不同种植密度对冀张薯8号光合特性的影响

2014-08-28 11:15田再民等
湖北农业科学 2014年13期
关键词:蒸腾速率马铃薯密度

田再民等

摘要:以冀张薯8号为材料,采用相同行距、不同株距种植马铃薯,研究密度对马铃薯光合特性及产量的影响。结果表明,不同密度(m1~m4)下马铃薯叶片的净光合速率上升,在盛花期达峰值,分别为23.0、24.3、22.1和21.8 μmol CO2/(m2·s),至终花期有所下降,至成熟期光合速率达最低值,分别为10.9、12.3、8.5和8.0 μmol CO2/(m2·s);蒸腾速率变化趋势与净光合速率基本相同,在盛花期达峰值,分别为7.2、7.9、6.5和6.0 mmol H2O/(m2·s),至成熟期达最低值,分别为0.9、1.5、0.8和0.8 mmol H2O/(m2·s);气孔导度在盛花期达峰值,分别为492.0、508.0、411.0和405.0 mmol/(m2·s),成熟期达最低值,分别为184.0、224.0、128.0和127.0 mmol /(m2·s);胞间CO2浓度与叶片净光合速率的变化相反,在盛花期达最低值,分别为112.0、105.0、118.0和126.0 μmol/mol;在整个生育期的m2处理下净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均高于其他处理,胞间CO2浓度最低;从产量上来看,m2处理的产量最高。

关键词:马铃薯;密度;净光合速率;蒸腾速率;气孔导度;胞间CO2浓度

中图分类号:S532.044;S501 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)13-2995-03

Effects of Different Planting Density on Photosynthetic Characteristics of Potato

Variety Jizhangshu No.8

TIAN Zai-min1,GONG Xue-chen1,QI Li-pan1,YIN Jiang1,LIU Li-wen2,YUAN Wen-long3

(1. Department of Agronomy,Hebei North University,Zhangjiakou 075131,Hebei,China;

2.Agriculture and Pasture Bureau of Huaian,Huaian 075000,Hebei,China;

3. Plant Protection and Quarantine Station of Hebei Province, Shijiazhuang 050011,China)

Abstract: Jizhangshu No.8 was used to study the growth,photosynthetic parameters and yield in different planting densities. The results showed that the leaf net photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance quickly increased in four treatments(m1,m2,m3,m4), which reached the peak values of 23.0, 24.3, 22.1 and 21.8 μmolCO2/(m2·s) ,7.2, 7.9, 6.5 and 6.0 mmol H2O /(m2·s),492.0, 508.0, 411.0 and 405.0 mmol/(m2·s) at the flowering period and decreased in final flowering period reaching the minimum value in mature period with 10.9, 12.3, 8.5 and 8.0 μmolCO2 /(m2·s),0.9, 1.5, 0.8 and 0.8 mmol H2O/(m2·s),184.0,224.0,128.0 and 127.0 mmol/(m2·s). The change of intercellular CO2 concentration was opposite comparing with photosynthetic rate and the minimum values were 112.0, 105.0, 118.0 and 126.0 μmol/mol, respectively. During the whole growth period, the photosynthetic rate, transpiration rate, stomatal conductance and yield of m2 treatment were higher than that of other treatments.

Key words: potato;density; density; net photosynthetic rate; transpiration rate; stomatal conductance; intercellular CO2 concentration

