第七届青年地学论坛

冬季设施蔬菜出于保温需要，形成相对封闭的环境容易导致CO₂匮乏，而此时光照和温度相对有利，较低的CO₂浓度成为限制设施蔬菜光合作用和生长发育的因素。CO₂施肥提高植物光合速率和促进植物生长，但高CO₂的长期施用导致植物产生光合适应，限制植物生长速率的提高。同时，冬季晴天设施内气温上升很快，能迅速达到蔬菜生长适宜温度，但由于土壤比热容比空气大、蔬菜叶片枝干遮蔽等原因，土壤温度升高较气温缓慢，土壤温度难以达到适宜温度。黄瓜是对低温敏感的植物，低根区温度显著抑制了黄瓜干物质和产量提高，是设施蔬菜增产的另一大限制因素。
本研究以黄瓜（津美3号）为试验材料，研究了两个根区温度（根区不加温15±2℃和根区加温20±2℃）和两个CO₂浓度（大气CO₂ 400±21 μmol/mol和CO₂施肥 1200±30 μmol/mol）对黄瓜生长、产量、光合作用和光合产物的影响，探讨CO₂施肥和根区加温对黄瓜生产和产量的影响。结果表明：（1）根区加温和CO₂施肥均提高黄瓜产量和干物重，且根区加温的提高幅度大于CO₂施肥。（2）在初果期，CO₂施肥导致黄瓜出现光合适应现象。（3）在CO₂施肥条件下，根区不加温叶片中氮含量显著降低，而根区加温促进黄瓜根系生长和植株对氮的吸收，保证叶片中氮含量不降低。（4）CO₂施肥时，根区加温降低了叶片中糖类和淀粉含量，但促进了根中糖类和淀粉含量的增加，表明加温可能有利于光合产物向根系的转运。综上所述，根区加温和CO₂施肥均能促进黄瓜产量和干物重的增加。在长期CO₂施肥下，根区加温一方面通过促进黄瓜根系生长，促进植物养分吸收和生长发育；另一方面，根区加温促进光合产物向根的转运，减少叶片光合产物累积导致的叶绿体损伤等光合途径阻断问题，从而缓解了CO₂施肥导致的光合适应现象。
 

根区加温，CO2施肥，光合作用，光合产物