白天智 陳蕊紅
摘 要:種植密度是影響烤煙植株的光合作用、水利用率、實(shí)際熒光等眾多成長(zhǎng)特性的重要因素。與此同時(shí),植株的種植密度變化還會(huì)直接決定植物的產(chǎn)量、田間氣候與植株間通風(fēng)情況,從而反饋煙田個(gè)體成長(zhǎng)與群體環(huán)境之間的關(guān)系,對(duì)煙田群體的生態(tài)特性產(chǎn)生制約??緹煹娜~片屬于植物進(jìn)行光合作用的主體,也是存儲(chǔ)葉綠素的主要植物器官,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的重點(diǎn)。本文主要通過(guò)四組密度不同的烤煙項(xiàng)目檢測(cè),對(duì)密度與凈光合速率、實(shí)際熒光、葉綠素之間的關(guān)系進(jìn)行探究。
關(guān)鍵詞:凈光合速率;葉綠素;熒光特性
植物密度能夠?qū)χ仓耆后w光合性能、田間生態(tài)環(huán)境、截光面積產(chǎn)生直接影響,密度的變化對(duì)烤煙的實(shí)際生產(chǎn)情況與作物產(chǎn)量有著決定性的作用。因此,本文對(duì)昆明市尋甸縣七星煙站的不同密度植株種植情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并分析了相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目調(diào)查數(shù)據(jù),得出了密度對(duì)植物成長(zhǎng)特性的影響結(jié)果。
一、烤煙種植密度實(shí)驗(yàn)的方法與材料
1.實(shí)驗(yàn)植株與氣候條件
試驗(yàn)于2018年在昆明市尋甸縣七星煙站試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行,烤煙品種選擇云煙87。昆明屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,夏季高溫多雨,日照時(shí)間長(zhǎng),雨水豐富,霜期短,年溫差小,溫度、濕度適宜,受印度洋西南暖濕氣流的影響,適宜種植烤煙。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
將植株分為四組,按照密度不同進(jìn)行種植,第一組的間距為40cm,密度為22725株·hm-2;第二組的間距為47cm,密度為19350株·hm-2;第三組的間距為53cm,密度為17175株·hm-2;第四組的間距為60cm,密度為15150株·hm-2。實(shí)驗(yàn)小區(qū)按照隨機(jī)選擇進(jìn)行設(shè)計(jì),重復(fù)三次以上,共涉及十二個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)種十行,行與行之間的間距為1.1m,整個(gè)小區(qū)的面積為110m2,實(shí)驗(yàn)時(shí)四周設(shè)置保護(hù)行。
3.種植項(xiàng)目的測(cè)試與方法選擇
(1)測(cè)量葉片中的葉綠素SPAD值
SPAD值測(cè)試,最好選擇柯尼卡美能達(dá)企業(yè)的測(cè)試設(shè)備(SPAD-502Plus),對(duì)植物的上、中、下三部分進(jìn)行分別測(cè)量,選擇測(cè)量植株時(shí),應(yīng)該優(yōu)先選擇不同實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)均勻的十顆植株,測(cè)量葉中部分。
(2)植株光合特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方式
利用美國(guó)CID公司生產(chǎn)的CI-340便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng),在自然光照條件下,在上午9:00~11:00,有效光和輻射值1500~2200(μmol·m-2s-1),每次每小區(qū)選長(zhǎng)勢(shì)均勻一致有代表性的煙株2株,避開(kāi)主脈測(cè)定中部葉片的光合氣體交換參數(shù),讀數(shù)1min,得到凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(E)。并計(jì)算水分利用率(WUE),其中WUE=Pn/E。
(3)對(duì)葉綠素?zé)晒馓匦缘膶?shí)驗(yàn)測(cè)定
利用德國(guó)WALZ公司生產(chǎn)的MINI-PAM超便攜式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x于14日每小區(qū)選長(zhǎng)勢(shì)均勻一致有代表性的煙株3株,直接測(cè)其中部葉片的實(shí)際熒光F,給出飽和脈沖光,測(cè)出光下最大熒光Fm'。根據(jù)Fm'和F的差可以求出在實(shí)際光照狀態(tài)下PSⅡ的實(shí)際量子產(chǎn)量,即PSⅡ光能捕獲效率ΦPSⅡ=ΔF/Fm'=(Fm'-F)/Fm'。
