枣棉间作系统光合特性研究
作者：郝向东，李鲁华，张伟
来源：《新疆农垦科技》 2016年第2期
郝向东1，2， 李鲁华1*， 张伟1*
（1.石河子大学农学院，新疆石河子832000；2.兵团第八师一五?�团）
收稿日期：２０15—12—29
*基金项目：国家自然科学基金，项目编号：31460335。
*通讯作者：李鲁华（1967-），女，教授，主要从事耕作学与农业生态学研究，E-mail：shzliluhua@163；张伟（1979-），男，博士，副教授，主要从事耕作学与农业生态学研究，E-mail：bluesky2002040@163。
摘要：枣棉间作种植模式是目前新疆推广应用的立体间作模式之一。本试验对枣棉间作系统的光合特性进行了初步研究，以期为该间作系统的深层次研究提供理论参考。
关键词：枣棉间作；光合特性；叶面积指数
果粮间作是一种传统的土地利用和经营方式，在新疆农业生产当中发挥着重要的作用，特别是在人多地少地区解决经济作物和粮食作物争地矛盾中具有决定性作用[1-3]。新疆以其广阔的地域空间，优越的水、土、光、热组合条件成为我国特林果产业的优势区域。本研究以北疆枣棉间作为研究对象，探讨枣棉间作复合系统的光合特性与叶面积指数特征，以期为新疆北疆枣棉间作的栽培技术、科学管理提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地点为第八师一五?�团15连，种植红枣46.67 hm2，土壤为沙壤土。枣树于2009年栽植，每年3月中旬开始平茬（自地表面10 cm以上部分全部修剪）。
1.2试验材料
大枣品种为赞皇，棉花品种为新陆早59号。
1.3试验设计
枣树株行距配置：行距2.5 m，株距为1.0 m，枣树行间套种棉花。棉花采用机器点播，膜宽1.2 m，一膜四行、单管，行距80 cm + 10 cm。
1.4测试项目及方法
1.4.1光合生理指标测定
使用美国进口 LI - 6400便携式光合测定仪测定。于每个处理中间固定6株间作作物进行挂牌标记，选择晴天于09 : 30 ~ 12 : 30对6株间作棉花和6株间作枣树进行测定。测定主茎上、中、下层叶片，测定指标为净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）。测定时光照强度设为 1 000 μmol/m2·s，CO2 浓度为 380 μmol/mL左右。
1.4.2叶面积指数（LAI）
使用美国进口 LI - 3100便携式叶面积仪测定。分别于2014年5月20日、6月9日、6月29日、7月19日、8月8日、8月28日、9月17日（相隔20 d）对6株间作棉花和6株间作枣树进行测定。
1.5数据统计与分析
采用Excel 2003进行数据处理分析，制作图表。
2结果与分析
2.1棉花叶片和枣树叶片净光合速率（Pn）日变化
光合速率的最大时期即是对光需求最高的时期。从光合速率日变化（图1）可以看出，盛蕾期棉花净光合速率日变化总趋势是: “高 - 低 - 高”， 并在13：30 ~ 14：00出现一个明显的峰值。最大光合速率31.2 μmol/m2·s，日均净光合速率13.7 μmol/m2·s。棉花是喜光作物，因为有了枣树的遮荫作用，所以使棉花较难达到光饱和点。不同于棉花，枣树的净光合速率日变化属于“双峰”型，第1个峰值（14.3 μmol/m2·s）出现的时段集中在 09：30 ~ 11：30，第2个峰值（8.6 μmol/m2·s）出现在 15：30 左右，且第1个峰值大于第2个峰值。净光合速率的日平均值为 5.2 μmol/m2·s。
2.2棉花和枣树叶片细胞间CO2浓度（Ci）日变化
由图2可知，棉花和枣树的细胞间CO2浓度（Ci）均呈现出“高 - 低 - 高”的趋势，最低值都出现在11：30 ~ 13：30。棉花叶片细胞间CO2浓度（Ci）最低值为192 μL/L，最高值为430 μL/L，平均值为287 μL/L；枣树叶片细胞间CO2浓度（Ci）最低值为198 μL/L，最高值为460 μL/L，平均值为327 μL/L。
2.3棉花和枣树叶片气孔导度（Cs）日变化
从图3可以看出，间作棉花叶片气孔导度日均值为1.11 cm/s，间作枣树叶片的气孔导度日均值为1.04 cm/s，枣树和棉花的气孔导度值均是早晨偏大，这可能与间作系统内的相对湿度有关。与净光合速率日变化相比，中午和下午变化趋势大体接近。
2.4棉花和枣树内在蒸腾速率（TRN）日变化
蒸腾是植物水分代谢的一个重要环节。在植物体内水分以气态向大气散失的过程中，蒸腾作用的强弱反映了植物水分代谢能力的大小。由图4可以看出，棉花内在蒸腾速率日均值为6.9 mmol/ m2·s，枣树内在蒸腾速率日均值为4.4 mmol/m2·s。研究表明，植物蒸腾速率的下降与其气孔导度（Cs）的减小呈正相关关系，气孔导度越小则蒸腾速率越弱。通过与净光合速率的比较，发现蒸腾速率的变化趋势与净光合速率也类似，表明系统内棉花和枣树蒸腾速率的变化可能也会影响到其光合速率。
2.5棉花和枣树叶面积指数（LAI）变化新疆棉花事件是怎么回事
叶面积指数（LAI）是衡量植物体光合面积的重要指标。植物体拥有适宜的叶面积指数将有利于充分利用光能，提高作物产量。前人研究表明，在一定范围内随着叶面积指数的增加，作物单位面积产量提高。棉花合理的叶面积发展动态是生育前期增长较快，生育中期达到最大叶面积指数后，稳定时间较长，生育后期缓慢落黄，到了吐絮期后，仍可以保持一定的叶面积指数。通过每20 d进行1次的观测，发现间作棉花的叶面积动态变化基本符合上述规律。而间作枣树的叶面积指数变化与间作棉花有所不同，整个生育期内呈较为稳定的增长态势（图5）。
3小结
本研究表明，间作棉花的光合速率日变化呈单峰曲线，由于枣树的遮荫，使间作棉花光合特性的各项指标与以往研究有所不同。间作枣树系统内各项因子间的相互影响对其光合特性也造成一定影响。
参考文献
[1]田立文，娄春恒，文如镜，等.新疆高产棉田光合特性研究 西北农业学报[J].1997，6（3）：41-43.
[2]杨兴洪，邹琦，赵世杰.遮荫和全光下生长的棉花光合作用和叶绿素荧光特征植物[J].生态学报 2005，29（1）：8-15.
[3]罗宏海，朱建军.不同配置方式对棉花冠层结构及产量的影响[J].新疆农业科学，2004 ，41（4）：240-243.
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