摘要：探讨了施氮量对高大气CO2浓度下小麦功能叶光合能量传递与分配的影响,进而明确氮素对小麦叶片光合作用适应性下调的能量分配调节作用。采用开顶式气室盆栽法,通过测定小麦拔节期和抽穗期不同大气CO2浓度和施氮水平下的叶氮浓度、光合速率-胞间CO2浓度（Pn-Ci）响应曲线和荧光动力学参数,测算光合电子传递速率和分配去向。与在正常CO2浓度（400μmol mol-1）条件下相比,在高大气CO2浓度（760μmol mol-1）下,小麦叶氮浓度显著下降,N200处理（200mg kg-1）叶片抽穗期叶氮浓度的下降幅度较拔节期高335.7%。N200处理较N0处理（0mg kg-1）提高小麦叶片光适应下PSⅡ反应中心最大量子产额（Fv′/Fm′）、光化学效率（ΦPSⅡ）和开放比例（qP）,降低非光化学猝灭系数（NPQ）。高大气CO2浓度下,小麦叶片光化学反应的非环式光合电子传递速率（Jc）和Rubisco羧化速率（Vc）显著升高,而光呼吸的非环式光合电子传递速率（Jo）和Rubisco氧化速率（Vo）明显降低;施氮使Jc、Jo、Vc和Vo值均呈上升趋势,而且Jc和Vc达到显著差异。高大气CO2浓度下Jo/Jc和Vo/Vc显著降低,施氮后小麦拔节期叶片Jo/Jc和Vo/Vc降低,但抽穗期Jo/Jc升高而Vo/Vc无明显变化。叶氮浓度与小麦叶片Jc、Jo和Vo均呈显著线性正相关,而且高大气CO2浓度下小麦叶片Jc、Jo和Vo对氮浓度的敏感性降低。高大气CO2浓度下,小麦叶片PSⅡ反应中心开放比例增加,非光化学耗能降低,更多的光合电子进入光化学过程;施氮后使小麦叶氮浓度增加,提高光合能力,改变了能量分配,这是高氮条件下光合作用适应性下调被缓解的一个关键因素。

关键词：大气co2浓度增高 施氮量 光合电子传递速率 光能分配 小麦 

单位：甘肃省农业科学院／农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室; 甘肃兰州730070; 中国农业大学资源环境学院; 北京100193; 甘肃农业大学农学院; 甘肃兰州730070