马铃薯是冀西北地区主要的粮菜兼用作物,同时又是重要的经济作物,还是当地的传统农作物。马铃薯的生长发育和块茎产量、品质形成,最终取决于植株个体与群体的光合作用,因此增强马铃薯光合作用是提高其块茎产量和品质的基础[1]。净光合速率反映了作物光合作用的强弱,马铃薯不同品种的净光合速率、 单株叶面积、 株高、产量等特性均存在差异。改变植株在田间的分布情况会影响田间马铃薯对土壤水分的利用、养分的吸收及光能的利用,最终导致马铃薯的生长和产量受到不同程度的影响。马铃薯叶片的光合特性直接关系到其他生理性状的变化[2],研究马铃薯光合生产力是提高马铃薯种植水平及产量的基础。通过研究不同种植密度处理对马铃薯植株叶片光合特性、块茎产量的影响,旨在了解马铃薯叶片光合特性、块茎产量随不同种植密度的变化规律,为马铃薯品种生理育种及其高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2010年在张家口市张北县国家马铃薯高产示范基地进行,试验地前茬作物是莜麦,且地势平坦,肥力均匀。耕层0~20 cm土壤肥力:有机质22.7 g/kg,碱解氮65.2 mg/kg,速效磷10.3 mg/kg,速效钾147.9 mg/kg,pH 7.5。供试马铃薯品种为冀张薯8号,由张家口市农业科学院提供。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验设m1、m2、m3、m4 4个密度处理,分别为37 500、52 500、67 500、82 500株/hm2,每个处理3次重复,共12个小区(小区面积为6 m×3.5 m),每小区5行,行距70 cm,株距分别为38.1、27.2、21.2、17.3 cm。施氮肥150 kg/hm2,磷肥225 kg/hm2,钾肥75 kg/hm2。2010年5月9日播种,9月24日收获。分别在幼苗刚出土、幼苗高15 cm 时进行培土,其他田间管理同当地生产大田。

1.2.2 测定指标及方法 光合指标的测定:使用英国PP System公司CIRAS-2型光合测定仪,分别于现蕾期(7月2日)、初花期(7月15日)、盛花期(8月5日)、终花期(8月23日)、成熟期(9月24日)上午9:00-11:00选取3株标记,自然光照下测定倒3、4叶光合指标,结果取平均值[3],测定参数为净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞隙CO2浓度Ci和蒸腾速率Tr。

产量测定:收获后按薯块大小进行分级,75 g以上的为大薯,75 g以下的为小薯,分别记录大薯、小薯的数量与重量。用Microsoft Excel 2003 进行数据分析与作图。

2 结果与分析

2.1 不同密度下马铃薯叶片净光合速率的变化

不同密度下马铃薯叶片净光合速率的变化如图1。净光合速率的变化是植物光合作用受内外因素影响的结果,是反映作物自身光能利用能力及适应外界环境变化的综合表征。由图1可知,现蕾期至盛花期,不同密度(m1~m4)下马铃薯叶片的净光合速率上升,在盛花期达峰值,分别为23.0、24.3、22.1和21.8 μmol CO2/(m2·s),至终花期有所下降,至成熟期净光合速率达最低值,分别为10.9、12.3、8.5和8.0 μmol CO2/(m2·s)。从整个生育期的净光合速率来看,m2下净光合速率均高于其他处理。说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯叶片光合作用较强。

2.2 不同密度下马铃薯叶片蒸腾速率的变化

不同密度下马铃薯叶片蒸腾速率的变化如图2。由图2可知,不同密度下马铃薯叶片的蒸腾速率变化趋势与净光合速率基本相同,呈现先升高后降低的趋势,在盛花期达峰值,分别为7.2、7.9、6.5和6.0 mmol H2O /(m2·s),终花期有所下降,至成熟期蒸腾速率达最低值,分别为0.9、1.5、0.8和0.8 mmol H2O/(m2·s)。从整个生育期的蒸腾速率来看,m2下蒸腾速率均高于其他处理。说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯蒸腾作用较强。

2.3 不同密度下马铃薯叶片气孔导度的变化

不同密度下马铃薯叶片气孔导度如图3。气孔是CO2进入植物体和植物体内水分蒸发的主要通道[4]。由图3可知,不同密度下马铃薯叶片的气孔导度与叶片净光合速率表现出相同的变化趋势,随着生育进程的推进,均先上升后下降,并在盛花期达峰值,分别为492.0、508.0、411.0和405.0 mmol/(m2·s),至成熟期气孔导度达最低值,分别为184.0、224.0、128.0和127.0 mmol/(m2·s)。在整个生育期的气孔导度m2均高于其他处理,说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯气孔导度较高,更有利于进行光合作用和蒸腾作用,从而提高产量。

