大氣CO2濃度升高對(duì)小白菜生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響

張仟雨，聶磊云，李 萍，宗毓錚，董 琦，郝興宇

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所，山西太谷030800）

大氣CO2濃度升高對(duì)小白菜生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響

張仟雨1，聶磊云2，李 萍1，宗毓錚1，董 琦1，郝興宇1

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所，山西太谷030800）

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類活動(dòng)導(dǎo)致大量溫室氣體排放，使大氣CO2濃度持續(xù)升高。小白菜因其富含多種營(yíng)養(yǎng)元素已逐漸成為人們所青睞的綠色蔬菜之一。研究高CO2濃度環(huán)境中小白菜的生長(zhǎng)狀況，將有助于了解未來(lái)氣候變化后小白菜生長(zhǎng)發(fā)育的變化，為未來(lái)氣候變化背景下蔬菜生產(chǎn)提供理論依據(jù)。利用OTC（Open top chamber）系統(tǒng)對(duì)小白菜生長(zhǎng)發(fā)育及光合受高CO2濃度的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，大氣CO2濃度升高后，小白菜的凈光合速率在幼苗期和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期均極顯著增加，增幅分別為277.48%和58.76%；氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率在幼苗期顯著增加，而在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期無(wú)顯著變化；水分利用率在幼苗期和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期均顯著增加；單株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量、葉綠素和類胡蘿卜素含量均顯著增加，但葉片中的Vc含量顯著下降。高CO2濃度可以提高小白菜的產(chǎn)量，但同時(shí)會(huì)對(duì)其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)造成負(fù)面影響。

高CO2濃度；小白菜；生長(zhǎng)發(fā)育；光合；品質(zhì)

多年來(lái)，人類活動(dòng)對(duì)氣候變化以及氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響已經(jīng)引起眾多的關(guān)注和重視[1]。人類活動(dòng)的加劇，使得地表大氣層各種氣體成分發(fā)生變化，其中，CO2的濃度已經(jīng)從工業(yè)革命前的280 μmol/mol上升到目前的390 μmol/mol。21世紀(jì)中期，全球CO2濃度將達(dá)到550 μmol/mol[2]。大氣CO2濃度升高會(huì)促進(jìn)植物的光合作用，提高植物水分利用率，有利于植物生長(zhǎng)及作物產(chǎn)量提高[3-5]。CO2作為重要的溫室氣體，同時(shí)也是植物光合作用的原料，它的增加勢(shì)必會(huì)對(duì)地球上的植物產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[6-9]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就高CO2濃度對(duì)小麥、大豆等作物的影響開(kāi)展了廣泛的研究，如高CO2濃度可以顯著提高冬小麥的產(chǎn)量[10]；CO2濃度升高可使大豆凈光合速率（Pn）增加，氣孔導(dǎo)度（Gs）和蒸騰速率（Tr）下降，水分利用效率（WUE）提高[11]等，但對(duì)蔬菜影響的研究還較為少見(jiàn)。小白菜（Brassica chi－nensis L.）又稱青菜，江浙滬一帶稱其為青菜、小青菜、雞毛菜，東北地區(qū)稱其為油菜或小油菜，為十字花科蕓苔屬直根系。一年生本草，莖、葉用蔬菜，顏色深綠，含多種營(yíng)養(yǎng)元素，富含維生素C，原產(chǎn)于亞洲。我國(guó)南北各省都有栽培，尤以長(zhǎng)江流域?yàn)閺V。其嫩葉供食用，為我國(guó)最普遍蔬菜之一[12]。而且小白菜生長(zhǎng)期短，復(fù)種指數(shù)高，省工易種，一年四季皆可栽培。

