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大气C02浓度已从1800年的不到280 μ mol mol-1上升到目前的400 μ mol mol-1,预测2050年将达到550 μ mol mol-1。杂交稻产量潜力大、抗逆性强,为解决中国粮食安全问题发挥了不可替代的作用。已有少量研究表明,杂交稻产量对高CO2浓度的响应可能大于常规稻,但对于当前稻作生产中的超高产杂交组合而言,这种高应答是否具有普遍性?其生理机制是什么?目前尚不清楚。本研究利用稻田FACE(Free Air CO2 Enrichment)系统平台,以生产上曾创高产纪录的籼粳杂交稻甬优2640和杂交籼稻Y两优900(为超级稻)为供试材料,设置环境C02浓度(Ambient)和高C02浓度(Ambient + 200 μmol·mol-1)两个水平,系统研究了高C02浓度对杂交稻生育期、株高、光合参数、物质生产与分配、籽粒产量及其构成因素以及元素吸收利用的影响及其种间差异。主要结果如下：1.与对照相比,高C02浓度使水稻抽穗和成熟期平均分别缩短1.5和2.5 d,均达显著或极显著水平；除生长早期外,高C02浓度使水稻各期株高显著增加,两品种趋势一致。2.高C02浓度使拔节期、抽穗期、抽穗后24d和抽穗后42d叶片净光合速率均显著增加,但增幅因品种而异：其中甬优2640分别增加50%、40%、49%和26%,而Y两优900分别增加28%、31%、21%和2%。除生长早期外,高C02浓度使各期气孔导度和蒸腾速率显著下降,Y两优900的降幅大于甬优2640；与此相反,高C02浓度使各期水分利用率均显著增加,其中甬优2640的增幅略大于Y两优900。3.高C02浓度使两品种分蘖、拔节、抽穗及成熟期地上部干物质积累量平均分别增加12%、11%、26%和17%,均达极显著水平。从不同生育阶段看,以生育中期的增幅最大。高C02浓度使两品种不同生育期叶片占地上部干重的比例显著下降,使抽穗和成熟期稻穗占地上部干重的比例显著增加,而茎鞘比例的响应因生育期而异。高C02浓度条件下甬优2640稻穗比例的增幅大于Y两优900。4.高C02浓度使两品种籽粒产量平均增加20%,其中甬优2640和Y两优900分别增加28%和12%,均达极显著水平；高CO2浓度导致的产量增加主要与穗数(+10%)、每穗颖花数(+6%)和总颖花数(+17%)极显著增加有关,而结实能力没有变化。C02与品种的互作对水稻产量、穗数、每穗颖花数和总颖花数的影响均达0.1以上显著水平。5.与对照相比,高C02浓度使两品种分蘖、拔节、抽穗及成熟期地上部含氮率、含磷率和含钾率平均分别下降7.3%～17.0%、4.6%～8.5%、4.4%～7.1%,均达显著或极显著水平。高CO2浓度对水稻不同生育期吸氮量无显著影响,但使各期地上部吸磷量和吸钾量均呈明显的增加趋势,多达显著水平。高C02浓度使水稻各期氮、磷、钾累积量在叶片中的分配比例下降,但使茎鞘和稻穗中的分配比例增加,且多数情况下达0.1以上显著水平。高CO2浓度使水稻各期氮、磷、钾干物重生产效率和结实期籽粒生产效率均明显增加。C02与品种互作对上述参数的影响多未达显著水平。以上结果表明,大气C02浓度升高对甬优2640最终产量的影响明显大于Y两优900,这可能与该品种库容响应较大,生长后期不存在明显的光合适应有关。