2.4 不同密度下马铃薯叶片胞间CO2浓度的变化

不同密度下马铃薯叶片胞间CO2浓度的变化如图4。由图4可知,随着生育进程的推进,不同密度下马铃薯叶片的胞间CO2浓度与叶片净光合速率的变化恰好相反,变化趋势为先下降后升高,并在盛花期达最低值,分别为112.0、105.0、118.0和126.0 μmol/mol,在整个生育期,胞间CO2浓度m2均低于其他处理,说明适宜的栽培密度下马铃薯对胞间CO2利用率高[5,6]。

2.5 不同密度下马铃薯产量的比较

在成熟期测定各小区马铃薯产量,处理m1、m2、 m3、m4每公顷平均产量分别为39 419.9、43 864.6、 38 837.9和35 478.0 kg,处理m2的产量最高。

3 结论与讨论

在作物栽培技术中,确定合理的种植密度和适宜的矿质养分配合及用量,保证植株在生长发育的关键时期具有较高的光合效率方可实现高产[7]。本试验从现蕾期至盛花期,叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均上升,在盛花期达峰值,终花期有所下降,至成熟期净光合速率、蒸腾速率和气孔导度达最低值,而胞间CO2浓度的变化趋势与净光合速率变化相反。整个生育期处理m2的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度明显高于其他处理,且产量最高。说明随着密度增加,马铃薯产量有所增加,但超出适宜种植密度后,产量就有所降低,且净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均随之下降,胞间CO2浓度会升高。

马铃薯是冀西北地区主要粮食作物之一,其产量的高低直接影响该地区粮食总产量和马铃薯加工利用。本试验处理m2的大薯产量最高,且个数最多,其总产量高于其他处理,这可能是因为处理m3、m4相对处理m2减小了株距,植株间会发生养分竞争,导致大薯产量下降;而处理m1相对处理m2加大了株距,影响了中耕培土保墒,从而影响薯块的膨大。适宜的株距,有利于形成壮苗和中耕培土,调节马铃薯块茎所处的环境,使马铃薯对田间土壤水分、养分合理利用,植株的光合产物迅速向地下块茎运输,形成大薯[8-11]。因此,采用密度为52 500株/hm2种植冀张薯8号,其光合参数均优于其他处理,且提高了产量,进而提高了经济效益。

综上所述,以52 500株/hm2密度播种最好,生育期光合作用较强,收获时产量最高,这说明适宜的密度可使马铃薯净光合速率、蒸腾速率、气孔导度较高,从而促进植株进行光合作用,进而增加大薯产量,提高马铃薯的总产量。

参考文献:

[1] 田 丰,张永成,张凤军,等.不同肥料和密度对马铃薯光合特性和产量的影响[J].西北农业学报,2010,19(6):95-98.

[2] 王惠群,萧浪涛,杨艳丽. 不同加工型马铃薯品种光合特性的比较[J].中国马铃薯,2005,19(6):336-338.

[3] 柳永强,马廷蕊,王一航,等.斑地锦入侵对不同生育期马铃薯形态及光合特性的影响[J].农业现代化研究,2010,31(5):634-637.

[4] 张 磊,刘景辉,徐胜涛,等.植物生长营养液对不同灌溉量马铃薯光合特性及产量的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2013,41(2):1-6.

[5] 骆兰平,于振文,王 东,等.土壤水分和种植密度对小麦旗叶光合性能和干物质积累与分配的影响[J].作物学报,2011,37(6): 1049-1059.

[6] 张 娟,张永丽,武同华,等.氮肥底追比例对高产栽培中小麦光合特性和干物质积累与分配的影响[J].麦类作物学报,2011, 31(3):508-513.

