日光溫室馬鈴薯連作年限與葉片光合速率變化測(cè)定

趙春燕，劉 鶯

（甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，甘肅 天水 741000）

光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)和規(guī)模最大的生物合成過程，其形成的有機(jī)物和氧氣是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。開展馬鈴薯庫源關(guān)系中源葉碳水化合物代謝、光合作用調(diào)控機(jī)制等方面的研究，對(duì)于馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控以及高品質(zhì)的生產(chǎn)具有重要的意義［1］。我們于2009年進(jìn)行了不同連作年限下日光溫室馬鈴薯植株光合的特性測(cè)定，找出馬鈴薯連作后其各項(xiàng)光合指標(biāo)的變化趨勢(shì)，以期為克服或減輕馬鈴薯連作障礙提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示馬鈴薯品種為大西洋。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)在亞盛集團(tuán)條山農(nóng)場(chǎng)日光溫室內(nèi)，采用單因素設(shè)計(jì)，共設(shè)5個(gè)處理。處理A為馬鈴薯正茬，處理B為馬鈴薯連作1 a，處理C為馬鈴薯連作2 a，處理D為馬鈴薯連作3 a，處理E為馬鈴薯連作4 a。隨機(jī)排列試驗(yàn)，3次重復(fù)，小區(qū)面積5.76m2（3.2m×1.8m）。馬鈴薯于12月14日播種，采用壟上種植，壟寬50 cm，每壟種2行，株距20 cm，密度10萬株/hm2。播前結(jié)合整地施入有機(jī)肥45 t/hm2、普通過磷酸鈣600 kg/hm2做底肥；播種時(shí)施入硫酸鉀復(fù)合肥600 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、磷酸二銨225 kg/hm2、硫酸鉀150 kg/hm2、硫酸鋅30 kg/hm2做種肥。馬鈴薯現(xiàn)蕾期、盛花期分別追施硫酸鉀復(fù)合肥、尿素各150 kg/hm2，盛花期追施硫酸鋅15 kg/hm2、硫酸鎂15 kg/hm2、硫酸錳45 kg/hm2。其余管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.3 測(cè)定及統(tǒng)計(jì)方法

自2010年1月7日開始，每隔2 d用CIRAS-1便攜式光合儀（英國PP-Systems公司生產(chǎn)）測(cè)定凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、大氣CO2濃度（Ca）、細(xì)胞間隙CO2濃度（Ci）、大氣濕度及部分光合有效輻射（PAR）。測(cè)定時(shí)間為9:00～17:00時(shí)，至3月15日結(jié)束。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel2003進(jìn)行處理、繪圖，采用DPS7.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

1.4 日光溫室光合有效輻射（PAR）及CO2濃度

經(jīng)測(cè)定（圖1、2），試驗(yàn)期間日光溫室光合有效輻射（PAR）9:00～17:00時(shí)的變化趨勢(shì)為先升高后降低，最高點(diǎn)出現(xiàn)在11：00～12：00時(shí)，光飽和點(diǎn)為500μmoL/（m2·s）左右。CO2濃度09：00～17：00時(shí)呈先高后低再逐漸增高的趨勢(shì)，最高點(diǎn)為9：00時(shí)左右，最低點(diǎn)為11：00～12：00時(shí)，下午關(guān)閉通風(fēng)口后CO2濃度又稍有升高。

圖1 日光溫室光合有效輻射（PAR）日變化

2 結(jié)果與分析

2.1 不同連作年限下馬鈴薯不同生育期光合速率

光合速率不是一個(gè)穩(wěn)定變化的參數(shù)，隨著環(huán)境條件（光照、溫度、二氧化碳等）的變化而發(fā)生變動(dòng)。由表1可以看出，馬鈴薯盛花期9:30～11:30時(shí)光合速率正茬最高，為12.97μmol/（m2·s），隨連作年限增加呈逐漸減小趨勢(shì)，之后又有所增加；馬鈴薯成熟期9:30～11:30時(shí)光合速率也以正茬最高，隨連作年限增加呈逐步下降的趨勢(shì)。

表1 連作馬鈴薯不同生育期9:30～11:30時(shí)光合速率變化

2.2 不同連作年限下馬鈴薯葉片凈光合速率（Pn）與蒸騰速率（Tr）的日變化

通過圖3可以看出，在不同連作年限下，馬鈴薯葉片凈光合速率（Pn）最高值均出現(xiàn)在11：00時(shí)左右，之后不斷下降。

由圖4可以看出，日光溫室馬鈴薯葉片蒸騰速率（Tr）最高值出現(xiàn)在12：00～13：00時(shí)。

圖3 連作馬鈴薯的凈光合速率日變化

圖4 連作馬鈴薯的蒸騰速率日變化

3 小結(jié)與討論

1） 日光溫室馬鈴薯盛花期9：30～11：30時(shí)的光合速率正茬最高，隨連作年限增加呈逐漸減小的趨勢(shì)，之后又有所增加。成熟期光合速率隨連作年限增加呈逐步下降的趨勢(shì)。葉片凈光合速率最高值均出現(xiàn)在11：00時(shí)左右，之后下降。葉片蒸騰速率（Tr）最高值出現(xiàn)在12：00～13：00時(shí)。這可能與溫室中光合有效輻射最高點(diǎn)出現(xiàn)在11：00～12：00時(shí)。CO2濃度變化呈現(xiàn)先高后低再逐漸增高的趨勢(shì)，最高點(diǎn)為9：00時(shí)左右，最低點(diǎn)為11：00～12：00時(shí)有關(guān)。

2） 光照、溫度、空氣中的CO2濃度、土壤和水分狀況的日變化，都對(duì)光合速率產(chǎn)生影響。日出后光合速率逐漸提高，中午前達(dá)到高峰，以后逐漸降低。一般情況下下午的光合速率要低于上午的光合速率，這不僅與外界條件有關(guān)，而且與葉片中的光合產(chǎn)物有積累而發(fā)生反饋抑制也有一定關(guān)系。

［1］ 董建力，惠紅霞，任 賢，等.春小麥光合速率與產(chǎn)量的關(guān)系研究［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2001（6）：10-12.