以往關(guān)于CO2濃度升高對(duì)植物影響的研究大多基于糧食谷物類，對(duì)小白菜這樣的日常食用蔬菜的研究則相對(duì)較少。本試驗(yàn)擬針對(duì)CO2濃度升高對(duì)小白菜的光合生理過(guò)程、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響進(jìn)行研究，旨在明確氣候變化背景下小白菜生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的變化，為未來(lái)氣候變化條件下蔬菜生產(chǎn)提供理論支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小白菜品種為蘇州青。蘇州青是蘇州市優(yōu)良地方品種和主栽青菜品種，屬不結(jié)球白菜（Brassica campestris ssp.Chinensis Makino）中的青梗菜類型，粗纖維少、口感糯、質(zhì)地鮮嫩。其典型特征是株型直立、束腰；葉片肥厚、葉色深綠，近圓形或橢圓形；葉柄短、向內(nèi)彎曲呈匙形，葉脈明顯[13]。

1.2 設(shè)施構(gòu)成與系統(tǒng)控制

整個(gè)系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)和2個(gè)開(kāi)頂式氣室（Open top chamber，OTC）組成。氣室結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，外罩塑料薄膜，面積為4 m×4 m，高3.5 m，頂部開(kāi)放面積為4 m×1.5 m。2個(gè)氣室大小面積均一致?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)氣室內(nèi)的CO2傳感器采集室內(nèi)的CO2濃度，并將此數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺仉娔X，按照控制程序控制各氣室的電磁閥的開(kāi)閉，將對(duì)照氣室和處理氣室的CO2濃度控制在目標(biāo)濃度[14]。對(duì)照氣室的CO2濃度與外界CO2濃度一致（360～400 μmol/mol），處理氣室目標(biāo)濃度為對(duì)照氣室的CO2濃度＋200μmol/ mol，實(shí)際控制誤差為±30 μmol/mol，系統(tǒng)還進(jìn)行空氣濕度和土壤濕度的監(jiān)測(cè)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行，該基地位于山西省晉中市太谷縣（37.42°N，112.58°E）。本試驗(yàn)為盆栽裂區(qū)試驗(yàn)，CO2為主處理，分別為當(dāng)前大氣CO2濃度（CK）和高CO2濃度（CK＋200 μmol/mol，ECO2）2個(gè)水平。供試土壤為褐潮土，播前有機(jī)質(zhì)含量為2.37%，全N含量為1.12 g/kg，速效N含量為45.28 mg/kg，速效P含量為25.65 mg/kg，速效K含量為280.5 mg/kg，裝盆前過(guò)篩并混勻。小白菜于2016年7月12日播種于長(zhǎng)×寬×高為60 cm× 40 cm×35 cm的塑料整理箱中，箱底部打5個(gè)孔用于排水，箱內(nèi)裝土28 cm深。每箱種8穴，每穴播3～5粒種子，長(zhǎng)出后每穴留苗一株。每個(gè)氣室種6箱。定期澆水，保證無(wú)干旱脅迫。

1.4 生育期（Developmental stage）確定

2016年7月12日，小白菜播種，2016年9月6日，小白菜收獲，全生育期共57 d。各生育期的標(biāo)準(zhǔn)如下。

發(fā)芽期（Jointing stage）：在播種7 d后，小白菜從播種到子葉展平為發(fā)芽期，這一時(shí)期是種子中的胚生長(zhǎng)成幼芽的過(guò)程。

幼苗期（Squaring stage）：在播種15 d后，從第1片真葉生出即進(jìn)入幼苗期，生出5～8片葉。

營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期（Vegetative growth stage）：在幼苗期之后進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛期。

休眠期（Dormant stage）：在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛期之后，植株停止生長(zhǎng)，處于休眠的狀態(tài)。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.5.1 光合作用測(cè)定 在小白菜的主要生育時(shí)期：幼苗期和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，分別進(jìn)行光合作用的測(cè)定。在每個(gè)氣室分別選取有代表性的小白菜6株（每箱選1株），每株選取倒數(shù)第1片完全展開(kāi)葉片（中間復(fù)葉），用便攜式光合氣體分析系統(tǒng)（Li6400，Li-CorInc，Lincoln NE，USA）進(jìn)行光合生理測(cè)定，包括凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr），并計(jì)算水分利用效率（WUE＝Pn/Tr），測(cè)定時(shí)間為9：00—11：00。高CO2濃度氣室CO2濃度設(shè)定在600μmol/mol，對(duì)照氣室400 μmol/mol。測(cè)定時(shí)使用內(nèi)置紅藍(lán)光源，光量子通量密度（PPFD）為1 400 μmol/（m2·s），葉室溫度設(shè)定在28℃[11]。