[7] 赵跟虎.马铃薯产量与主要产量性状关系的研究[J].干旱地区农业研究,2006,24(6):52-54.

[8] 田再民,龚学臣,冯 琰,等.不同行距对冀张薯8号生长、光合速率及产量的影响[J].广东农业科学,2012,39(16):7-9.

[9] 陈光玉, 文云书, 刘 辉,等.不同播种密度对脱毒马铃薯费乌瑞它产量的影响[J].贵州农业科学,2008,36(6):55-56.

[10] 杨相昆, 田海燕, 魏建军,等.不同播种方式及种植密度对马铃薯种薯生产的影响[J].西南农业学报,2009,22(4):910-912.

[11] 汤汉华,谢春甫,周杰平,等.春马铃薯地膜覆盖高产栽培技术[J].湖北农业科学,2010,49(8):1821-1822.

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2010年在张家口市张北县国家马铃薯高产示范基地进行,试验地前茬作物是莜麦,且地势平坦,肥力均匀。耕层0~20 cm土壤肥力:有机质22.7 g/kg,碱解氮65.2 mg/kg,速效磷10.3 mg/kg,速效钾147.9 mg/kg,pH 7.5。供试马铃薯品种为冀张薯8号,由张家口市农业科学院提供。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验设m1、m2、m3、m4 4个密度处理,分别为37 500、52 500、67 500、82 500株/hm2,每个处理3次重复,共12个小区(小区面积为6 m×3.5 m),每小区5行,行距70 cm,株距分别为38.1、27.2、21.2、17.3 cm。施氮肥150 kg/hm2,磷肥225 kg/hm2,钾肥75 kg/hm2。2010年5月9日播种,9月24日收获。分别在幼苗刚出土、幼苗高15 cm 时进行培土,其他田间管理同当地生产大田。

1.2.2 测定指标及方法 光合指标的测定:使用英国PP System公司CIRAS-2型光合测定仪,分别于现蕾期(7月2日)、初花期(7月15日)、盛花期(8月5日)、终花期(8月23日)、成熟期(9月24日)上午9:00-11:00选取3株标记,自然光照下测定倒3、4叶光合指标,结果取平均值[3],测定参数为净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞隙CO2浓度Ci和蒸腾速率Tr。

产量测定:收获后按薯块大小进行分级,75 g以上的为大薯,75 g以下的为小薯,分别记录大薯、小薯的数量与重量。用Microsoft Excel 2003 进行数据分析与作图。

2 结果与分析

2.1 不同密度下马铃薯叶片净光合速率的变化

不同密度下马铃薯叶片净光合速率的变化如图1。净光合速率的变化是植物光合作用受内外因素影响的结果,是反映作物自身光能利用能力及适应外界环境变化的综合表征。由图1可知,现蕾期至盛花期,不同密度(m1~m4)下马铃薯叶片的净光合速率上升,在盛花期达峰值,分别为23.0、24.3、22.1和21.8 μmol CO2/(m2·s),至终花期有所下降,至成熟期净光合速率达最低值,分别为10.9、12.3、8.5和8.0 μmol CO2/(m2·s)。从整个生育期的净光合速率来看,m2下净光合速率均高于其他处理。说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯叶片光合作用较强。

2.2 不同密度下马铃薯叶片蒸腾速率的变化

不同密度下马铃薯叶片蒸腾速率的变化如图2。由图2可知,不同密度下马铃薯叶片的蒸腾速率变化趋势与净光合速率基本相同,呈现先升高后降低的趋势,在盛花期达峰值,分别为7.2、7.9、6.5和6.0 mmol H2O /(m2·s),终花期有所下降,至成熟期蒸腾速率达最低值,分别为0.9、1.5、0.8和0.8 mmol H2O/(m2·s)。从整个生育期的蒸腾速率来看,m2下蒸腾速率均高于其他处理。说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯蒸腾作用较强。

