近日，Horticultural Plant Journal在线发表了西北农林科技大学园艺学院设施农业生物与环境团队李建明教授课题组题为“Enhancing the coordination between transpiration and photosynthetic systems is key to improving water use efficiency and yield in tomato under different light conditions (增强蒸腾系统与光合系统之间的协调是不同光环境下提高番茄水分利用效率和产量的关键)”的研究论文。

1、研究背景

植物蒸腾作用和光合作用主要受光照驱动，通过调控光环境来提高作物水分利用效率（WUE）和产量已成为设施园艺领域的重要研究方向。然而，蒸腾作用与光合作用之间协调关系对光照变化的响应，尤其是在不同时间尺度（小时尺度、日尺度和整个生育期）上的动态变化，仍缺乏系统研究。

2、研究问题

为阐明蒸腾作用与光合作用相互协调提高WUE和产量的生理机制，本研究以番茄为材料，探究了不同光照强度、光照时长及补光时段下蒸腾系统和光合系统在不同时间尺度上的动态响应。研究旨在为优化温室环境调控策略提供理论依据，以更加高效、低成本的方式提高设施园艺作物的生产力。

3、研究结果

（1）在本试验条件下，当补光强度为200 W·m⁻²、光照时长为16 h以及日落前后补光时，在小时、日与整个生育期尺度下的水分传输与光合能力得到了增强，显著提高了WUE和产量。

（2）结构方程模型分析表明，最优光环境下水分传输与光合系统之间的协调性得到增强，使植株能够以单位水分损失获得更高的光合碳同化效率。 

4、研究意义和创新性

在温室生产中，应从多个维度优化日常光环境管理，以增强蒸腾系统与光合系统之间的协调性，从而最大限度地提高资源利用效率和作物生产力。本研究为以更高效率、更低成本提升资源利用效率和作物生产力提供了重要理论依据，也契合未来设施农业和智慧农业的高效发展趋势。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468014126002165

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文章来源： Horticultural Plant Journal微信公众号