不同株型玉米对套作甘薯光合生理特性及产量的影响

摘要

为了探讨套作甘薯高产优质的栽培措施和光合响应机理，本试验以3种不同株型（紧凑型，半紧凑型，平展型）玉米和3种淀粉型甘薯（渝薯2号，渝薯6号，南薯88）为材料，采用两因素随机区组设计，研究不同株型玉米对套作甘薯光合生理特性及产量的影响，结果表明:
　　1.玉米株型对甘薯地上部分生长的影响
　　甘薯蔓长随着玉米株型的扩展先减后增，栽后50d前单作蔓长比套作处理长，随后套作处理蔓长反而高于单作;甘薯茎粗、分枝数和LAI随着玉米株型的扩展而减小，渝薯2号蔓长和茎粗最大，而南薯88分枝数和LAI最大。
　　2.玉米株型对套作甘薯干物质积累的影响
　　甘薯地上部分干物质和淀粉率均随着玉米株型的扩展而减小。栽后70d时单作处理块根重极显著高于套作处理;收获时单作淀粉率略高于套作处理，但不同甘薯品种中渝薯6号淀粉率极显著高于其他品种，不同株型处理间无显著差异。
　　3.玉米株型对套作甘薯光合特性参数的影响
　　套作时期甘薯Chl a+Chl b随着玉米株型的扩展而增大，单作低于套作，平展型玉米下甘薯Chl a和Chl b含量略高，B2品种Chl a含量较高。
　　甘薯Pn、Gs、Ci和Tr随着玉米株型的扩展而降低，栽后50d时单作甘薯净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著高于套作处理，处理A1B2甘薯Pn最高，处理A1B1甘薯Gs、Ci和Tr最高，而处理A3B3甘薯Pn、Gs、Ci和Tr最低。
　　玉米的遮荫作用使得甘薯顶部PAR仅为玉米顶部的12.4％-20.3％，甘薯之间PAR值最小。玉米株型对玉米顶部和甘薯之间的PAR值没有影响;而玉米底部、玉米与甘薯之间和甘薯顶部的PAR值随着株型的扩展而降低。
　　栽后50d时甘薯Fo和Y(Ⅱ)随着玉米株型的扩展而增高，甘薯Fv/Fm、qP和NPQ随着玉米株型的扩展而降低。甘薯Fo最高的组合为A2B3，最低的组合为A1B2，Y(Ⅱ)最高的组合为A3B3，最低的组合为A1B3。甘薯qP最高的组合为A2B3，最低的组合为A3B1，Fv/Fm和NPQ最高的组合为A1B3，最低的组合为A3B3。
　　4.玉米株型对套作甘薯生理代谢的影响
　　栽后50d时，甘薯RuBPCase活性随着玉米株型的扩展而降低，紧凑型显著高于平展型和半紧凑型，单作显著高于套作处理;甘薯SPS活性随着玉米株型的扩展而增高，平展型显著高于紧凑型和半紧凑型，各品种之间差异极显著，以B3最高。
　　栽后50d时，套作处理中甘薯POD、CAT、SOD活性高于单作，甘薯POD、CAT和SOD活性随着玉米株型的扩展显著提高。处理A1B3和CKB3的POD活性、处理CKB1的CAT活性和SOD活性最低;平展型和半紧凑型中甘薯的POD活性比紧凑型分别增加了15.6％和29.3％。甘薯品种因素间B2的POD活性显著高于B1和B3，渝薯6号的POD、CAT和SOD活性显著高于其他品种。
　　栽后50d时单作处理中甘薯Pro和MDA含量高于套作，甘薯Pro和MDA含量随着玉米株型的扩展而降低。处理A3B2的Pro和MDA含量最低;紧凑型中甘薯的Pro和MDA含量显著高于半紧凑型和平展型;南薯88的Pro和MDA含量显著高于其他品种。
　　5.玉米株型对产量的影响
　　单作甘薯鲜产显著高于套作处理，其产量平均高于A1、A2、A3处理70％、116％和173％，玉米籽粒产量整体表现为B2＞B3＞B1＞CK，各品种间差异不显著。甘薯鲜产随着玉米株型的扩展而降低，紧凑型显著高于半紧凑型和平展型，甘薯品种对玉米籽粒产量无影响;玉米籽粒产量表现为A1＞A3＞A2，其中A1显著高于A2;复合产量随着玉米株型的扩展而降低，A1和A2显著高于A3。甘薯品种冈素间鲜产表现为B3＞B2＞B1，B3显著高于B1和B2;单作甘薯单株薯重、小区商品薯数明显高于套作处理;总土地当量比为1.35-1.82，平均值为1.58，各套作处理具有较大的产量优势，其中A2B1处理最高，套作优势最明显。
　　6.甘薯鲜产和Pn与各指标之间的相关分析
　　甘薯鲜薯产量与Pn和MDA含量呈极显著正相关，与POD、CAT和SOD活性呈极显著负相关，与Pro含量和RuBP活性呈显著正相关;Pn和MDA、Pro含量和RuBP活性呈极显著正相关，与保护酶活性呈极显著负相关，与SPS活性呈显著负相关。