2.3 不同密度下马铃薯叶片气孔导度的变化

不同密度下马铃薯叶片气孔导度如图3。气孔是CO2进入植物体和植物体内水分蒸发的主要通道[4]。由图3可知,不同密度下马铃薯叶片的气孔导度与叶片净光合速率表现出相同的变化趋势,随着生育进程的推进,均先上升后下降,并在盛花期达峰值,分别为492.0、508.0、411.0和405.0 mmol/(m2·s),至成熟期气孔导度达最低值,分别为184.0、224.0、128.0和127.0 mmol/(m2·s)。在整个生育期的气孔导度m2均高于其他处理,说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯气孔导度较高,更有利于进行光合作用和蒸腾作用,从而提高产量。

2.4 不同密度下马铃薯叶片胞间CO2浓度的变化

不同密度下马铃薯叶片胞间CO2浓度的变化如图4。由图4可知,随着生育进程的推进,不同密度下马铃薯叶片的胞间CO2浓度与叶片净光合速率的变化恰好相反,变化趋势为先下降后升高,并在盛花期达最低值,分别为112.0、105.0、118.0和126.0 μmol/mol,在整个生育期,胞间CO2浓度m2均低于其他处理,说明适宜的栽培密度下马铃薯对胞间CO2利用率高[5,6]。

2.5 不同密度下马铃薯产量的比较

在成熟期测定各小区马铃薯产量,处理m1、m2、 m3、m4每公顷平均产量分别为39 419.9、43 864.6、 38 837.9和35 478.0 kg,处理m2的产量最高。

3 结论与讨论

在作物栽培技术中,确定合理的种植密度和适宜的矿质养分配合及用量,保证植株在生长发育的关键时期具有较高的光合效率方可实现高产[7]。本试验从现蕾期至盛花期,叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均上升,在盛花期达峰值,终花期有所下降,至成熟期净光合速率、蒸腾速率和气孔导度达最低值,而胞间CO2浓度的变化趋势与净光合速率变化相反。整个生育期处理m2的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度明显高于其他处理,且产量最高。说明随着密度增加,马铃薯产量有所增加,但超出适宜种植密度后,产量就有所降低,且净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均随之下降,胞间CO2浓度会升高。

马铃薯是冀西北地区主要粮食作物之一,其产量的高低直接影响该地区粮食总产量和马铃薯加工利用。本试验处理m2的大薯产量最高,且个数最多,其总产量高于其他处理,这可能是因为处理m3、m4相对处理m2减小了株距,植株间会发生养分竞争,导致大薯产量下降;而处理m1相对处理m2加大了株距,影响了中耕培土保墒,从而影响薯块的膨大。适宜的株距,有利于形成壮苗和中耕培土,调节马铃薯块茎所处的环境,使马铃薯对田间土壤水分、养分合理利用,植株的光合产物迅速向地下块茎运输,形成大薯[8-11]。因此,采用密度为52 500株/hm2种植冀张薯8号,其光合参数均优于其他处理,且提高了产量,进而提高了经济效益。

综上所述,以52 500株/hm2密度播种最好,生育期光合作用较强,收获时产量最高,这说明适宜的密度可使马铃薯净光合速率、蒸腾速率、气孔导度较高,从而促进植株进行光合作用,进而增加大薯产量,提高马铃薯的总产量。

参考文献:

[1] 田 丰,张永成,张凤军,等.不同肥料和密度对马铃薯光合特性和产量的影响[J].西北农业学报,2010,19(6):95-98.

[2] 王惠群,萧浪涛,杨艳丽. 不同加工型马铃薯品种光合特性的比较[J].中国马铃薯,2005,19(6):336-338.

[3] 柳永强,马廷蕊,王一航,等.斑地锦入侵对不同生育期马铃薯形态及光合特性的影响[J].农业现代化研究,2010,31(5):634-637.

