二氧化碳肥效作用對(duì)作物影響研究.pdf

1、本研究工作總體分為兩部分。一是使用半開放式CO2濃度與溫度梯度試驗(yàn)系統(tǒng)分別對(duì)水稻、小麥、大豆開展了全生育期控制試驗(yàn)，測(cè)定了各研究對(duì)象生理代謝與氣體交換系數(shù)，比較了產(chǎn)量構(gòu)成因素與品質(zhì)變化，綜合分析了濃CO2度與溫度增高對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成、品質(zhì)特征的影響，討論了適應(yīng)未來氣候變化的主要農(nóng)藝措施。二是建立了中國(guó)第一個(gè)MiniFACE試驗(yàn)系統(tǒng)，初步開展了大豆的CO2富集試驗(yàn)，擬在接下來的3-5年內(nèi)對(duì)CO2肥效作用進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究。

2、 前期工作主要結(jié)論如下： 1.隨CO2濃度與溫度增高，水稻的籽粒灌漿增長(zhǎng)和灌漿速率、干物質(zhì)增長(zhǎng)和增長(zhǎng)速率顯著增加，產(chǎn)量和生物產(chǎn)量顯著增加；生物量增加尤以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)中后期最為明顯。水稻發(fā)育期略顯延遲，經(jīng)濟(jì)系數(shù)明顯降低。這表明CO2與溫度處理增加了水稻的生物量，CO2肥效作用對(duì)水稻籽粒產(chǎn)量的提高具有潛力。 2.550ppm和650ppmCO2濃度及對(duì)應(yīng)溫度增高處理提高了水稻葉片葉綠素含量，灌漿期比對(duì)照(400ppm及自然溫度下

3、)分別增加13.41％-16.74％，但對(duì)葉綠素a/b的比值影響較??；可溶性糖含量從拔節(jié)期開始升高，增幅為6.06％-14.82％；可溶性蛋白含量總體上各處理結(jié)果均低于對(duì)照；脯氨酸含量在生育前期高于對(duì)照，在抽穗期趨于相同，在灌漿前期明顯低于對(duì)照。表明CO2濃度與溫度增高改變了水稻生理性狀，改變了水稻生長(zhǎng)對(duì)物質(zhì)和能量需求平衡，延長(zhǎng)了生育期，為進(jìn)一步增加產(chǎn)量提供了可能。 3.隨CO2濃度和溫度增高，稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)各指標(biāo)均有

4、下降趨勢(shì)；蒸煮品質(zhì)指標(biāo)先上升，在500ppm達(dá)到最大值，然后下降；營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)變化比較復(fù)雜，糖含量上升，脂肪含量下降，蛋白質(zhì)含量先上升后下降，在500ppm時(shí)達(dá)到最大值?？傮w上，CO2濃度和溫度增高對(duì)稻米品質(zhì)的負(fù)面影響更大，特別表現(xiàn)在加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)方面。但在450ppm至650ppm的處理區(qū)間，影響結(jié)果并沒有達(dá)到顯著水平。說明CO2濃度和溫度增高改變了水稻C、N代謝過程和籽粒的物理成分與化學(xué)組分，依據(jù)CO2與溫度對(duì)稻米品質(zhì)影響機(jī)理，

5、采取相應(yīng)的適應(yīng)措施，可以提高和改進(jìn)稻米品質(zhì)。 4.為適應(yīng)和利用CO2肥效作用，首先應(yīng)該綜合運(yùn)用育種理論和育種技術(shù)培育新品種，改善作物生理和生態(tài)性狀來適應(yīng)大氣中CO2含量升高；其次要調(diào)整作物播期、改變多熟制邊界、調(diào)整水作和旱作作物、C3作物和C4作物的播種面積和區(qū)域布局等措施；再次調(diào)節(jié)作物冠層溫度、改善灌溉條件、保持土壤肥力和養(yǎng)分以及綜合防治病蟲草害及極端天氣事件等綜合措施；最后加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增強(qiáng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力也是適應(yīng)的必