1.5.2 光合色素含量測(cè)定 在幼苗期和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，每個(gè)氣室分別選取有代表性的小白菜12株（每箱選2株），將倒數(shù)第1片完全展開(kāi)葉片液氮冷凍后低溫保存（-20℃），用于測(cè)定光合色素、葉片碳水化合物和Vc含量。用丙酮∶乙醇∶蒸餾水為4.5∶4.5∶1的混合液提取，再用分光光度計(jì)分別在波長(zhǎng)645，663，652 nm下測(cè)定葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的吸光度，并計(jì)算其含量[15]。

1.5.3 Vc含量測(cè)定 冷凍保存的葉片用于Vc含量測(cè)定，測(cè)定方法為鉬藍(lán)比色法，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)760 nm下測(cè)定吸光度并進(jìn)行計(jì)算[16-18]。

1.5.4 小白菜形態(tài)指標(biāo)及生物量的測(cè)定 在小白菜進(jìn)入休眠期（播后57 d）全部收獲，分別稱取單株鮮質(zhì)量，稱完后放置鼓風(fēng)干燥箱70℃烘干48 h，再稱單株干質(zhì)量。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

本試驗(yàn)中全部數(shù)據(jù)的整理、圖表的繪制均是用Excel完成，然后用SPSS軟件中的多元方差分析法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。各處理的比較采用最小顯著差數(shù)法即LSD法，其中，LSD小于0.05的視為顯著，LSD小于0.01的視為極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 CO2濃度升高對(duì)小白菜光合作用的影響

2.1.1 CO2濃度升高對(duì)小白菜葉片凈光合速率的影響 從圖1可以看出，CO2濃度升高使小白菜凈光合速率在2個(gè)生育時(shí)期均增加，在幼苗期和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期分別增加277.48%和58.76%，均達(dá)到極顯著水平。

2.1.2 CO2濃度升高對(duì)小白菜氣孔導(dǎo)度的影響結(jié)果表明，幼苗期，CO2濃度升高使小白菜氣孔導(dǎo)度增加41.30%，達(dá)到極顯著水平；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，小白菜氣孔導(dǎo)度無(wú)顯著影響（圖2）。

2.1.3 CO2濃度升高對(duì)小白菜蒸騰速率影響 從圖3可以看出，幼苗期，CO2濃度升高使小白菜蒸騰速率增加14.42%；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，CO2濃度升高對(duì)小白菜蒸騰速率無(wú)顯著影響。

2.1.4 CO2濃度升高對(duì)小白菜水分利用效率的影響

當(dāng)大氣CO2濃度升高后，由于光合作用增加（圖4），小白菜的水分利用效率在各個(gè)生育時(shí)期均極顯著增加，在幼苗期和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期分別極顯著增加226.19%和55.18%。

2.2 CO2濃度升高對(duì)小白菜葉綠素含量的影響

CO2濃度升高后小白菜的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均有增加，幼苗期的葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的含量分別明顯增加16.33%，15.69%和56.83%；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期葉綠素b的含量減少36.11%，達(dá)到極顯著水平（表1）。

表1 CO2濃度升高對(duì)小白菜葉綠素含量的影響 mg/g

2.3 CO2濃度升高對(duì)小白菜Vc含量的影響

CO2濃度升高使小白菜葉片中Vc含量在幼苗期和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期分別減少17%和13.5%，且達(dá)到顯著水平（圖5）。