[4] 张 磊,刘景辉,徐胜涛,等.植物生长营养液对不同灌溉量马铃薯光合特性及产量的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2013,41(2):1-6.

[5] 骆兰平,于振文,王 东,等.土壤水分和种植密度对小麦旗叶光合性能和干物质积累与分配的影响[J].作物学报,2011,37(6): 1049-1059.

[6] 张 娟,张永丽,武同华,等.氮肥底追比例对高产栽培中小麦光合特性和干物质积累与分配的影响[J].麦类作物学报,2011, 31(3):508-513.

[7] 赵跟虎.马铃薯产量与主要产量性状关系的研究[J].干旱地区农业研究,2006,24(6):52-54.

[8] 田再民,龚学臣,冯 琰,等.不同行距对冀张薯8号生长、光合速率及产量的影响[J].广东农业科学,2012,39(16):7-9.

[9] 陈光玉, 文云书, 刘 辉,等.不同播种密度对脱毒马铃薯费乌瑞它产量的影响[J].贵州农业科学,2008,36(6):55-56.

[10] 杨相昆, 田海燕, 魏建军,等.不同播种方式及种植密度对马铃薯种薯生产的影响[J].西南农业学报,2009,22(4):910-912.

[11] 汤汉华,谢春甫,周杰平,等.春马铃薯地膜覆盖高产栽培技术[J].湖北农业科学,2010,49(8):1821-1822.

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2010年在张家口市张北县国家马铃薯高产示范基地进行,试验地前茬作物是莜麦,且地势平坦,肥力均匀。耕层0~20 cm土壤肥力:有机质22.7 g/kg,碱解氮65.2 mg/kg,速效磷10.3 mg/kg,速效钾147.9 mg/kg,pH 7.5。供试马铃薯品种为冀张薯8号,由张家口市农业科学院提供。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验设m1、m2、m3、m4 4个密度处理,分别为37 500、52 500、67 500、82 500株/hm2,每个处理3次重复,共12个小区(小区面积为6 m×3.5 m),每小区5行,行距70 cm,株距分别为38.1、27.2、21.2、17.3 cm。施氮肥150 kg/hm2,磷肥225 kg/hm2,钾肥75 kg/hm2。2010年5月9日播种,9月24日收获。分别在幼苗刚出土、幼苗高15 cm 时进行培土,其他田间管理同当地生产大田。

1.2.2 测定指标及方法 光合指标的测定:使用英国PP System公司CIRAS-2型光合测定仪,分别于现蕾期(7月2日)、初花期(7月15日)、盛花期(8月5日)、终花期(8月23日)、成熟期(9月24日)上午9:00-11:00选取3株标记,自然光照下测定倒3、4叶光合指标,结果取平均值[3],测定参数为净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞隙CO2浓度Ci和蒸腾速率Tr。

产量测定:收获后按薯块大小进行分级,75 g以上的为大薯,75 g以下的为小薯,分别记录大薯、小薯的数量与重量。用Microsoft Excel 2003 进行数据分析与作图。

2 结果与分析

2.1 不同密度下马铃薯叶片净光合速率的变化

不同密度下马铃薯叶片净光合速率的变化如图1。净光合速率的变化是植物光合作用受内外因素影响的结果,是反映作物自身光能利用能力及适应外界环境变化的综合表征。由图1可知,现蕾期至盛花期,不同密度(m1~m4)下马铃薯叶片的净光合速率上升,在盛花期达峰值,分别为23.0、24.3、22.1和21.8 μmol CO2/(m2·s),至终花期有所下降,至成熟期净光合速率达最低值,分别为10.9、12.3、8.5和8.0 μmol CO2/(m2·s)。从整个生育期的净光合速率来看,m2下净光合速率均高于其他处理。说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯叶片光合作用较强。

