论文部分内容阅读
CO2施肥技术是一项对蔬菜增产提质具有重要促进作用的设施环境调控技术。然而,目前设施蔬菜生产的CO2施肥技术缺乏精确的量化调控指标,特别是设施辣椒长期CO2施肥对其生长发育、光合变化规律及其深入的生理机制尚不明确,导致设施辣椒生产的CO2施肥技术潜力未能发挥。因此,本研究以栽培面积较大的辣椒为试材,设定不同梯度的CO2供应浓度,系统地研究了长期CO2加富对秋冬茬和早春茬温室辣椒生长发育、光合生理、叶片超显微结构、抗氧化系统和渗透调节物质、产量和品质的影响,阐明长期CO2加富对辣椒生长发育、光合变化规律影响的生理机制,旨在为设施辣椒生产的CO2施肥提供技术指导和理论依据。研究主要结果如下:（1）研究发明了一套CO2施肥的辅助装置。该辅助装置与钢瓶液化CO2配合使用能够提高施肥安全性,延长施肥时间,装置可操控性强和施肥均匀,在生产和试验中具有实用价值。（2）长期CO2加富对辣椒生长有促进作用。加富CO2 1200±50μl·L-1显著促进了辣椒的地上部株高、茎粗,其促进作用表现为前期大于中后期;同时也促进了地下部根系总长度、根系表面积、根系总体积、根系平均直径、根系干重、根系鲜重和根系活力等生长指标的增加。此外,早春茬加富CO2 1200±50μl·L-1座果率显著提高。（3）长期CO2加富对辣椒Pn有促进作用。加富CO2 1200±50μl·L-1可使秋冬茬和早春茬辣椒的Pn均值比对照分别提高16.1%和36.6%;CO2加富的不同茬口辣椒Pn均表现随生育进程先增加后降低的趋势;秋冬茬和早春茬分别在CO2加富处理后30天和40天出现了辣椒长期CO2加富的光合适应现象。（4）长期CO2加富提高了辣椒叶片Rubisco和RCA活化酶活性。两茬试验辣椒叶片Pn与Rubisco,Pn与RCA活化酶,Rubisco与RCA活化酶之间均呈现显著正相关关系。CO2加富条件下辣椒Rubisco和RCA活化酶活性均呈现出先增加后降低的趋势,说明在CO2加富前期促进了RCA活化酶对Rubisco的活化作用,从而提高了辣椒光合作用;后期降低了对RCA活化酶的促进作用,进而降低Rubisco的活化,出现了辣椒长期CO2加富的光合适应现象。（5）长期CO2加富促进了辣椒叶片气孔的关闭,进而显著降低了辣椒叶片气孔导度和蒸腾速率。长期CO2加富可使叶绿体内部淀粉粒显著增加,进而造成叶绿体内部空间拥挤,加速叶绿体部分基粒片层和基质片层分裂解体,从而导致长期CO2加富后光合作用减弱。同时淀粉粒数量随着CO2浓度升高而显著增加。（6）长期CO2加富可显著提高辣椒抗性能力。加富CO2 1200±50μl·L-1可显著提高SOD、POD、CAT及总抗氧化能力指标,同时显著增加可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质,而显著降低了MDA、电导率等膜脂过氧化指标。（7）长期CO2加富有助于提高辣椒的外观和营养品质。两茬试验加富CO21200±50μl·L-1辣椒果实纵径、单果重、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量均不同程度增加,粗纤维含量减少。（8）长期CO2加富可提高辣椒产量。加富CO2 1200±50μl·L-1在两茬试验中分别比对照辣椒经济产量增加了7.0%和13.0%,生物学产量比对照增加了13.6%和15.2%。