全 文 ：浙江农业学报 Acta Agriculturae Zhejiangensis 16(2):72～ 74 , 2004
CO2加富和 CPPU处理对提高瓠瓜果实产量的增效作用
叶青静 ,叶杰华 ,李　英 ,喻景权
(浙江大学 园艺系 , 浙江 杭州 310029)
摘　要:研究了不同浓度 CO2及 CPPU处理对瓠瓜(Lagenaria leucantha Rusby)光合作用及果实产量的影响 ,
并探讨了CO2 加富对瓠瓜果实产量影响的作用机理。结果表明:提高大棚中的 CO2浓度(1 000 μl/ L , 2 000
μl/ L)增强了 CPPU对瓠瓜果实增产的效果 , 但不同浓度 CO2 对自然授粉株的果实产量影响不大。CPPU 处
理提高了植株光合速率 ,增加了瓠瓜座果数 , 达到增产增收的效果。
关键词:瓠瓜;CO2 施肥;光合作用;产量;CPPU(N-(2-氯-4-吡啶基)-N -苯脲)
中图分类号:Q945;S642.9　　　　　　文献标识码:A 文章编号:1004-1524(2004)02-0072-03
Effects of increasing CO2 concentrations and N-(2-chloro-4-pyridyl)-N -phenylurea
on fruit yields of Lagenaria leucantha
YE Qing-jing , YE Jie-hua , LI Ying ,YU Jing-quan
(Department of Horticulture , Zhejiang University , Hangzhou 310029 , China)
Abstract:Effects of CO2 concentrations and N-(2-chloro-4-pyridyl)-N -phenylurea(CPPU)on fruit yield and net photo-
synthetic rate of Lagenaria leucantha were studied.Results showed that increasing CO2 concentrations(1 000 μl/ L or
2 000 μl/ L)significantly improving increased yield effect of CPPU , but had little effects on the fruit yield for the treat-
ment without CPPU.
Key words:Lagenaria leucantha;CO2 enrichment;photosynthesis;yield;N-(2-chloro-4-pyridyl)-N -phenylurea
　　作物光合作用的强度和光合产物向产品器
官的分配特性对作物产量起主要作用。光合作
用的强度不仅与基因型有很大的关系 ,还与环
境条件如光照强度 、温度 、湿度和 CO2浓度等有
密切的关系。在 CO2 浓度 0 ～ 2 000 μl/L ,植物
的光合作用强度随 CO2 浓度的提高而增大[ 1] 。
与露地大田相比 , 温室大棚中利用 CO2 加富来
提高CO2 浓度的措施比较有效 ,但 CO2 浓度对
植物的光合作用的促进效果则因作物种类和气
收稿日期:2003-05-14
基金项目:国家自然科学基金重点项目(39830230);863项目;教
育部优秀青年教育科研奖励计划基金;浙江省青年人才培养专
项基金。
作者简介:叶青静(1976-),女 ,山东德州人 , 硕士生 ,主要从事
园艺植物生理生态学研究。
候条件而异[ 2～ 4] 。
研究发现 ,CPPU[ N-(2-氯-4-吡啶基)-N -苯
脲]处理开花中的子房可显著增加座果率 ,并在
促进光合产物向果实分配和提高果实产量的同
时 ,减少了植株叶面积指数[ 5] 。因此 ,如何提高
处理植株叶片的光合效率 ,并构建一个比较合
理的源库比是获得高产的基础 。本文旨在通过
研究不同浓度 CO2 和 CPPU 处理对瓠瓜光合作
用和果实产量的影响 ,探讨 CO2 加富对瓠瓜果
实产量的作用机理。
1　材料与方法
1.1　试验设计
试验在浙江大学园艺系蔬菜试验基地进
行。以瓠瓜(Lagenaria leucantha Rusby)品种杭
州长瓜为试材 , 2000年 2月 5日播种 ,3月 10日
定植于 3个塑料大棚(I , II , III)中 。从 3月 20日
开始 ,用硫酸 —碳铵反应法产生 CO2 并在每天
上午 7:00 ～ 10:00调整相关大棚 CO2浓度:大棚
I(对照),为大气 CO2 浓度(370 μl/L);大棚 II ,
CO2浓度为 1 000 μl/L;大棚 III , CO2 浓度为
2 000μl/L。从第一朵雌花即将开放始至 6 月
20日植株衰老 ,每天都对不同植株上当天即将
开放的雌花进行相应处理 。每个大棚设 3个处
理:处理 I ,对照(自然授粉);处理 II ,50mg/L CP-
PU处理全部雌花;处理 III ,50 mg/L CPPU处理半
数雌花。CPPU 的施加在开花当天 ,采用小型喷
雾器喷施于雌花子房。每处理 20株植株 ,4次重
复。定期采收果实 ,并统计果实的累加产量。
1.2　净光合速率的测定
分别于 4 月 28日植株生育盛期和 5 月 15
日生育后期 , 用英国 PP-systems 公司生产的
Ciras-1型便携式光合系统对植株中上部受光充
分的功能叶进行净光合速率的测定 。设定测定
光强为800 μmol·m-2·s-1 ,CO2 浓度为植株生长
所在大棚中 CO2 的浓度 ,即大气 CO2 浓度(约
370 μl/L),1 000 μl/L 和 2 000 μl/L。
2　结果与分析
2.1　不同 CO2浓度下 CPPU处理对瓠瓜果实产
量的影响
3个 CO2 浓度处理 ,施 CPPU能显著提高瓠
瓜果实产量 ,尤其是早期产量。其中对所有子
房进行处理的全涂处理比一半子房处理的半涂
处理效果更好。但在大气 CO2 浓度(370 μl/L)
条件下 ,在瓠瓜结果中期 ,CPPU处理组果实产
量增加速率比较平缓 ,而且中期产量比对照组
明显减少 ,这可能与养分不足引起结果周期性