2.2 不同密度下马铃薯叶片蒸腾速率的变化

不同密度下马铃薯叶片蒸腾速率的变化如图2。由图2可知,不同密度下马铃薯叶片的蒸腾速率变化趋势与净光合速率基本相同,呈现先升高后降低的趋势,在盛花期达峰值,分别为7.2、7.9、6.5和6.0 mmol H2O /(m2·s),终花期有所下降,至成熟期蒸腾速率达最低值,分别为0.9、1.5、0.8和0.8 mmol H2O/(m2·s)。从整个生育期的蒸腾速率来看,m2下蒸腾速率均高于其他处理。说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯蒸腾作用较强。

2.3 不同密度下马铃薯叶片气孔导度的变化

不同密度下马铃薯叶片气孔导度如图3。气孔是CO2进入植物体和植物体内水分蒸发的主要通道[4]。由图3可知,不同密度下马铃薯叶片的气孔导度与叶片净光合速率表现出相同的变化趋势,随着生育进程的推进,均先上升后下降,并在盛花期达峰值,分别为492.0、508.0、411.0和405.0 mmol/(m2·s),至成熟期气孔导度达最低值,分别为184.0、224.0、128.0和127.0 mmol/(m2·s)。在整个生育期的气孔导度m2均高于其他处理,说明在同一生育时期,适宜的栽培密度下马铃薯气孔导度较高,更有利于进行光合作用和蒸腾作用,从而提高产量。

2.4 不同密度下马铃薯叶片胞间CO2浓度的变化

不同密度下马铃薯叶片胞间CO2浓度的变化如图4。由图4可知,随着生育进程的推进,不同密度下马铃薯叶片的胞间CO2浓度与叶片净光合速率的变化恰好相反,变化趋势为先下降后升高,并在盛花期达最低值,分别为112.0、105.0、118.0和126.0 μmol/mol,在整个生育期,胞间CO2浓度m2均低于其他处理,说明适宜的栽培密度下马铃薯对胞间CO2利用率高[5,6]。

2.5 不同密度下马铃薯产量的比较

在成熟期测定各小区马铃薯产量,处理m1、m2、 m3、m4每公顷平均产量分别为39 419.9、43 864.6、 38 837.9和35 478.0 kg,处理m2的产量最高。

3 结论与讨论

在作物栽培技术中,确定合理的种植密度和适宜的矿质养分配合及用量,保证植株在生长发育的关键时期具有较高的光合效率方可实现高产[7]。本试验从现蕾期至盛花期,叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均上升,在盛花期达峰值,终花期有所下降,至成熟期净光合速率、蒸腾速率和气孔导度达最低值,而胞间CO2浓度的变化趋势与净光合速率变化相反。整个生育期处理m2的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度明显高于其他处理,且产量最高。说明随着密度增加,马铃薯产量有所增加,但超出适宜种植密度后,产量就有所降低,且净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均随之下降,胞间CO2浓度会升高。

马铃薯是冀西北地区主要粮食作物之一,其产量的高低直接影响该地区粮食总产量和马铃薯加工利用。本试验处理m2的大薯产量最高,且个数最多,其总产量高于其他处理,这可能是因为处理m3、m4相对处理m2减小了株距,植株间会发生养分竞争,导致大薯产量下降;而处理m1相对处理m2加大了株距,影响了中耕培土保墒,从而影响薯块的膨大。适宜的株距,有利于形成壮苗和中耕培土,调节马铃薯块茎所处的环境,使马铃薯对田间土壤水分、养分合理利用,植株的光合产物迅速向地下块茎运输,形成大薯[8-11]。因此,采用密度为52 500株/hm2种植冀张薯8号,其光合参数均优于其他处理,且提高了产量,进而提高了经济效益。

综上所述,以52 500株/hm2密度播种最好,生育期光合作用较强,收获时产量最高,这说明适宜的密度可使马铃薯净光合速率、蒸腾速率、气孔导度较高,从而促进植株进行光合作用,进而增加大薯产量,提高马铃薯的总产量。

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