論氣候變化對馬鈴薯葉面指數的影響

賀赟 何小剛

[摘 要] 葉面積指數（LAI）不僅是植物生長特性的特征參數，還對農作物的產量起著至關重要的作用。因此研究葉面積指數的影響因素是對生態學，生物學有著重要的意義。本次試驗研究不同品種馬鈴薯的葉面積指數的差別和氣候變化對馬鈴薯葉面積指數的影響。馬鈴薯的種類和溫度決定葉面積指數的大小，馬鈴薯的種類不同，葉面積指數就不同，在一定溫度范圍內葉面積指數隨著溫度的變化而變化，溫度高葉面積指數高；溫度低葉面積指數低。

[關鍵詞] 氣候因子 馬鈴薯 葉面積指數

[中圖分類號] S532 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）05-0295-01

馬鈴薯是我國主要的糧食作物，營養價值很高，越來越受到人們的喜愛和追捧，其不僅用于人類的食用還參與飼料的加工和工業原料的制備的過程，它的產量受葉面積指數的影響。研究馬鈴薯葉面積指數，對獲得早熟品種，提高總產量等方面有著重要的意義。葉面積指數是一個無量綱度量的參數，其大小與植被種類、大小、生理特性、生長周期、葉片傾斜角、和氣候因素等有關，還受管理方式及其測量方法的影響，是反映作物長勢情況與農作物總產量的一個重要的農學參數[1]。本研究提供適宜生態條件下生長的馬鈴薯群體所需要的條件， 同時也可為不同生態條件下， 尤其是環境條件較差的群體種植栽培治理提供建議。

一、實驗材料與方法

1.材料

本次實驗地點在定西半干旱氣象與生態環境試驗基地，在定西試驗田種植三種不同品種的馬鈴薯分別為新大坪（XDP），定薯1（DS1），定薯2（DS2）對他們進行培養。設置了3個溫棚分別為棚1（P1）棚2（P2）棚3（P3）和室外作對照實驗，每個大棚和室外的溫度都不同，P1的溫度比室外高1℃，P2的溫度比室外高2℃，P3的溫度比室外高3℃，進而分析溫度對葉面積指數的影響。在室外和P1，P2，P3中都種植9隴馬鈴薯順序分別為XDP、DS1、DS2以此循環。待馬鈴薯成熟后分別從室外和大棚中每種馬鈴薯隨機抽取5株作為實驗對象。

2.方法

LAI是無量綱度量，動態變化的參數。葉片的數量、植物的種類、大小、生理特性、氣候因子及其測定的方法對葉面積指數有著影響。

本次實驗采用的是間接測量中的光學儀器LAI-2000植物冠層分析儀，光學儀器法：通過測量輻射透過率來計算面積指數[2]。測量時假設葉片不透光，無反射，葉片分布是隨機的，葉片的位置是隨機的。實際操作時葉片分布不是的但影響不大，對于波長小于490nm的光葉片的反射和透過率較低[3]。作物葉片的數量可以通過測量太陽輻射光透過樹冠層后削弱的情況來計算。

二、結果與討論

1.不同品種馬鈴薯的葉面積指數的比較

根據LAI-2000葉面積指數儀器測量在相同溫度時不同品種的馬鈴薯葉面積指數：

①對照處理條件下三種馬鈴薯XDP、DS1、DS2的LAI平均數值分別為：2.702、2.188、3.777。②溫度升高溫度升高1℃環境下3種馬鈴薯XDP、DS1、DS2的LAI平均數值分別為：1.534、0.800、1.256。③溫度升高溫度升高2℃環境下3種馬鈴薯XDP、DS1、DS2的LAI平均數值分別為：1.286、1.532、2.648。④溫度升高溫度升高3℃環境下3種馬鈴薯XDP、DS1、DS2的LAI平均數值分別為：3.076、2.792、2.660。

從上面四組數據可以看出，不同品種的馬鈴薯的葉面積指數不相同，當溫度為室外溫度、P1溫度和P3溫度時XDP的葉面積指數大于DS1；在溫度為室外和P2溫度時DS2的葉面積指數大于XDP；在溫度為P1和P2時XDP的葉面積指數大于DS2。從總體上看在相同溫度下，DS1的葉面積指數最小，在大部分情況下XDP的葉面積指數最大。

2.相同品種的馬鈴薯在不同溫度下葉面積指數的比較

利用LAI-2000測量相同品種的馬鈴薯在不同溫度下的葉面積指數的區別及其LAI隨著溫度變化的規律：

①馬鈴薯XDP在室外、P1、P2、P3不同溫度環境下的葉面積指數：2.702、1.534、1.284、3.076。②馬鈴薯DS1在室外、P1、P2、P3不同溫度環境下的葉面積指數：2.188、0.800、1.532、2.792。③馬鈴薯DS2在室外、P1、P2、P3不同溫度環境下的葉面積指數：3.774、0.800、1.256、2.648、2.660。

由實驗數據可以看出在一定的條件下大棚中的馬鈴薯XDP、DS1、DS2葉面積指數是隨著溫度的升高而升高的。馬鈴薯XDP、DS1室外的葉面積指數比P1、P2中的葉面積指數高，馬鈴薯DS2室外的葉面積指數比P1、P2、P3中的葉面積指數高，其原因有可能是在測量時產生誤差或者是室外的水分積累或其他因素的影響。葉面積的增長與溫度的關系較為密切，當溫度隨著時間的推移而不斷升高，葉面積也在不斷地增加，葉面積系數也在不斷地增加[3]。

三、實驗結論

從以上的數據分析，葉面積指數與馬鈴薯的種類和溫度都有關系，馬鈴薯的種類不同，葉面積指數就不同：XDP的平均葉面積指數2.865，DS1的平均葉面積指數為2.437，DS2的平均葉面積指數為3.446。在一定溫度范圍內葉面積指數隨著溫度的升高而升高：XDP的LAI值隨著溫度升高1℃大致增加0.896，DS1的LAI值隨著溫度升高1℃大致增加0.996，DS2的LAI值隨著溫度升高1℃大致增加0.702。

通過對馬鈴薯的葉面積指數的研究，可以將其結論推廣：提高其他類似作物及植被的葉面積指數時需采取的措施是調節溫度達到最適范圍內，選育優良品種。葉面積指數最適宜時作物才會長勢好、產量高。因此研究氣候變化對作物的合理種植培養、提高產量、效益及推動整個農業技術的改良與發展起著重要的作用。

參考文獻

[1]李劍萍，錢蕊，袁海燕，等.粉用馬鈴薯葉面積指數與氣象條件的關系[J].江蘇農業科學，2011，39（ 6） ： 178 - 181.

[2]程武學，潘開志， 楊存建，等.葉面積指數（LAI）測定方法研究進展[J].四川林業科技，2010，6，31（3）：52-55

[3]張永成，田豐，等. 環境條件對馬鈴薯生長發育的影響[J].馬鈴薯雜志，2006，10（10）： 32-33.