2.4 CO2濃度升高對(duì)小白菜單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的影響

CO2濃度升高使小白菜的單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均有所增加，其中，單株鮮質(zhì)量增加73.15%，達(dá)到極顯著水平；單株干質(zhì)量增加65.30%，達(dá)到顯著水平（圖6）。

3 結(jié)論與討論

大氣CO2濃度升高能提高植物水分利用效率，增強(qiáng)植物的抗旱性[19]。植物光合作用是利用太陽(yáng)能將CO2和H2O合成有機(jī)物并釋放出O2的過(guò)程。CO2濃度升高必然會(huì)有利于光合作用，使植物的光合速率提高，已有大量的研究報(bào)道證實(shí)這一點(diǎn)[20-21]。CO2濃度升高使小白菜凈光合速率和水分利用效率在各個(gè)生育期均顯著增加，這一點(diǎn)與之前的研究一致。大量試驗(yàn)研究證明，大氣CO2濃度升高可導(dǎo)致氣孔部分關(guān)閉，從而降低植物葉片氣孔導(dǎo)度[22-28]。但并非所有植物的氣孔都隨CO2濃度增加而出現(xiàn)氣孔導(dǎo)度和阻力下降的現(xiàn)象。有研究表明，白櫟和北美鵝掌楸葉片的氣孔導(dǎo)度對(duì)CO2濃度增高的響應(yīng)就不明顯，疣皮樺和西喀特云杉葉片氣孔的響應(yīng)能力隨CO2濃度增高而減弱，這也說(shuō)明植物氣孔對(duì)高濃度CO2存在某種適應(yīng)的可能性[29-30]。本研究中幼苗期的氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率升高，與之前大多數(shù)研究結(jié)果不同，氣孔對(duì)CO2濃度的響應(yīng)受植物本身的生物學(xué)特性和外界環(huán)境因素的影響，如光照增加可減弱或增強(qiáng)氣孔對(duì)CO2的響應(yīng)能力，葉片內(nèi)外水汽壓差和植物激素的含量也會(huì)對(duì)氣孔開(kāi)閉產(chǎn)生影響，具體的原因還有待深入探討[29-32]。

葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，而葉綠體內(nèi)的葉綠素及類胡蘿卜素對(duì)植物光合作用有重要的影響。CO2濃度升高后，小白菜葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量均增加，幼苗期的葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的含量分別明顯增加16.33%，15.69%和56.83%；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期葉綠素b的含量減少。CO2濃度升高后葉綠體生長(zhǎng)發(fā)育受到促進(jìn)[33-34]，光合色素含量明顯提高，這些均有助于植物捕獲更多的光能供光合作用所利用。CO2濃度升高還有助于PSⅡ活性的提高，有利于捕獲的光能較充分地轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)能，為碳同化提供更充足的能量，從而促進(jìn)了光合速率的提高[35-36]。幼苗期，小白菜葉綠素總量的提高有利于提高小白菜的光合作用。

人體不能合成維生素C，蔬菜是人體攝取維生素C的主要來(lái)源。CO2濃度升高后，小白菜葉片Vc含量在幼苗期和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期均明顯減少，表明高CO2濃度升高后小白菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)將可能下降。CO2濃度增加后，植物葉片水分狀況得以改善和有機(jī)碳化合物增加，這將促使葉片的生長(zhǎng)速度加快，葉面積指數(shù)增大，葉片數(shù)和干鮮質(zhì)量增加[37]。高CO2濃度下，小白菜的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量顯著提高。大氣CO2濃度利于未來(lái)的小白菜產(chǎn)量的提高。

［1］王春乙，郭建平，鄭有飛.二氧化碳、臭氧、紫外輻射與農(nóng)作物生產(chǎn)[M].北京：氣象出版社，1997：3-48.

［2］PRENTICE I C，F(xiàn)ARQUAHAR GD，F(xiàn)ASHAMMR，et al.The carbon cycle and atmospheric carbon dioxide[M]//HOUGHTON J T，DING Y，GRIGGS D J，et al.Climate Change 2001：The Scientific Basis.Contribution ofWorking Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.Cambridge，UK：Cambridge University Press，2001：183-237.

