析 可 能 是 由 于 不 同 類 型 辣 椒 對CO2 濃 度 的 適 宜 范 圍 不 同 因 此 在 同 一 濃 度CO2 加 富 處 理 下 不同類型辣椒的凈光合速率產(chǎn)生的響應(yīng)不同 已 有 研 究 表 明 CO2 加 富 處 理 使 辣 椒 苗 期 開 花 坐 果 期 的 葉 片 氣 孔 導(dǎo) 度 提 升 12 13 然 而 也 有 研 究 表 明 CO2 加 富 處 理 使 辣 椒 葉 片 的 氣 孔 導(dǎo) 度 下 降 18 19 本 試 驗 研 究 結(jié) 果 表 明 CO2 加 富 使 皇 朝 海 豐 長 劍 和 壽 龍 1 號 辣 椒 葉 片 的 氣 孔 導(dǎo) 度 降 低 美 達(dá)108 氣 孔 導(dǎo) 度 上 升 這 與 前 人 的 研 究 結(jié) 果 一 致 蔣 高 明 研 究 發(fā) 現(xiàn) 植 物 氣 孔 導(dǎo) 度 對CO2 濃 度 增 加 比 較 敏 感 20 且 不 同 類 型 辣 椒 可 能 對CO2 濃 度 變 化 的 敏 感 度 不 同 因 此CO2 濃 度 的 改 變 對 不 同 類 型辣椒氣孔導(dǎo)度的影響不同 經(jīng) 過 長 時 間CO2 加 富 處 理 辣 椒 葉 片 胞 間CO2 濃 度 呈 現(xiàn) 遞 增 趨 勢 12 18 19 本 試 驗 研 究 結(jié) 果 表 明 皇 朝 海 豐 長 劍 美 達(dá)108 和 壽 龍1 號 的 辣 椒 葉 片 經(jīng)CO2 加 富 處 理 后 胞 間CO2 濃 度 分 別 提 升 了 110 50 127 51 153 84 和 92 93 這 與 前 人 研 究 結(jié) 果 相 符 但 4 個 辣 椒 品 種 的 胞 間 CO2 濃 度 提 高 幅 度 存 在 一 定 差 異 可 能 由 于 辣 椒 品 種 差 異 造 成的 已 有 研 究 表 明 CO2 加 富 處 理 使 辣 椒 葉 片 的 蒸 騰 速 率 增 加 12 然 而 也 有 研 究 表 明 CO2 加 富 處 理 使 辣 椒 苗 期 開 花 坐 果 期 的 葉 片 蒸 騰 速 率 降 低 18 19 本 試 驗 研 究 結(jié) 果 表 明 CO2 加 富 使 海 豐 長 劍 美 達(dá)108 和 壽 龍1 號 辣 椒 葉 片 的 蒸 騰 速 率 增 加 使 皇 朝 的 蒸 騰 速 率 下 降 這 與 前 人 研 究 結(jié) 果 一 致 4 個 辣 椒 的 蒸 騰 速 率 變 化 不 一 的 原 因 可 能 是不同辣椒品種對CO2 濃度變化的敏感性造成的 直 角 雙 曲 線 修 正 模 型 擬 合 所 得 表 觀 量 子 效 率 參 數(shù) 為 光 響 應(yīng) 曲 線 的 初 始 量 子 效 率 表 觀 量 子 效 率 反 映 了 植 物 葉 片 對 弱 光 的 利 用 情 況 與 植 物 葉 片 的 光 合 作 用 有 關(guān) 21 葉 片 的 最 大 凈 光 合 速 率 反 映 植 物 葉 片 的 光 合 能 力 22 光 補(bǔ) 償 點 和 光 飽 和 點 反 映 了 植 物 利 用 光 照 的 能 力 23 由 表1 可 知 壽 龍1 號 的 表 觀 量 子 效 率 在 CO2 加 富 前 后 均 處 于 較 高 的 水 平 說 明 壽 龍 1 號 對 光 的 響 應(yīng) 比 較 敏 感 對 光 能 利 用 比 較 高 CO2 加 富 前 后 壽 龍1 號 的 最 大 凈 光 合 速 率 和 光 飽 和 點 均 維 持 在 較 高 水 平 