浅析种植密度对烤烟叶片光合作用和产质量的影响

作者:未知

  摘 要:种植密度是影响烤烟植株的光合作用、水利用率、实际荧光等众多成长特性的重要因素。与此同时,植株的种植密度变化还会直接决定植物的产量、田间气候与植株间通风情况,从而反馈烟田个体成长与群体环境之间的关系,对烟田群体的生态特性产生制约。烤烟的叶片属于植物进行光合作用的主体,也是存储叶绿素的主要植物器官,具有很高的经济价值,是实验检测的重点。本文主要通过四组密度不同的烤烟项目检测,对密度与净光合速率、实际荧光、叶绿素之间的关系进行探究。
  关键词:净光合速率;叶绿素;荧光特性
  植物密度能够对植株群体光合性能、田间生态环境、截光面积产生直接影响,密度的变化对烤煙的实际生产情况与作物产量有着决定性的作用。因此,本文对昆明市寻甸县七星烟站的不同密度植株种植情况进行实验,并分析了相应的测试项目调查数据,得出了密度对植物成长特性的影响结果。
  一、烤烟种植密度实验的方法与材料
  1.实验植株与气候条件
  试验于2018年在昆明市寻甸县七星烟站试验场进行,烤烟品种选择云烟87。昆明属于亚热带季风气候,夏季高温多雨,日照时间长,雨水丰富,霜期短,年温差小,温度、湿度适宜,受印度洋西南暖湿气流的影响,适宜种植烤烟。
  2.实验设计
  将植株分为四组,按照密度不同进行种植,第一组的间距为40cm,密度为22725株·hm-2;第二组的间距为47cm,密度为19350株·hm-2;第三组的间距为53cm,密度为17175株·hm-2;第四组的间距为60cm,密度为15150株·hm-2。实验小区按照随机选择进行设计,重复三次以上,共涉及十二个小区,每个小区种十行,行与行之间的间距为1.1m,整个小区的面积为110m2,实验时四周设置保护行。
  3.种植项目的测试与方法选择
  (1)测量叶片中的叶绿素SPAD值
  SPAD值测试,最好选择柯尼卡美能达企业的测试设备(SPAD-502Plus),对植物的上、中、下三部分进行分别测量,选择测量植株时,应该优先选择不同实验区内长势均匀的十颗植株,测量叶中部分。
  (2)植株光合特性的实验测定方式
  利用美国CID公司生产的CI-340便携式光合作用测定系统,在自然光照条件下,在上午9:00~11:00,有效光和辐射值1500~2200(μmol·m-2s-1),每次每小区选长势均匀一致有代表性的烟株2株,避开主脉测定中部叶片的光合气体交换参数,读数1min,得到净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)。并计算水分利用率(WUE),其中WUE=Pn/E。
  (3)对叶绿素荧光特性的实验测定
  利用德国WALZ公司生产的MINI-PAM超便携式调制叶绿素荧光仪于14日每小区选长势均匀一致有代表性的烟株3株,直接测其中部叶片的实际荧光F,给出饱和脉冲光,测出光下最大荧光Fm'。根据Fm'和F的差可以求出在实际光照状态下PSⅡ的实际量子产量,即PSⅡ光能捕获效率ΦPSⅡ=ΔF/Fm'=(Fm'-F)/Fm'。
  二、烤烟种植密度的实验测试结果
  1.种植密度不同对植株叶片部分叶绿素SPAD值产生的影响
  种植实验的相关数据表明,叶片不同部分含有的叶绿素通常是上叶部大于中叶部,中叶部大于下叶部,种植密度影响最为明显的是叶片的上部分,种植结果显示第四组的叶片上部叶绿素最低,与另外三组的差异较为显著。不同密度下种植的烤烟下叶部与中叶部的数据相差较大,导致叶绿素差异的原因可能是由于烤烟在测试时进入了成熟期,叶片的颜色不同。
  2.种植密度差异对烤烟植株中部光合特性产生的影响
  (1)净光合速率不同
  种植数据调查结果表明,烤烟中部的叶片植物密度越低,净光合速率越高,相较于实验一组,实验二组的净光合速率增加了5.8%(P>0.05),实验三组的光合速率增加了10.6%(P>0.05),实验四组的烤烟净光合速率增加了15%(P<0.01),实验一组与实验四组的光合特性相差较大,植株的种植密度与净光合速率呈负相关。
  (2)不同实验组的水分利用程度
  据实验组对照数据显示,植株之间的密度对叶片的水分利用产生的影响相对较小,数据间的差异不明显。但如果烤烟种植的实际密度过高(实验一组与实验二组)植株中部的水分利用程度较高,据实验观察可知,造成这种结果的原因很可能是高密度植株能够降低地表照射强度,减少种植区的地表蒸发量。但与此相对应的,实验四组相对于三组的水分利用实际效率高,引发该种情况的原因可能是四组的光合效能相对较强。
  3.种植密度差异对烤烟植株中部叶绿素荧光产生的影响
  据四组对照实验表明,种植密度越低,荧光F值也随之降低,这也就表示实际荧光与净光合速率属于负相关。Fm′值随着烤烟植株密度的降低呈上升趋势,实验四组比实验一组的Fm′值高12%;相较于实验二组,高出11%;比实验三组高出10%,但实验组的差距未达到显著水平,F值逐步降低,Fm′值相应的升高,烤烟植株的中部ΦPSⅡ值由于密度下降而不断升高。结合净光合速率、实际荧光的实验结果分析,二者的相关性有着显著的差异,实际荧光与植株的密度呈正相关,与净光合速率是负相关。
  三、结语
  在烤烟生产、种植过程中,应该将单叶重作为衡量产量的重要标准,与此同时,叶片的重量也与烟叶的加工质量有着密切的关系。通常情况下,合理增加叶片重量,不仅可以提升烟田的实际生产数量,也能够保障烤烟生产的整体质量。对不同密度的烤烟植株进行实验分析可知,种植的密度与叶片的生长情况紧密相关,这主要是由于密度能够影响植物的光合效能、叶绿素含量、荧光特性、地表蒸发等生长特性。为此,烟田的种植应该充分考虑植物的密度,在为作物提供良好成长条件的基础上,实现科学种植、增产增值的目的。
  参考文献:
  [1]叶面喷施微量元素对烤烟光合特性、氮钾含量及产值的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2017(10).
  [2]赵会杰,张皓帆,李华,etal.种植密度对烤烟叶片碳同化能力及同化产物分配的影响[J].河南农业科学,2017(11).
  [3]霍昭光,孙志浩,邢雪霞,etal.北方烟区水肥一体化对烤烟生长、根系形态、生理及光合特性的影响[J].中国生态农业学报,2017(9).
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