［3］CURTIS P S，WANG X.A meta-analysis of elevated CO2effects on woody plant mass，form，and physiology[J].Oecologia，1998，113：299-313.

［4］DRAKE B G，GONZALEA-MELER MA，LONGS P.More efficient plants:a consequence ofrising atmospheric CO2[J].Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology，1997，48：609-639.

［5］郝興宇，李萍，林而達(dá)，等.大氣CO2濃度升高對(duì)谷子生長(zhǎng)發(fā)育與光合生理的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2010，24（3）：589-593.

［6］KIM H，LIEFFERING M，KOBAYASHI K，et al.Seasonal changes in the effects of elevated CO2on rice at three levels of nitrogen supply:a free air CO2enrichment（FACE）experiment[J].Global Change Biology，2003，9（6）：826-837.

［7］李萍，郝興宇，楊宏斌，等.大氣CO2濃度升高對(duì)綠豆生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2011，25（2）：358-362.

［8］于顯楓，張緒成，王紅麗.高濃度CO2下氮素對(duì)小麥葉片干物質(zhì)積累及碳氮關(guān)系的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，26（7）：1058-1063.

［9］陳平平.大氣CO2濃度升高對(duì)植物的影響 [J].生物學(xué)通報(bào)，2002，37（3）：20-22.

［10］韓雪，郝興宇，王賀然，等.FACE條件下冬小麥生長(zhǎng)特征及產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（36）：154-159.

［11］王晨光，郝興宇，李紅英，等.CO2濃度升高對(duì)大豆光合作用和葉綠素?zé)晒獾挠绊慬J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2015，29（8）：1583-1588.

［12］中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì).中國(guó)植物志[M].北京：科學(xué)出版社，1987：27．

［13］劉照坤，孫慧玉，韓建軍，等.‘蘇州青’青菜種質(zhì)資源保護(hù)研究進(jìn)展[J].蔬菜種質(zhì)資源，2016（1）：80-82.

［14］胡曉雪，杜維俊，楊珍平，等.大氣CO2濃度和氣溫升高對(duì)野生大豆光合作用的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（7）：798-801，853.

［15］張麗瓊.豆科綠肥壓青對(duì)蔗地培肥及甘蔗抗旱性的效應(yīng)研究[J].南寧：廣西大學(xué)，2005.

［16］CHUNGJUNG CHIU，ALLEN TAYLOR.Nutritional antioxidants and age-related cataract and maculopathy[J].Experimental Eye Research，2007，84（2）：229-245.

［17］唐婧，鄭勝彪.維生素分析的研究進(jìn)展 [J].科技信息，2011（21）：490-491．

［18］王風(fēng)霞，黃玉琴，謝天柱.測(cè)定果蔬中維生素C含量的方法比較[J].落葉果樹(shù)，2013，45（2）：8-11.

［19］張其德.大氣CO2濃度升高對(duì)光合作用的影響上 [J].植物雜志，1999（4）：32-34.

［20］王忠.植物生理學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，2000：168-182.

［21］信乃詮.中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象學(xué) [M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1999：628-634.

［22］RYANMG，GOWER S T，HUBBANDR M.Woody tissue maintenance respiration offour conifers in contrasting climates[J].Oecologia，1995，101：133-140.

［23］BUNC E J.Short-and long-term in hibition of respiratory carbon dioxide efflus by elevated carbon dioxide[J].Ann Bot，1990，65：637-642.

［24］左聞韻，賀金生.植物氣孔對(duì)大氣CO2濃度和溫度升高的反應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25（3）：565-574.

［25］HAOXY，HANX，LAMS K，et al.Effects offully open-air（CO2）elevation on leaf ultrastructure，photosynthesis，and yield of two soybean cultivars[J].Photosynthetica，2012，50（3）：362-370.

［26］GAO J，HAN X，SAMAN S，et al.Leaf photosynthesis and yield components of mung bean under fully open-air elevated（CO2）[J]. Journal ofIntegrative Agriculture，2015，14（5）：977-983.

