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溫室內CO2濃度對作物品質的影響
閱讀：1582 發(fā)布時間：2009-5-31| 提 供 商 | 長沙長錦科技有限公司 | 資料大小 | 0K |
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CO2是綠色植物主要營養(yǎng)物質,，同時它也能作為物質生產的抑制劑,，而作 用于同化作用的組織和整個機體,。這種作用隨不同的作物,，不同環(huán)境條件而變化,，如氣孔狀態(tài)、細胞的含水量,，環(huán)境條件等而異,，CO2會以不同的速度透入 質體，改變細胞內含物的酸度和原生質對于水及其它的物質的透性等,。因此,， co2和光等許多環(huán)境因子一樣與光合作用的關系是相當復雜的。
根據試驗,，隨著CO2濃度的提高,，光合作用強度迅速增加，緩慢增加逐漸 減弱,。出現zui大光合作用的CO2濃度隨作用不同而異,，王修蘭等于1993—1994 對小麥、水稻,、玉米,、大豆、番茄等在2—3倍的CO2濃度條件下,，觀測了作物 的生理,，生態(tài)反應，其結果表明光合速率增大,，光合作用時間延長,，生育狀況 改善，產量提高,。
多年來在設施栽培中己將CO2酚施肥作為一處增產措施,，其用量為大氣CO2含量的2—5倍，都己取得了明顯的增產效果,。但是,，對各種蔬菜等作物品質， 如CO2濃度與淀粉物質生產,，維生素C,、蛋白質、粗脂肪,、葉綠素含量以及植 物體內的灰分,、鉀、鈣、鎂,、磷等成分及其影響,，已引起人們普遍的關注。現 綜合有關資料評述CO2濃度增加對農作物品質的影響：
一,、CO2與淀粉物質生產的關系：葉片在高CO2濃度下長時間曝光,，會使 葉片同化作用過剩而抑制光合作用。除可溶性的同化物外,，淀粉的積聚在光合 作用過程中也起重要作用,。葉綠體在受到淀粉過重的負擔后，就會減弱葉綠體 吸著 CO2的自由反應表面,，這樣就減弱 CO2分解的程度,。過高的CO2濃度會在 葉綠體表面上形成碳水化合物過量的積累，從而引起葉綠體有效表面的減少和 對光合作用的削弱,。適當地增加葉片組織的碳水化合物，葉片的同化能力就加 強,，但是,，如果碳水化合物過量，同化能力會或多或少的降低,，這是由于質體 基質中淀粉的積累過多所致,。在試驗中還觀察到，葉片充滿碳水化合物,，在任 何情況下都會降低光合作用的濃度,。以上研究結果證明。當CO2濃度超過某種 作物的臨界值,，碳水化合作用積累過量,，會導致光合速率下降。以番茄為例經 2200×l0-6CO2濃度處理,，比對照的節(jié)間加長,，葉柄增長，葉片增厚,，但葉表 皮細胞,，氣孔柵狀細胞與粗纖維減少。同時,，在強光照下,，葉片卷葉現象即是在高CO2濃度下，因此片中同化物質過剩而造成淀粉含量大,，其結果導致葉片早衰,。 CO2濃度在2200×10-6下的番茄葉片的淀粉含量達到12．5％，而在350×l0-6 CO2 濃度下的淀粉含量僅為1．8%就番茄而言，CO2施肥量應控制在2000×10-6以 內為宜,。
二,、CO2濃度對維生素C含量的影響：根據研究證明，光合作用的強度越 大,，維生素C的含量就增加,，葡萄糖的含量也提高。維生素C不是直接的同化 物,，它的積累必須有碳水化合物,，維生素C的形成與光合作用發(fā)生間接的關 系，中間是通過碳水化合物,。此外,，維生素C是由于光合作用而形成，而另一 方面維生素C又能動地參加光合作用,，因此,，CO2蹬濃度增加，促進了光合作用,， 并間接地使維生素C的含量得到提高,。
