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平流层臭氧减少导致到达地表UV-B变化及其对地球生态的影响研究是目前国际上环境科学的三大热点课题之一,受到人们的普遍关注。本文通过大田试验的观测及品质分析资料,研究了紫外辐射增强对C4类作物——玉米的生长发育、产量形成及产量构成、品质的影响,该研究结果既有助于深刻了解UV-B增加对农作物生长发育、产量、品质影响的特征规律,又有助于了解UV-B增加对农作物影响的机制、原因,并据此提出防御对策,以克服或减弱紫外辐射对农作物的不良影响,同时可修正和完善气候变化及其对农作物影响研究结果(目前研究未来全球气候变化趋势及其对农作物生长发育及产量的影响仅仅考虑热(温度)、水(降水)、气(CO2)的变化,而忽略了光(太阳紫外辐射)的变化及其对农作物生产的影响),可作为制定政府政策、法律的依据,具有很大的社会和经济意义。 UV-B增加对玉米形态学上的影响包括株高降低、叶面积下降、叶片变狭长、玉米粒叶比、粒秆比、根冠比均减小;对生理生化的影响包括叶片中的类黄酮及可溶性蛋白含量增加、叶绿素含量降低。对农田小气候的影响包括玉米群体的中下部总辐射和UV-B辐射强度增加,玉米群体的中下部温度升高,中上部的温度降低,不同深度的地温也有显著的变化;对玉米产量构成因素及品质的影响包括穗长、茎粗、穗粗;穗粒重、穗重、苞叶重、穗轴重、均粒重;穗粒数、行粒数、百粒体积、百粒重、容重、穗行数等均表现不同程度的影响。对玉米生长动态的影响包括干物质生产速率减小,且生育期不同玉米干物质积累所受到的影响也不同,同一个生育期不同UV-B处理下玉米不同器官所受到的影响程度不同。对玉米的光合产物向玉米籽粒中运输也有一定的抑制作用。 UV-B增加处理下玉米的经济产量、生物产量、经济系数均减少,且经济产量受到的影响更大一些。 UV-B增加对玉米品质影响的分析表明:UV-B增加处理下玉米的可溶性糖百分含量的变化不同的王米品种有着不同的表现,且葡萄糖、果糖、蔗糖变化的趋势及幅度也是不同的;淀粉百分含量是降低的;赖氨酸及蛋白质的含量比对照组要高;不同溶性的蛋白质受到影响后其变化趋向及幅度均不相同,玉米籽粒化学品质的变化是显著的;不同的玉米品种受到UV-B增加的影响后,其变化是不同的。 由于UV-B增加引起的玉米籽粒中赖氨酸及蛋白质的增加,可能在以后的生产中有着十分重大的实践意义。