1950年以来全球地表接收到的太阳辐射量显著下降(即“全球变暗”),这已成为当前作物生产的重要胁迫之一。日益频繁的细粒子气溶胶污染(即灰霾)是造成中国大陆太阳辐射降低的主要原因之一。太阳辐射是作物生长发育的能量来源。灰霾天气一方面导致太阳总辐射下降,从而降低了作物的光合生产力,导致作物产量下降。另一方面,灰霾天气下散射辐射比例升高,使光在冠层中的分布更加均匀、高光强叶面积的比例降低,从而提高作物的光能利用率,进而对因太阳总辐射下降导致的作物产量下降产生相应的补偿效应,即散射辐射对作物产量具有“肥料效应”。作物冠层光截获量是计算作物光能利用率所必需的信息。明确灰霾天气下散射辐射比例增加对作物冠层光截获比例的影响,可以为准确估算灰霾天气下作物冠层光能利用率,以及进一步揭示散射辐射对作物产量的“肥料效应”的原因提供依据。本研究以冬小麦(宁麦13)为供试材料,于2014-2016年在江苏省农业科学院试验站(32.03°N,118.87°E)利用田间开放式模拟灰霾导致太阳辐射变化的装置开展田间试验。根据不同处理条件下测定的小麦冠层上方和底部的光合有效辐射以及叶面积指数,计算冠层消光系数、小麦冠层光截获量及光截获比例,并进一步定量分析了不同程度灰霾导致的太阳辐射变化对小麦冠层光截获量及光截获比例的影响。主要研究结果如下:(1)灰霾条件下小麦冠层光合有效辐射光截获量的下降程度与对入射光合有效辐射量的下降程度基本一致。模拟轻度灰霾(总辐射下降14.09%,散射辐射比例增加9.76%)条件下,从处理至成熟期小麦冠层上方的光合有效辐射量降低21.20%,而冠层光截获量降低23.0%;模拟中度灰霾(总辐射下降15.06%-20.93%,散射辐射比例增加11.56%-12.96%)条件下,从处理至成熟期小麦冠层上方的光合有效辐射量降低13.60%-19.70%,而冠层光截获量降低16.70%-20.20%;模拟重度灰霾(总辐射下降25.93%-31.47%,散射辐射比例增加10.61%-21.13%)条件下,从处理至成熟期小麦冠层上方的光合有效辐射量降低25.20%-43.20%,而冠层光截获量降低30.20%-43.80%。(2)模拟不同程度灰霾条件下,各生育期内小麦冠层光合有效辐射截获比例与对照没有显著差异,主要原因是冠层叶面积指数增加而消光系数减小。模拟轻度灰霾(总辐射下降14.09%,散射辐射比例增加9.76%)条件下,小麦冠层叶面积指数增加3.27%-5.0%、消光系数减小0.64%-7.51%、光截获比例降低1.55%;模拟中度灰霾(总辐射下降15.06%-20.93%,散射辐射比例增加11.56%-12.96%)条件下,小麦冠层叶面积指数增加1.11%-4.77%、消光系数减小1.40%-6.25%、光截获比例降低0.45%-2.32%;模拟重度灰霾(总辐射下降25.93%-31.47%,散射辐射比例增加10.61%-21.13%)条件下,小麦冠层叶面积指数增加4.39%-10.52%、消光系数减小2.98%-10.60%、光截获比例降低 0.78%-4.26%。(3)模拟不同程度灰霾条件下,不同叶位间光截获比例的变化幅度随灰霾程度的加深不断缩小,使得冠层底部的光透过量增多,光在冠层中的分布更加均匀。模拟轻度灰霾(总辐射下降14.09%,散射辐射比例增加9.76%)条件下,与倒一叶相比,倒二叶的光截获比例提高0.02%-1.87%,倒三叶的光截获比例降低3.92%-9.32%;模拟中度灰霾(总辐射下降15.06%-20.93%,散射辐射比例增加11.56%-12.96%)条件下,与倒一叶相比,倒二叶的光截获比例提高0.41%-3.03%,倒三叶的光截获比例降低2.23%-6.57%;模拟重度灰霾(总辐射下降25.93%-31.47%,散射辐射比例增加10.61%-21.13%)条件下,与倒一叶相比,倒二叶的光截获比例提高1.35%-3.35%,倒三叶的光截获比例降低2.73%-5.58%。本研究通过田间观测结果明确了灰霾导致的太阳辐射变化对小麦冠层光截获比例没有显著影响,但改善了光合有效辐射在冠层中分布的均匀度,说明灰霾条件下小麦冠层光分布均匀度的改善而不是光截获量或截获比例是散射辐射对小麦产量“肥料效应”的贡献者之一。