王修蘭等也指出，某些植物葉子的呼吸隨空氣中CeE濃度的增加,，而有相 對降低的趨勢,，這是由于CO2濃度增加后光呼吸降低了，因而葉子的呼吸也降 低了,?？諝庵蠧O2濃度增加，參與光呼吸的乙醇醒合成速度減緩,。此外,，過高 濃度的CO2使參與光呼吸的酶的活性降低。適量增施C02可使番茄葉子及果實 的維生素C含量增加,，果實的含糖量（葡萄糖,、果糖）、糖酸比都有變化（表1,、 2,、3）。在2000×l0-6以下,，上述因子隨CO2濃度增加而增長,，2000×10-6，CO2 濃度的影響有所減弱,。
根據試驗,，隨著CO2濃度的提高,，光合作用強度迅速增加，緩慢增加逐漸 減弱,。出現zui大光合作用的CO2濃度隨作用不同而異,，王修蘭等于1993—1994 對小麥、水稻,、玉米,、大豆、番茄等在2—3倍的CO2濃度條件下,，觀測了作物 的生理,，生態(tài)反應，其結果表明光合速率增大,，光合作用時間延長,，生育狀況 改善，產量提高,。
多年來在設施栽培中己將CO2酚施肥作為一處增產措施,，其用量為大氣CO2含量的2—5倍，都己取得了明顯的增產效果,。但是,，對各種蔬菜等作物品質， 如CO2濃度與淀粉物質生產,，維生素C,、蛋白質、粗脂肪,、葉綠素含量以及植 物體內的灰分,、鉀、鈣、鎂,、磷等成分及其影響,，已引起人們普遍的關注。現 綜合有關資料評述CO2濃度增加對農作物品質的影響：
一,、CO2與淀粉物質生產的關系：葉片在高CO2濃度下長時間曝光,，會使 葉片同化作用過剩而抑制光合作用。除可溶性的同化物外,，淀粉的積聚在光合 作用過程中也起重要作用,。葉綠體在受到淀粉過重的負擔后，就會減弱葉綠體 吸著 CO2的自由反應表面,，這樣就減弱 CO2分解的程度,。過高的CO2濃度會在 葉綠體表面上形成碳水化合物過量的積累，從而引起葉綠體有效表面的減少和 對光合作用的削弱,。適當地增加葉片組織的碳水化合物，葉片的同化能力就加 強,，但是,，如果碳水化合物過量，同化能力會或多或少的降低,，這是由于質體 基質中淀粉的積累過多所致,。在試驗中還觀察到，葉片充滿碳水化合物,，在任 何情況下都會降低光合作用的濃度,。以上研究結果證明。當CO2濃度超過某種 作物的臨界值,，碳水化合作用積累過量,，會導致光合速率下降。以番茄為例經 2200×l0-6CO2濃度處理,，比對照的節(jié)間加長,，葉柄增長，葉片增厚,，但葉表 皮細胞,，氣孔柵狀細胞與粗纖維減少。同時,，在強光照下,，葉片卷葉現象即是在高CO2濃度下，因此片中同化物質過剩而造成淀粉含量大,，其結果導致葉片早衰,。 CO2濃度在2200×10-6下的番茄葉片的淀粉含量達到12．5％，而在350×l0-6 CO2 濃度下的淀粉含量僅為1．8%就番茄而言，CO2施肥量應控制在2000×10-6以 內為宜,。
二,、CO2濃度對維生素C含量的影響：根據研究證明，光合作用的強度越 大,，維生素C的含量就增加,，葡萄糖的含量也提高。維生素C不是直接的同化 物,，它的積累必須有碳水化合物,，維生素C的形成與光合作用發(fā)生間接的關 系，中間是通過碳水化合物,。此外,，維生素C是由于光合作用而形成，而另一 方面維生素C又能動地參加光合作用,，因此,，CO2蹬濃度增加，促進了光合作用,， 并間接地使維生素C的含量得到提高,。
王修蘭等也指出，某些植物葉子的呼吸隨空氣中CeE濃度的增加,，而有相 對降低的趨勢,，這是由于CO2濃度增加后光呼吸降低了，因而葉子的呼吸也降 低了,?？諝庵蠧O2濃度增加，參與光呼吸的乙醇醒合成速度減緩,。此外,，過高 濃度的CO2使參與光呼吸的酶的活性降低。適量增施C02可使番茄葉子及果實 的維生素C含量增加,，果實的含糖量（葡萄糖,、果糖）、糖酸比都有變化（表1,、 2,、3）。在2000×l0-6以下,，上述因子隨CO2濃度增加而增長,，2000×10-6，CO2 濃度的影響有所減弱,。