研究概述
研究人員探究了在萵苣冠層中添加遠紅光光子（700~750nm）對其二氧化碳和光子吸收的影響,。遠紅光光子是人眼不可見的,，且通常存在于遮蔭環(huán)境中,。植物利用光子進行光合作用,，光譜的質(zhì)量、數(shù)量和持續(xù)時間會引發(fā)植物的各種變化,。當植物感知到遠紅光光子時,，會作出避蔭反應，致使植物長高以接觸陽光,，或者長寬以吸收更多光線,。然而，遠紅光光子只有在與其他顏色的光子混合時才能用于光合作用,。
實驗設(shè)置
研究人員在四個生長室中種植了Waldman氏深綠萵苣,，旨在研究冠層的光子捕獲情況、二氧化碳的量子產(chǎn)量以及碳利用效率,。在整個萵苣生長期內(nèi),，對冠層光合作用和呼吸作用進行了監(jiān)測，該研究重復開展了五次,。萵苣在紅/藍光或白光下生長,，其中包含或不包含15%的遠紅光光子,。采用 Apogee公司的野外光譜輻射計測量平均光子通量密度，采用PS-300實驗室光譜輻射計測量葉片的光吸收,，采用MC-100葉綠素儀測量每株植物五片葉的葉綠素含量,。
研究結(jié)果
兩個含有15%遠紅光光子的萵苣生長室中的冠層光子捕獲量更高，日碳增益增加,，且生物量比不含遠紅光光子的對照組高出 29%~31%,。處理間的冠層量子產(chǎn)量相似。成熟植物的碳利用效率（日碳增益/總光合作用）也相似,。光合作用隨著光子捕獲量的增加而線性增加,，且所有四個處理中的斜率相同。
結(jié)論
研究人員發(fā)現(xiàn),，當用遠紅光光子替代傳統(tǒng)定義的光合光子時,，冠層量子產(chǎn)量和碳利用效率均未受影響。這表明吸收的 700~750nm遠紅光光子在與 400~700nm光子共同作用時,，對光合作用的效率是相同的。由于葉片擴展以及冠層輻射捕獲量增加,，遠紅光替代使得作物產(chǎn)量得以提高,。這些數(shù)據(jù)結(jié)合先前的研究，為將光合有效輻射（PAR）的當前定義擴展到包括 700~750nm光子提供了有力證據(jù),。
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