变化有关[ 6] 。而在 CO2 浓度增加时(1 000 μl/L
或2 000μl/L), CPPU处理后结果中期果实产量
比对照组减少的现象有所缓解 ,果实产量的增
加较为明显。从图 1可知 ,2 000μl/L CO2 处理
的增产效果不及 1 000 μl/L CO2处理 ,相似的结
果在其它作物中也有报道[ 7] 。因此 ,生产上以 1
000μl/L CO2 处理为好。我们还可发现 ,CO2 浓
度对自然授粉株的果实产量影响不大 ,这主要与
自然授粉区结果率较低有关(图1 ,表 1)。
CO2 浓度A:370μl/ L;B:1 000μl/ L;C:2000μl/ L
图 1　不同 CO2浓度下 CPPU处理对瓠瓜果实累加产
量的影响
Fig.1　Effect of CPPU and increasing CO2 concentrations
on accumulative fruit yield in Lagenaria leucantha
2.2　不同 CO2浓度下 CPPU处理对瓠瓜叶片光
合作用的影响
在 4月 28日结果盛期 , 1 000 μl/L CO2富加
均不同程度地提高了处理植株的净光合速率 ,
但 2 000μl/L 处理与 1 000μl/L 处理间则无明
显差异 。与 CPPU未处理的植株相比 ,所有处理
植株的净光合速率均显著提高 ,但全涂处理和
半涂处理间在所有 CO2 浓度下均未达到显著差
异(图 2-A)。
·73·叶青静等:CO2 加富和CPPU处理对提高瓠瓜果实产量的增效作用
表 1　CO2 加富和 CPPU对瓠瓜座果数和果实产量的影响
Table 1　Effect of CPPU and CO2 concentrations on fruit yield and fruit number in Lagenaria leucantha
处理 加施不同浓度CO2(μl/ L)单株果实产量(AV+SD)/g FW
370 1000 2000
加施不同浓度 CO 2(μl/ L)单株果数/个
370 1000 2000
对照 1985+204.1 2059+301.1 1920+151.4 3.4 3.3 3.3
CPPU半涂 2406+26.5 2698+311.2 2394+179.5 5.1 5.6 5.4
CPPU全涂 2692+216.1 2977+133.7 2735+256.4 7.0 8.9 8.3
　　在5月 15日结果后期 ,所有植株的光合作
用都显著降低。各个 CO2浓度间净光合速率未
达到显著水平 。而 CPPU处理则因处理子房多
少 ,净光合速率差异显著 ,全涂处理区的净光合
速率显著低于对照和半涂处理区(图2-B)。
处理时间为A:4月 28日;B:5月 15日
图 2　CO2加富和 CPPU对瓠瓜叶片光合作用的影响
Fig.2　Effect of CPPU and increasing CO2 concentrations
on photosynthesis of leaf in Lagenaria leucantha .
3　讨论
结果表明 ,自然授粉区的座果数没有因 CO2
加富而增加。表明在库有限的条件下提高源的
强度并不一定能增加产量 。而 CPPU 处理区的
结果数和产量均明显因 CO2 加富而提高 ,这主
要是因为 CPPU处理提高了座果数 ,库的强度增
强了 , 从而使增强的源发挥作用 。因此 ,我们认
为 ,提高座果率是 CO2 加富促进高产的前提条
件 。
本试验中 ,1 000 μl/L CO2 比2 000μl/L CO2
处理表现出更好的效果 ,这同前人的研究结果
相吻合[ 2 ,4] 。究其原因 , 可能与高 CO2 浓度引
起叶片早衰有关 。已有研究表明 ,CO2浓度过高
会降低植株的蒸腾强度 ,从而降低养分的吸收
和运输 ,营养亏缺导致了 CO2 加富效果的降
低[ 6] ,在本研究中 ,2000 μl/L CO2尽管在结果早
期有显著的增产效果 ,但各处理在生长后期叶
片的净光合速率和产量反而有所下降 ,因此 ,高
CO2导致早衰是高 CO2 加富不能显著增加产量
的一个重要原因[ 1 , 3] 。
参考文献:
[ 1] 　Lawlor DW , Mitchell RAC.The effects of increasing CO2 on
crop photosynthesis and productivity:A review of field studies
[ J] .Plant Cell Environ , 1991, 14:807-818.
[ 2] 　Mortensen LM.Review:CO2 enrichment in greenhouses crop re-
sponses[ J] .Sci Hort , 1987 , 33:1-25.
[ 3] 　Arp WJ.Effect s of source-sink relations on photosynthetic accli-
mation to elevated CO2[ J] .Plant Cell Environ , 1991 , 14:869
-875.
[ 4] 　Kimball BA.Carbon dioxide and agricultural yield:An assem-
blage and analysi s of 430 prior observations[ J] .Agron J , 1983 ,
75:779-788.
[ 5] 　李英 ,喻景权.CPPU处理瓠瓜子房对叶片光合作用和 C
同化物分配的影响[ J] .核农学报 , 2001 , 15(6):355-
359.
[ 6] 　Yu JQ.Parthenocarpy induced by N-(2-chloro-4-pyridyl)-N-
phenylurea (CPPU)events f lower abortion in Chinese white-
flowered gourd(Lagenaria leucantha)[ J] .Env Exp Bot ,
1999, 42:112-119.
(责任编辑　袁醉敏)
·74· 浙江农业学报　第 16卷(2004)