［27］鄭風(fēng)英，彭少麟.不同尺度上植物葉氣孔導(dǎo)度對(duì)升高CO2的響應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2003，22（1）：26-30.

［28］王建林，林榮芳，于貴瑞，等.光合CO2作用下C3和C4作物氣孔導(dǎo)度-光合速率耦合關(guān)系的差異 [J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，23（1）：71-75.

［29］溫達(dá)志.大氣二氧化碳濃度增高與植物水分利用率[J].熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào)，1997（5）：83-90.

［30］宋蜜蜂.大氣CO2濃度升高對(duì)油菜光合生理及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

［31］陳拓，秦大河，李江風(fēng)，等.自然生長(zhǎng)樹(shù)木氣孔導(dǎo)度對(duì)CO2濃度升高的響應(yīng) [J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000，8（4）：112-116.

［32］韓梅，吉成均，左聞暈，等.CO2濃度和溫度升高對(duì)11種植物葉片解剖特征的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26（2）：326-333.

［33］盧從明，張其德，馮麗潔，等.CO2濃度倍增對(duì)谷子拔節(jié)期和灌漿期光合色素含量和PSⅡ功能的影響[J].植物學(xué)報(bào)，1997，39（9）：874-878.

［34］趙天宏，史奕，黃國(guó)宏.CO2和O3濃度倍增及其交互作用對(duì)大豆葉綠體超微結(jié)構(gòu)的影響 [J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，14（12）：2229-2232.

［35］趙天宏，史奕，王春乙，等.CO2和O3濃度倍增及其復(fù)合作用對(duì)大豆葉綠素含量的影響 [J].生態(tài)學(xué)雜志，2003，22（6）：117-120.

［36］張其德，盧從明，劉麗娜.CO2倍增對(duì)不同基因型大豆光合色素含量和熒光誘導(dǎo)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響 [J].植物學(xué)報(bào)，1997，39（10）：946-950.

［37］魏珉，邢禹賢，王秀峰，等.CO2加富對(duì)黃瓜葉片顯微和亞顯微結(jié)構(gòu)的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2002，29（1）：30-34.

Effects of Elevated[CO2]on Pakchoi Growth and Quality

ZHANGQianyu1，NIE Leiyun2，LI Ping1，ZONGYuzheng1，DONGQi1，HAOXingyu1

（1.College ofAgronomy，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；2.Institute ofPomology，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Taigu 030800，China）

With the economic development,human activities lead to a large number of greenhouse gas emissions,elevated atmospheric CO2concentration.Pakchoi has gradually become one of the favored green vegetables because of its rich variety of nutrients. The study on the growth ofpakchoi in high CO2concentration environment is helpful to understand the change ofgrowth and development of pakchoi in the future climate change and provide theoretical basis for future vegetable production under climate change background. The OTC（Open top chamber）system was used to study the effects of CO2concentration on growth and photosynthesis of pakchoi.The results showed that the net photosynthetic rate（Pn）of pakchoi significantly increased at 277.48%and 58.76%at seedling stage and vegetative stage respectively after the increase of atmospheric CO2concentration.The stomatal conductance and transpiration rate increased significantly at seedling stage.The fresh and dry quality,chlorophyll content and carotenoid content significantly increased,but the Vc content in leaves decreased significantly.The water use efficiency increased significantly in seedling stage and vegetative stage. High CO2concentration could improve the yield ofpakchoi,but it would have a negative impact on its nutritional quality.

elevated[CO2];pakchoi;growing development;photosynthesis;quality

S634.3

A

1002-2481（2017）03-0428-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.27

2016-10-23

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃課題（2012CB955904）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAD11B03-8）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-03-01-24）；農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)專項(xiàng)（201303104）；山西省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（20150311006-2）

張仟雨（1992-），女，山西柳林人，在讀碩士，研究方向：植物生理生態(tài)。郝興宇為通信作者。