二、烤煙種植密度的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果
1.種植密度不同對(duì)植株葉片部分葉綠素SPAD值產(chǎn)生的影響
種植實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)表明,葉片不同部分含有的葉綠素通常是上葉部大于中葉部,中葉部大于下葉部,種植密度影響最為明顯的是葉片的上部分,種植結(jié)果顯示第四組的葉片上部葉綠素最低,與另外三組的差異較為顯著。不同密度下種植的烤煙下葉部與中葉部的數(shù)據(jù)相差較大,導(dǎo)致葉綠素差異的原因可能是由于烤煙在測(cè)試時(shí)進(jìn)入了成熟期,葉片的顏色不同。
2.種植密度差異對(duì)烤煙植株中部光合特性產(chǎn)生的影響
(1)凈光合速率不同
種植數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果表明,烤煙中部的葉片植物密度越低,凈光合速率越高,相較于實(shí)驗(yàn)一組,實(shí)驗(yàn)二組的凈光合速率增加了5.8%(P>0.05),實(shí)驗(yàn)三組的光合速率增加了10.6%(P>0.05),實(shí)驗(yàn)四組的烤煙凈光合速率增加了15%(P<0.01),實(shí)驗(yàn)一組與實(shí)驗(yàn)四組的光合特性相差較大,植株的種植密度與凈光合速率呈負(fù)相關(guān)。
(2)不同實(shí)驗(yàn)組的水分利用程度
據(jù)實(shí)驗(yàn)組對(duì)照數(shù)據(jù)顯示,植株之間的密度對(duì)葉片的水分利用產(chǎn)生的影響相對(duì)較小,數(shù)據(jù)間的差異不明顯。但如果烤煙種植的實(shí)際密度過(guò)高(實(shí)驗(yàn)一組與實(shí)驗(yàn)二組)植株中部的水分利用程度較高,據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察可知,造成這種結(jié)果的原因很可能是高密度植株能夠降低地表照射強(qiáng)度,減少種植區(qū)的地表蒸發(fā)量。但與此相對(duì)應(yīng)的,實(shí)驗(yàn)四組相對(duì)于三組的水分利用實(shí)際效率高,引發(fā)該種情況的原因可能是四組的光合效能相對(duì)較強(qiáng)。
3.種植密度差異對(duì)烤煙植株中部葉綠素?zé)晒猱a(chǎn)生的影響
據(jù)四組對(duì)照實(shí)驗(yàn)表明,種植密度越低,熒光F值也隨之降低,這也就表示實(shí)際熒光與凈光合速率屬于負(fù)相關(guān)。Fm′值隨著烤煙植株密度的降低呈上升趨勢(shì),實(shí)驗(yàn)四組比實(shí)驗(yàn)一組的Fm′值高12%;相較于實(shí)驗(yàn)二組,高出11%;比實(shí)驗(yàn)三組高出10%,但實(shí)驗(yàn)組的差距未達(dá)到顯著水平,F(xiàn)值逐步降低,F(xiàn)m′值相應(yīng)的升高,烤煙植株的中部ΦPSⅡ值由于密度下降而不斷升高。結(jié)合凈光合速率、實(shí)際熒光的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,二者的相關(guān)性有著顯著的差異,實(shí)際熒光與植株的密度呈正相關(guān),與凈光合速率是負(fù)相關(guān)。
三、結(jié)語(yǔ)
在烤煙生產(chǎn)、種植過(guò)程中,應(yīng)該將單葉重作為衡量產(chǎn)量的重要標(biāo)準(zhǔn),與此同時(shí),葉片的重量也與煙葉的加工質(zhì)量有著密切的關(guān)系。通常情況下,合理增加葉片重量,不僅可以提升煙田的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)量,也能夠保障烤煙生產(chǎn)的整體質(zhì)量。對(duì)不同密度的烤煙植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析可知,種植的密度與葉片的生長(zhǎng)情況緊密相關(guān),這主要是由于密度能夠影響植物的光合效能、葉綠素含量、熒光特性、地表蒸發(fā)等生長(zhǎng)特性。為此,煙田的種植應(yīng)該充分考慮植物的密度,在為作物提供良好成長(zhǎng)條件的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)科學(xué)種植、增產(chǎn)增值的目的。
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