以高产优质粳稻松粳9号和稻花香2号为试材,利用中国北方FACE(free air CO2enrichment)实验平台研究北方水稻生理代谢对CO2浓度增高的响应规律。在水稻抽穗期开始测定剑叶可溶性糖含量、蛋白质含量和总叶绿素含量,收获后实测小区产量及产量构成因素,比较处理间和品种间差异。结果表明,CO2浓度增高显著提高水稻抽穗期、乳熟期和完熟期剑叶可溶性糖含量,松粳9号和稻花香2号最高增幅分别达11.7%和47.5%。CO2浓度增高显著降低抽穗期和完熟期剑叶可溶性蛋白含量,松粳9号和稻花香2号最大降幅分别为16.2%和10.5%。CO2浓度增高使抽穗期和乳熟期剑叶总叶绿素含量显著增加,松粳9号和稻花香2号最大增幅达18.9%和22.5%,之后便逐渐降低。CO2浓度增高使松粳9号单株籽粒产量、生物学产量、经济系数分别提高6.82%、1.50%和12.64%,稻花香2号平均升高2.56%、2.13%和26.05%。研究表明,CO2浓度增高最终提高了水稻植株生产力,对可溶性物质含量的影响在不同生育期存在差异。这可能由于CO2浓度增高促进水稻生长发育,导致水稻提早成熟,叶片衰老促进了可溶性糖分解,也加快了功能叶可溶性蛋白向籽粒运输速率。
