玉米花生间作对玉米光合特性及产量形成的影响研究
2016-04-04王倩
王倩
(郑州市农业技术推广中心,河南 郑州 450008)
玉米花生间作对玉米光合特性及产量形成的影响研究
王倩
(郑州市农业技术推广中心,河南 郑州450008)
在探索玉米花生间作中玉米光合特性及产量的过程中,对间作玉米进行研究。研究表明:间作能够将玉米功能叶片内的叶绿素含量提升,转变叶绿素的构造,明显提升了净光合速率。间作令玉米提升了光补偿点、光饱和点、光饱和中最大净光合速率、表观量子效率以及羧化效率,令CO2补偿点显著下降。间作显著提升了玉米生育后期单株干物质,加快籽粒成长,显著提升玉米产量,当量高出其所占面积比时,体现出显著的间作产量特点。
玉米;花生;间作;光合特性;产量形成
有效的间作可以良好运用相应的自然资源,将风险降低,杂草减少,从而提升单位耕地面积的产量,这对于我国乃至全球农业的发展具有重要的作用。由于全球人口不断增长,耕地面积减少,全球粮食增长所需已经愈发无法得到满足,间作的种植越来越被各国农业生产所关注。在各种间作种植体系当中,玉米的地位十分重要,玉米花生间作显著提升了玉米的产量,间作产量优势尤为明显。
对于玉米花生间作而言,整田群体高矮交错,构成伞状群体结构,转变了玉米生育后期出现单一群体平面受光的状况,改善受光的条件,提升功能叶片中叶绿素的含量以及蒸腾速率、光合速率及气孔导度。玉米花生间作普遍存在于东南亚与非洲,近些年来,也在我国的四川、广东乃至黄淮海等地迅速扩大,种植面积不断提高,间作令玉米对强光的运用显著提升,间作产量极具优势。
1 国内外相关研究的进展
(1)光能利用。玉米花生间作作为高矮交错的作物,这一方式转变了作物的受光面,令作物可以获得更多的光,并且令群体条带内光的垂直分布十分均匀,从不同角度对间作群体作物具有较大的影响。玉米花生间作可以令田间小气候具有各种影响,使得玉米花生光合特征具有变化,高杆玉米可以为花生带来遮阴效果,令花生的光合能力受到阻碍。由于间作花生会对光能的运用偏向隐性植物特征的转变,激发其对群体中弱光吸收能力与转化效率。玉米则提高阳性植物光合特性,提升玉米对强光的运用,完成作物对光能的运用。
(2)土地生产力与产量。间作在有效配置作物的种类及管理方面能够提升土地的生产力,而且能够有效运用资源,特别对于间作种植十分普遍的豆科及禾本科间作形式而言更加明显。玉米花生间作有效促进了产量的提升,具有提升土地生产力的特点。玉米产量对间作群体土地运用效率的提高具有重要作用。由于边际效应的影响,玉米则明显增产,而花生的产量则显著降低。通过不断分析,间作转变了其生产的环境,尤其对于光照环境的提升令玉米籽粒的品质显著提高。
2 玉米花生间作对玉米光合特性的影响
(1)间作玉米功能叶片的叶绿素含量及构成。叶绿素对于植株具有吸收、传递、转化光能的作用,类胡萝卜素具备光能捕获以及光损坏防御两个方面,对于光合作用具有十分重要的作用。相较于单作玉米而言,间作玉米的穗位叶叶绿素含量、类胡萝卜素含量均有所增加,具有较大的差异。这也体现出,间作玉米经过提升叶绿素,加快光能的吸收,并且提高了类胡萝卜素以及叶绿素的含量,提高了强光损坏防御的作用,提升光合效率。
(2)间作玉米功能叶片的荧光特性。作为植物叶片暗适应后光合系统中心彻底开放中荧光的强度而言,体现出天线色素在被激发以后其中的电子密度。植物在暗适应中具有较大的可变荧光强度,体现出还原的状况。作为植物叶片暗适应后光合系统的最大光化学量子效率,体现开放反应核心的能量补货效率。作为作用光的存在是激光化学量子的效率,体现出用在光化学当中激发能占进入总激发能的对比度,成为了植物光合作用的一个标准。淬灭光化学的系数,体现出天线色素是在光能传递光化学电子的份数。相较于单作玉米而言,间作减少了玉米功能叶片初始荧光、可变荧光以及是激光化学效率,可是差别并不大。间作对玉米功能叶片最大光华学效率以及光化学猝灭系统系数影响较低。这也体现出,提升间作玉米光合速率,并非因为功能叶片传输光能、改变效率而引发的。
(3)间作玉米功能叶光合特性。在间作显著提升了玉米后,需要分别提升玉米功能叶片的净光合速率,显著提升了灌浆期以及乳熟期,单作玉米与间作玉米光合效率均较低,体现出玉米花生间作能够有效提升玉米净光合速率,降低玉米叶片出现衰老现象,加长了光合作用的时间。
3 玉米花生间作对玉米产量形成的影响
