日光溫室馬鈴薯連作年限與葉片光合速率變化測定

趙春燕，劉 鶯

（甘肅省天水市農業科學研究所，甘肅 天水 741000）

光合作用是地球上最重要的化學反應和規模最大的生物合成過程，其形成的有機物和氧氣是人類賴以生存的物質基礎。開展馬鈴薯庫源關系中源葉碳水化合物代謝、光合作用調控機制等方面的研究，對于馬鈴薯生長發育的調控以及高品質的生產具有重要的意義［1］。我們于2009年進行了不同連作年限下日光溫室馬鈴薯植株光合的特性測定，找出馬鈴薯連作后其各項光合指標的變化趨勢，以期為克服或減輕馬鈴薯連作障礙提供依據。

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 試驗設計

試驗設在亞盛集團條山農場日光溫室內，采用單因素設計，共設5個處理。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。隨機排列試驗，3次重復，小區面積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。播前結合整地施入有機肥45 t/hm2、普通過磷酸鈣600 kg/hm2做底肥；播種時施入硫酸鉀復合肥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。馬鈴薯現蕾期、盛花期分別追施硫酸鉀復合肥、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。其余管理同當地大田。

1.3 測定及統計方法

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）測定凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、大氣CO2濃度（Ca）、細胞間隙CO2濃度（Ci）、大氣濕度及部分光合有效輻射（PAR）。測定時間為9:00～17:00時，至3月15日結束。試驗數據采用Microsoft Excel2003進行處理、繪圖，采用DPS7.5統計軟件進行方差分析。

1.4 日光溫室光合有效輻射（PAR）及CO2濃度

經測定（圖1、2），試驗期間日光溫室光合有效輻射（PAR）9:00～17:00時的變化趨勢為先升高后降低，最高點出現在11：00～12：00時，光飽和點為500μmoL/（m2·s）左右。CO2濃度09：00～17：00時呈先高后低再逐漸增高的趨勢，最高點為9：00時左右，最低點為11：00～12：00時，下午關閉通風口后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

光合速率不是一個穩定變化的參數，隨著環境條件（光照、溫度、二氧化碳等）的變化而發生變動。由表1可以看出，馬鈴薯盛花期9:30～11:30時光合速率正茬最高，為12.97μmol/（m2·s），隨連作年限增加呈逐漸減小趨勢，之后又有所增加；馬鈴薯成熟期9:30～11:30時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。

表1 連作馬鈴薯不同生育期9:30～11:30時光合速率變化

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）最高值均出現在11：00時左右，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）最高值出現在12：00～13：00時。

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 小結與討論

1） 日光溫室馬鈴薯盛花期9：30～11：30時的光合速率正茬最高，隨連作年限增加呈逐漸減小的趨勢，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。葉片凈光合速率最高值均出現在11：00時左右，之后下降。葉片蒸騰速率（Tr）最高值出現在12：00～13：00時。這可能與溫室中光合有效輻射最高點出現在11：00～12：00時。CO2濃度變化呈現先高后低再逐漸增高的趨勢，最高點為9：00時左右，最低點為11：00～12：00時有關。

2） 光照、溫度、空氣中的CO2濃度、土壤和水分狀況的日變化，都對光合速率產生影響。日出后光合速率逐漸提高，中午前達到高峰，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，而且與葉片中的光合產物有積累而發生反饋抑制也有一定關系。

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