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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

关于co₂浓度与温度对作物的影响，前人已经做了大量的研究，不过大多集中在产量，叶片，生理生化等指标上，对种子发芽特性则研究较少。近年来，借助t-face平台，对co₂与温度对种子发芽特性的影响的研究也逐渐多了起来，不过大多集中在c₃植物，以水稻小麦为主，对c₄植物的关注较少。据王云霞介绍，现今世界上仅有两个face系统针对c₄植物，一个位于美国亚利桑那州立大学maricopa 农业基地，主要针对高粱；一个位于美国伊利诺伊大学实验基地，主要针对玉米（王云霞，2011年）。当然，c₃植物占地球上植物的95%以上（idsok e等，1999），重点关注无可厚非，不过播种面积与产量均为我国第一农作物的玉米，不能不让我们对c₄植物投去更多的眼光。本文以c₄植物玉米为研究对象，利用otc设备，重点研究了co₂增加与温度升高的变化下对玉米种子发芽特性的影响，旨在初步探讨阐明这种影响，并尝试分析这种影响产生的原因，为进一步的研究打下一个基础。

国内外研究现状

1.2.1 作物对co₂的响应

1983年，kimball根据37种作物的70多个研究报告，整理出430个实例,分析了co₂浓度增加对作物产量的影响,结果表明,co₂浓度倍增将使c₃作物产量平均增加30% ，c₄作物产量平均增加14%(徐德应，1994)。与此类似，我国的李伏生提到，co₂倍增对我国四种主要农作物产量均有提高，其中玉米增产22.8%，大豆增产66%（李伏生，2002）。

2. 研究的基本内容

本实验所采用的玉米品种为德美亚2号，玉米种子为otc气室收获，由中国科学院海伦农业生态实验站提供，种植地点为黑龙江海伦市。三个处理组其条件分别为otc无处理（下文使用ambient代表）,otc增温1.5 ℃（下文使用et代表），otc增温1.5 ℃和co₂浓度700μmol mol^-1（下文使用et ec代表）。

选用成熟的玉米种子，于实验室条件下进行浸种液电导率测定试验和标准发芽试验，一共监测24h吸胀速度，24h浸种液电导率，露白率，发芽势，发芽率，活力指数，发芽指数，根长，芽长，芽直径，根干重，芽干重等12个指标。最后利用spss与excel软件对结果进行统计分析，最终参考前人研究分析试验结果，并得出结论。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

标准发芽试验

随机挑选健康饱满大小一致的玉米种子，每个试验处理设4组重复，每个重复50粒种子，将玉米种子分别倒入500ml锥形瓶内，加入浓度为5%的过氧化氢溶液100ml，消毒10分钟，之后用清水冲洗，彻底洗净后，滤纸吸干种子表面浮水。在锥形瓶内加入200ml蒸馏水，置于常温（25℃）环境中浸种24h，浸种时用保鲜膜将瓶口密封以防水分蒸发流失。之后将浸种后的种子种胚朝下置于垫有两层滤纸的培养皿（直径15cm）中，加入蒸馏水，水分高度达种子的1/3，平铺，加盖，置于恒温培养箱中培养，并每日补充蒸馏水。（培养箱参数设置为温度25度，光照强度1级）

从第２天开始，逐日统计露白数和发芽数（发芽的标准为根长达到种子长度，芽长达到种子长度一半），以便实验结束后计算发芽率等指标。

4. 参考文献

【1】陈民生，耿忠义，赵京岚. 温度对玉米种子萌发特性的影响[j].山东农业大学学报(自然科学版),2007,38(2):196-202.

【2】杜清福，贾希海，律保春，等. 不同类型玉米种子活力检测适宜方法的研究[j]. 玉米科学,2007,15(6):122-127.

【3】高厚玉，景立权，陈龙，等.自由空气中co₂浓度和温度增高对水稻种子活力的影响[j].中国水稻科学，2016，30（4）：371-379.