Effect of increasing atmospheric CO2 concentration on photosynthetic diurnal variation characteristics of hybrid rice: a FACE study

大气二氧化碳（CO 2 ）浓度增高导致全球变暖，但作为光合作用底物促进绿色作物的光合作用。为了明确高CO 2 浓度对杂交水稻结实期光合日变化的影响，2014年利用稻田FACE（Free Air CO 2 Enrichment）平台，以生产上曾创高产纪录的两个杂交稻新组合甬优2640和Y两优2号为供试材料，设置环境CO 2 和高CO 2 浓度（增200 μmol/mol）两个水平，测定杂交稻抽穗期和灌浆中期光合作用日变化和成熟期生物量。结果表明，高CO 2 浓度环境下两组合抽穗期叶片净光合速率均大幅增加（全天平均52%），但灌浆中期的平均增幅减半，其中Y两优2号这种光合下调表现更为明显。大气CO 2 浓度升高使两杂交稻组合抽穗和灌浆中期叶片气孔导度均大幅下降，导致蒸腾速率下降而水分利用效率大幅增加，Y两优2号气孔导度和蒸腾速率对CO 2 的响应上午大于下午，而甬优2640表现相反。尽管大气CO 2 浓度升高使杂交稻结实期不同时刻胞间CO 2 浓度均大幅增加，但对气孔限制值特别是胞间CO 2 与空气CO 2 浓度之比多无显著影响，两品种趋势一致。大气CO 2 浓度升高对甬优2640地上部生物量及其组分的影响明显大于Y两优2号，CO 2 与品种间多存在互作效应。以上结果表明，与甬优2640相比，Y两优2号最终生产力从高CO 2 浓度环境中获益较少可能与该品种生长后期存在明显的光合适应有关，但这种光合适应似乎不是由气孔限制造成的。