不同农艺措施对套作甘薯光合生理及产量的影响

摘要

为探讨玉米/甘薯套作模式下不同农艺措施对甘薯鲜产及光合能力影响，建立高产高光效数学模型，获得玉米/甘薯套作模式甘薯高产最佳田间栽培配置。本试验于2014-2015年，采用二次正交旋转组合试验设计，研究了甘薯插蔓节数(X1)、施N量(X2)、施K量(X3)、种植密度(X4)、主蔓打顶期(X5)等5个因素对套作甘薯农艺性状、光能吸收转运能力、光合碳同化能力、光合产物积累以及群体产量的影响。
　　本研究主要内容包括：⑴扦插节数增加有提高蔓长和分枝数、降低甘薯基部分枝数的趋势，对叶面积系数影响较小；N肥用量增加有提高蔓长、茎粗、分枝数、叶面积系数的趋势；K肥用量增加有提高蔓长、分枝数、叶面积系数的趋势，对甘薯茎粗影响较小；增加甘薯密度有提高蔓长和茎粗、减少基部分枝数及叶面积系数的趋势；中后期打顶有利于提高茎粗、叶面积系数，降低甘薯分枝数及蔓长。5种不同农艺措施在一定程度上均可以调节地上部茎叶生长势，并且对蔓长、茎粗及分枝数的影响大小均为密度>扦插节数>打顶时间>施K量>施N量，对叶面积系数的影响为密度>打顶时间>施N量>施K量>扦插节数。蔓长、茎粗、分枝数之间相关性不显著，其中蔓长对茎粗及分枝数呈现负相关关系。⑵在一定范围内，随着扦插节数、施 N量、甘薯密度及打顶时间的增加均有利于提高Chla+Chlb、qP、Fv/Fm；随着施K量的增加有利于提高Chla+Chlb，但对qP、Fv/Fm的影响较小；随着因素水平的提高，5种栽培措施对qN的影响均呈现先降后升的趋势。5种栽培措施可通过提高叶片中Chla+Chlb、PSII活性，增大PSII反应中心开放程度，降低去激耗能，进而提高甘薯光能吸收转化能力。对甘薯光能吸收转化相关指标影响最大的是甘薯密度，施 N量次之。⑶在一定范围内，扦插节数、施N量、施K量、甘薯密度及打顶时间均有利于提高RuBP羧化酶活性、Pn、Tr和Gs，降低Ci；Ci与RuBP羧化酶活性、Pn、Tr、Gs等指标呈现极显著的负相关，RuBP羧化酶活性、Pn、Tr、Gs之间呈现极显著的正相关，不同农艺措施均可以提高甘薯光合碳同化能力。对甘薯光合碳同化相关指标影响最大的是甘薯密度，施N量次之。⑷一定范围内，扦插节数增加有利于提高单株块根干重、SPS活力、淀粉率；增施 N肥会降低单株块根干重、SPS活力，对淀粉率及商品薯率影响不显著；增施 K肥有利于提高单株薯块干重、淀粉率，但对 SPS活性影响较小；甘薯密度的增加有利于提高淀粉含量，对单株薯块干重、SPS活性影响较小；打顶时间延后有利于提高 SPS活性，但会降低薯块淀粉率，对单株薯块影响不大。⑸随着因素水平的提高，不同农艺措施对甘薯鲜产、商品薯重和复合干产影响呈抛物线变化。随着扦插节数的提高，商品薯率及玉米干产呈下降趋势；增施 N肥会降低玉米干产，但对商品薯率影响较小；增施 K肥提高甘薯商品薯率及玉米干产；甘薯密度对玉米干产影响极小；中后期打顶有利于提高商品薯率。其中施 K量与打顶时间之间对甘薯鲜产、复合干产均存在极显著的互作效应。不同农艺措施对套作甘薯鲜产影响程度为甘薯密度>施N量>打顶时间>施 K量>扦插节数，甘薯密度与施N量分别对甘薯鲜产的影响达到了极显著水平。对复合干产影响由大到小为密度>施N量>打顶时间>扦插节数>施K量，甘薯密度对复合干产的影响达到极显著。⑹茎粗与甘薯光合特性及产量之间存在显著正相关；复合干产与甘薯鲜产、商品薯重之间呈现显著正相关，与玉米干产呈现显著正相关。甘薯鲜产与叶绿素荧光特性、光合特性之间呈现显著正相关，并且不同栽培因素对光能吸收与转运、光合碳同化能力及甘薯鲜产的影响一致，提高甘薯光合能力有利于提高甘薯鲜产。光能吸收转运能力、光合碳同化能力及光和产物积累相关指标对复合干产的影响呈现极显著的正相关，因此在玉/薯套作模式下，提高甘薯光合能力有利于田间复合干产增产。

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第1章 文献综述

1.1 甘薯、玉米及套作种植情况

1.2 农艺措施对甘薯生长发育影响研究

1.3 甘薯光合能力指标的影响研究

1.4 产量及品质

第2章 绪论

2.1选题意义

2.2研究目标与内容

2.3创新之处

2.4可行性分析

2.5试验技术路线

第3章 材料与方法

3.1试验材料与地点

3.2试验设计与方法

3.3测定项目及方法

3.4数据统计及分析

第4章 结果与分析

4.1 不同农艺措施对甘薯茎叶生长的影响

4.2 不同农艺措施对甘薯光能吸收转化的影响

4.3 不同农艺措施对甘薯光合碳同化能力的影响

4.4 不同农艺措施对甘薯光合产物积累的影响

4.5 不同农艺措施对群体产量的影响

4.6 各指标相关性分析

4.7 产量函数模型寻优

第5章 讨论与结论

5.1 讨论

5.2 结论

参考文献

致谢

附录

附录一 试验图片展示