近地層臭氧濃度升高對(duì)水稻元素吸收和分配的影響.pdf

1、目前全球大氣臭氧(O3)濃度已經(jīng)從工業(yè)革命前的38 nl L-1(25-45 nl L-1，夏季每天8 h平均)上升到2000年的50nlL-1。IPCC預(yù)測(cè)，到2050年，地球表面的O3濃度將會(huì)提升23％，悲觀估計(jì)2100年將上升到80 nl L-1。大氣O3濃度升高不僅影響植物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)，也使植物對(duì)元素吸收和分配的模式發(fā)生改變。水稻是世界上最重要的糧食作物，大氣O3濃度升高對(duì)水稻不同生育期大量和微量元素含量、吸收和分配是否有

2、影響?這種影響是否因品種和不同生長(zhǎng)季而異?這些問(wèn)題均不清楚。為了明確這一問(wèn)題，2008-2009年我們利用世界唯一的稻麥輪作生態(tài)系統(tǒng)開放式空氣O3濃度增高(FACE，F(xiàn)ree-Air Ozone ConcentrationEnrichment)技術(shù)平臺(tái)(32°35.5'N，119°42'E，中國(guó)江都)，以武運(yùn)粳21、揚(yáng)稻6號(hào)、汕優(yōu)63和兩優(yōu)培九為供試材料，O3濃度設(shè)正常O3(Ambient)和高O3(FACE，1.5倍Ambient)2

3、個(gè)水平，研究其對(duì)水稻不同生育期(夠苗期、拔節(jié)期、抽穗期、穗后20 d和成熟期)九種元素(K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn、B和S)的濃度、累積量以及在不同器官中分配的影響，以期為未來(lái)高O3濃度條件下我國(guó)水稻作物生產(chǎn)的適應(yīng)決策提供試驗(yàn)依據(jù)。
　　 1.多數(shù)情況下，水稻夠苗期、拔節(jié)期、抽穗期、穗后20 d和成熟期地上部各元素濃度不同品種間存在顯著或極顯著差異，但O3濃度升高對(duì)水稻不同生育時(shí)期各元素濃度無(wú)顯著影響。方差分析表明，

4、O3×品種和O3×年度的互作對(duì)水稻不同生育時(shí)期地上部植株各元素濃度多無(wú)顯著影響。
　　 2.不同水稻品種同一生育時(shí)期干物質(zhì)累積量的差異均達(dá)極顯著水平。O3濃度升高對(duì)水稻干物質(zhì)累積量的影響隨生育進(jìn)程的推移有增大趨勢(shì)：兩季平均水稻夠苗期、拔節(jié)期、抽穗期、穗后20 d和成熟期分別減少4％、6％、9％、7％和10％，其中拔節(jié)期達(dá)顯著水平，抽穗期、穗后20 d和成熟期達(dá)極顯著水平。O3×品種、O3×年度的互作對(duì)水稻各期干物質(zhì)累積量多無(wú)顯著

5、影響。
　　 3.水稻同期地上部各元素累積量品種間多存在顯著或極顯著差異。O3濃度升高使水稻地上部各元素累積量減少，降幅隨生育進(jìn)程推移呈增加趨勢(shì)，但大多數(shù)情況下未達(dá)顯著水平。O3×品種和O3×年度的互作對(duì)水稻地上部各元素累積量無(wú)顯著影響。
　　 4.同一時(shí)期各元素在不同器官(綠葉、黃葉、莖鞘和稻穗)中的分配比例不同品種間多存在顯著或極顯著差異，但O3濃度升高對(duì)水稻各元素的分配多沒(méi)有影響。O3×品種和O3×年度的互作對(duì)水稻

6、各元素在不同部位中的分配比例多無(wú)顯著影響。
　　 5.不同水稻品種成熟期籽粒各元素濃度的差異均達(dá)顯著或極顯著水平，但O3濃度升高對(duì)水稻成熟期籽粒各元素濃度多沒(méi)有顯著影響。O3×品種和O3×年度的互作對(duì)水稻成熟期籽粒各元素濃度多無(wú)顯著影響。
　　 6.不同水稻品種成熟期籽粒各元素累積量差異的均達(dá)顯著或極顯著水平。O3濃度升高使水稻成熟期籽粒K(-2％)、Ca(-2％)、Mg(-1％)、Cu(-4％)、Fe(-1％)、Mn(