开放式空气中臭氧浓度升高对超级稻Ⅱ优084生长和产量的影响

摘要

依托中国稻田臭氧FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)技术平台,以超级稻Ⅱ优084为供试材料,设置环境臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(平均比Ambient高约25％)2个水平,无蘖苗和一蘖苗2种秧苗类型,研究臭氧胁迫对超级稻大田期生长发育、光合作用和产量形成的影响及其与秧苗素质的互作.结果表明:(1)臭氧胁迫使Ⅱ优084全生育期缩短约7d,使成熟期株高降低8％.(2)臭氧胁迫对结实期叶片胞间CO2浓度无明显影响,但使叶片叶绿素相对含量SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低,且后期降幅大于前期.(3)高浓度臭氧使成熟期地上部总生物量平均下降24％,这主要与抽穗至成熟阶段物质生产量大幅下降有关.(4)高浓度臭氧对单位面积穗数没有影响,但每穗颖花数(-19％)、饱粒率(-12％)和饱粒重(-5％)均明显下降,空粒率和秕粒率大幅增加,最终导致水稻显著减产(-27％).(5)尽管臭氧与秧苗类型间无显著互作效应,但臭氧胁迫对一蘖苗株高、叶片SPAD值、每穗颖花数、饱粒率、秕粒率和空粒率的影响程度均略小于无蘖苗.综上所述,高浓度臭氧环境下Ⅱ优084大幅减产主要是单穗库容量变小所致,亦与籽粒结实能力下降有关,而后者又与水稻生长后期光合生产明显受抑相关.