(1)间作玉米单株干物质。单株干物质作为权衡玉米生长情况的一个主要标志,间作玉米在单株干物质质量与单作并不明显,随后间作玉米单株干物质质量愈发超出单作玉米,生育后期的间作玉米比单作玉米高,具有显著的差异。对单株茎叶质量而言,间作玉米与单作玉米差距并不明显。
(2)间作玉米灌浆速率。玉米穗重的改变成为了评价玉米灌浆速率的一个标准。从玉米授粉以后,间作玉米单穗质量逐渐超出单作玉米,随着灌浆的进行,差距愈发明显,当授粉20d后,间作玉米的单穗质量已经超出了单作玉米,收获期的差距更加明显。这也体现出,间作玉米和单作玉米在单株质量差距方面主要源自单穗籽粒质量的提升,茎叶质量差异并不大。
(3)间作玉米质量和偏土地当量比。间作比单作具有更高的玉米产量,间作玉米在收获指数方面明显比单作玉米高,这体现出在玉米花生的间作中,有利于光合物质朝着籽粒进行运输及分配,具有显著的间作产量优势。
4 结语
对于玉米花生间作体系而言,间作玉米存在显著的间作产量特点,因为间作提高了玉米运用强光的作用,提升了玉米生育后期功能叶片的净光合中的速率,加快了光合物质对籽粒的分配。提升间作玉米净光合速率是透过羧化效率与表观量子效率的提升进行的,并非提升光能的传递与转化。
[1]王波,余海兵,支银娟.玉米不同种植模式对田间小气候和产量的影响[J].核农学报,2012,(3):623-627.
[2]王正航,武仙山,昌小平,等.小麦旗叶叶绿素含量及荧光动力学参数与产量的灰色关联度分析[J].作物学报,2010,(2):217-227.
[3]侯敏,侯刚,刘学良,等.辽宁省花生生产现状、问题及发展对策[J].安徽农学通报,2010,(17):97-98,113.
Study on Impact of Corn Peanut Intercropping on Maize Photosynthetic Characteristics and Yield Formation
WANG Qian
(Zhengzhou Agricultural Technology Promotion Center,Zhengzhou,Henan 450008,China)
In exploring corn peanut intercropping maize photosynthetic characteristics and yield,to research intercropping maize.The studies have shown that:intercropping maize chlorophyll content can be functional within the blade lift,change the structure of chlorophyll,improve net photosynthetic rate significantly.Intercropping maize improved light compensation point,light saturation point,light saturation maximum net photosynthetic rate,apparent quantum yield and carboxylation efficiency,so that CO2compensation point decreased significantly.Intercropping maize growing significantly enhanced post-plant dry matter,accelerated grain growth,significantly improved corn yield equivalent area ratio higher than its share,reflecting a significant intercropping yield characteristics.
corn;peanut;intercropping;photosynthetic characteristics;yield formation
S513
A
2095-980X(2016)07-0162-01
2016-06-14
王倩(1982-),女,河南郑州人,大学本科,助理农艺师,主要研究方向:农业技术推广。