目录

声明

摘要

第1章 文献综述

1．1 玉米、甘薯概述

1．2 套作概述

1．3 玉米套种甘薯等作物的生长发育研究

1．4 玉米套种甘薯等作物的干物质积累及产量研究

1．5 玉米套种甘薯等作物的光合指标研究

1．5．1 玉米套种甘薯等作物对作物光照条件的影响

1．5．2 玉米套种甘薯等作物对作物光能利用率的影响

1．5．3 玉米套种甘薯等作物对作物光合特性的影响

1．6 玉米套种甘薯等作物对作物生理指标的影响

第2章 绪论

2．1 选题意义

2．2 研究目标和内容

2．3 试验技术路线

第3章 材料与方法

3．1 试验材料及地点

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验时间和地点

3．2 田间试验设计及方法

3．2．1 田间试验设计

3．2．2 试验方法

3．3 测定项目及方法

3．3．1 甘薯取样及样品保存

3．3．2 甘薯测定项目及方法

3．3．3 产量及品质

3．4 数据统计及分析

第4章 结果与分析

4．1 不同株型玉米对套作甘薯地上部生长的影响

4．1．1 不同处理对甘薯蔓长的影响

4．1．2 不同处理对甘薯茎粗的影响

4．1．3 不同处理对甘薯LAI的影响

4．1．4 栽后70d各处理对地上部性状的影响

4．2 不同株型玉米对套作甘薯干物重的影响

4．2．1 单作和套作下地上部分干物质的影响

4．2．2 栽后70d时地下部分干物质的影响

4．2．3 收获期时甘薯淀粉率的影响

4．3 不同株型玉米对套作甘薯光合特性参数的影晌

4．3．1 甘薯叶绿素含量

4．3．2 单作和套作下甘薯Pn、Gs、Ci和Tr的比较

4．3．3 不同处理对各位点光合有效辐射(PAR)的影响

4．3．4 各处理对甘薯叶绿素荧光的影响

4．4 不同株型玉米对套作甘薯生理代谢的影响

4．4．1 甘薯光合调控酶

4．4．2 保护酶

4．4．3 膜脂过氧化物和渗透调节物质

4．5 不同株型玉米对产量的影响

4．5．1 单作和套作下产量的比较

4．5．2 各因素水平对产量的影响

4．5．3 不同处理对土地当量比的影响

4．5．4 单作和套作下产量构成因素的影响

4．5．5 产量与各指标的相关分析

第5章 讨论与结论

5．1 讨论

5．1．1 不同玉米株型对甘薯地上部生长的影响

5．1．2 不同株型玉米对套作甘薯干物重的影响

5．1．3 不同株型玉米对套作甘薯光合特性参数的影响

5．1．4 不同株型玉米对套作甘薯生理与代谢的影响

5．1．5 不同株型玉米对产量的影响

5．2 结论

参考文献

致谢

在校期间发表的论文及参与的研究项目