光合作用是植物將光能轉化為化學能的核心過程，對作物產量具有決定性影響。隨著精密測量技術的發(fā)展，研究人員利用LI-6800便攜式光合作用測量系統(tǒng)，深入探索了葉綠體中鎂離子（Mg2?）的晝夜波動如何調控水稻的光合作用效率。

鎂是葉綠素分子的中心原子，直接參與光能的捕獲與轉化。在晝夜周期中，葉綠體內的鎂濃度呈現(xiàn)規(guī)律性波動：白天光照條件下，鎂離子從液泡向葉綠體轉移，促進葉綠素合成與光合電子傳遞；夜晚則部分回流至液泡，調節(jié)能量代謝平衡。LI-6800系統(tǒng)通過同步測定氣體交換參數與葉綠素熒光，精準揭示了這種波動與光合速率的關聯(lián)。

具體實驗數據顯示，在鎂濃度較高的日間時段，水稻葉片的光合速率提升約15%-20%，同時光系統(tǒng)II（PSII）的最大量子產量（Fv/Fm）保持穩(wěn)定。鎂離子還通過激活Rubisco酶（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）促進碳固定，這一機制通過LI-6800的A-Ci曲線分析得到驗證。

該研究不僅闡明了鎂元素在光合作用中的動態(tài)調節(jié)作用，更為水稻栽培管理提供了新思路：通過調控施肥時間與鎂元素形態(tài)，可優(yōu)化葉綠體鎂的晝夜節(jié)律，從而提升光合效率與產量。LI-6800系統(tǒng)的高精度測量為類似生理機制研究設立了技術標桿，未來有望應用于更多作物的抗逆性改良研究。