不同粮食作物光能利用效率研究

摘要

作物产量高低主要取决于作物的光能利用效率,明确不同作物光合、光截获能力与光能利用效率的差异性,对提高作物资源利用效率和种植结构调整有重要意义.该研究以吉林省梨树县玉米、春小麦、大豆、谷子和马铃薯5种主要粮食作物为研究对象,通过2 a田间试验,分析研究了不同作物不同生育阶段的光合特性、光截获能力和光能利用效率.结果表明:玉米和谷子在营养及生殖生长阶段的最大净光合速率均不低于28.34μmol/(m2·s),高于其他作物,且光合作用适宜光强范围较其他作物更宽.对比作物光合有效辐射截获能力可知,玉米、大豆和谷子的光截获能力明显优于其他作物,但基于光截获能力分析需适当减小种植密度,避免种植密度过大影响作物中下部叶片发育;马铃薯和小麦则可在充分考虑水分、肥料等限制条件后适当增加种植密度来提升作物群体光截获能力;作物上部最大光截获由营养生长阶段向生殖生长阶段的过渡时期最高,对作物光能利用率的提高有重要影响.马铃薯、玉米及谷子的全生长季光能利用率显著高于小麦和大豆;马铃薯、玉米及谷子在营养生长到生殖生长过渡时期的光能利用率较其他生育期高.仅考虑产量最高,吉林梨树县优先种植玉米、马铃薯和谷子.