說 明 壽 龍1 號 能 在 高CO2 濃 度 下 有 效 地 利 用 強(qiáng) 光 進(jìn) 行 光 合 作 用 對強(qiáng)光的適應(yīng)能力比較強(qiáng) 羧 化 效 率 反 映 了 植 物 葉 片 利 用CO2 的 能 力 羧 化 效 率 越 高 光 合 作 用 對 CO2 的 利 用 越 高 21 CO2 補(bǔ) 償 點 和 CO2 飽 和 點 是 反 映 植 物 利 用 CO2 的 能 47 中 國 瓜 菜 第33 卷 試驗研究 力 23 由 表2 可 知 CO2 加 富 前 后 美 達(dá)108 的 羧 化 效 率 最 大 凈 光 合 速 率 和CO2 飽 和 點 始 終 維 持 在 較 高 水 平 說 明 美 達(dá) 108 對 CO2 的 利 用 水 平 比 較 高 CO2 補(bǔ) 償 點 較 低 說 明 美 達(dá)108 在 較 低 的CO2 濃度下就能進(jìn)行光合作用和碳水化合物的積累 另 外 前 人 研 究 表 明 由 于 光 抑 制 和 CO2 抑 制 現(xiàn) 象 的 存 在 光 響 應(yīng) 曲 線 有 下 滑 趨 勢 且 光 補(bǔ) 償 點 小 于 零 直 角 雙 曲 線 修 正 模 型 能 很 好 地 擬 合 出 該 抑 制 現(xiàn) 象 24 所 以CO2 加 富 條 件 下 皇 朝 和 對 照 條 件 下 海 豐 長 劍 的 光 響 應(yīng) 曲 線 的 變 化 趨 勢 是 符 合 實 際的 4 結(jié) 論 綜 上 所 述 CO2 加 富 后 氣 孔 導(dǎo) 度 和 蒸 騰 速 率 降 低 可 以 減 少 辣 椒 葉 片 水 分 的 蒸 發(fā) 胞 間CO2 濃 度 和 凈 光 合 速 率 的 提 高 可 以 有 效 促 進(jìn) 辣 椒 葉 片 的 光 合 作 用 CO2 加 富 可 以 提 高 壽 龍1 號 和 美 達(dá)108 的 光 合 速 率 即 CO2 加 富 有 利 于 辣 椒 的 生 長 發(fā) 育 CO2 加 富 條 件 下 不 同 辣 椒 品 種 的 光 響 應(yīng) 曲 線 和CO2 響 應(yīng) 曲 線 變 化 趨 勢 幾 近 相 同 隨 著 光 照 強(qiáng) 度 和CO2 濃 度 增 加 最 大 凈 光 合 速 率 均 有 不 同 程 度 的 增 加 直 椒 和 羊 角 椒 光 飽 和 點 和 CO2 飽 和 點 都 有 不 同 程 度 的 增 加 螺 絲 椒 的 光 飽 和 點 和CO2 飽 和 點 都 有 不 同 程 度 的 降 低 所 有 辣 椒 品 種 的CO2 補(bǔ) 償 點 都 有 不 同 程 度 的 增 加 總 之 不 同 辣 椒 品 種 對CO2 加 富 的 反 應(yīng) 不 同 在 設(shè) 施 辣 椒 栽 培 中 增 施CO2 需 要 對 品 種 加以選擇 參考文獻(xiàn) 1 常 義 軍 毛 久 庚 王 東 升 等 棚 室 廢 棄 物 發(fā) 酵 增 施CO2 技 術(shù) 研究初探 J 上海蔬菜 2011 5 63 65 2 劉 志 華 蔣 海 燕 程 建 峰 CO2 肥 對 保 護(hù) 地 茄 果 類 蔬 菜 光 合 作 用和產(chǎn)量形成的效應(yīng) J 安徽農(nóng)學(xué)通報 2009 15 5 81 83 3 黃 建 曄 楊 洪 建 楊 連 新 等 開 放 式 空 氣 CO2 濃 度 增 加 FACE 對 水 稻 產(chǎn) 量 形 成 的 影 響 及 其 與 氮 的 互 作 效 應(yīng) J