全 文 ：一九八四年
第 四 期
西 南 农 学 院 学 报
J o u r n a l o f S o u t hw e s t A g r i e u l t u r a l C o l l e g e N o v
_
1 9 84
魔 芋 光 合 性 能 的 研 究 ’ _”
园艺系 刘佩瑛 陈劲权
〔提要 〕 利用 F Q型红外线 C O :分 析仪浏 定的结果表明 , 白魔芋 ( A . al buS
P
。
Y
.
L i u e t J
.
F
.
C h e n )最 大光合效率为 8 . 2 0 m g C O Z / d m 又 · h r , 低于普通作
物如水稻 、 甘薯 、 一 菜豆等光合效率的一半 。 另一方 面 , 阴性植物如蜂斗叶 、 襄
荷 、 款冬等光合效率只 有 2 一 5 m g C O : d/ m Z . hr 。 魔芋光饱和点 为 20 kl x,
而阳性作物如水稻光饱和点达 50 一 60 kl x 。 因此 , 魔芋 应属 于半阴性 ( s e m i
一 , ha id n g ) 植物 。 用不同层数纱 布制成的 荫蔽革作荫蔽栽培 , 结 果表明 荫蔽
和非荫蔽 (对照 ) 间产量差异达机显著 。 时照病毁率达87 。 5 % , 而三层纱 布荫
蔽 (4 . 9% 的相 对照度 ) 的发病率只有 12 。 5% 。
四川魔芋主产在盆周山区 , 过去多在农民房前屋后或竹林下零星栽培 。 近年来 , 魔
芋生产飞速发展 , 由过去的零星种植逐渐转为大规模生产 。 可是 , 由于栽培方式不 当 ,
管理粗放 , . 随之药害加重 。 有经验的农民知道 , 魔芋喜荫蔽环境 , 因之集中栽培时多采
用与玉米间作的方式 ; 作者曾在重庆夏季高温强日照下栽培魔芋两年 , 均因生长不 良 ,
病害严重而产量甚低 ; 国外亦有魔芋喜适 当荫蔽的文献报导 。 为了科学地认识魔芋 , 创
造适合于魔芋生物学特性的环境条件并采取适当栽培技术以减轻病害 、 增加产量 , 对魔
芋光合性能的测定及荫蔽效应的探讨实属必要 。
材 料 和 方 法
试验材料— 白魔芋 ( A . a l b u s L i u e t C h e n )
1
. 光合效率测定 : 1 9 8 3年选用平均重 80 克左右 , 形状规整 、 顶芽健壮的块茎与高
粱间作 , 以减弱光照 。 分期采取植株叶片 , 利用 F Q型红外线 C O Z分 析仪进行分析 , 用
减重法测量叶面积 , 调节光源距离控制光照强度 , 调节叶室下水箱 的 水 流 速度控制温
度 , 在温度为 31 ℃ , 风速为 1 92 升 /时 下 , 用下式测算光合效率 、 光 饱和 点 、 光补偿点
和呼吸强度 :
x 二兰旦 二鱼
r
) FW 其中
光合性能在西南师范学院生物 系测 定 , 承谈峰老 师大 力支持 , 特此致谢。
棘 飞9 8 4年 10 月 7 日收到 , - 一
DOI : 10. 13718 /j . cnki . xdzk. 1984. 04. 004
刃 ;— 不经叶室的空气的 C O :浓度 ( p p m ) ,
C
: 一一流经叶室被叶片光合吸收后的 C O : 浓度 ( p p m ) ,
F— 流量计气体流速 ( 1/ h r ) ,
W一一 测定时在叶室气体温度条件下 , 1 微升 C O Z的重量 ( m g ) ,
L— 被测定的叶面积 。同时测定花魔多 ( A . r , v , e r ` D u r i e u ) 和芋 ( C a l o c a s ` a e s c o l e n t a s c h o t t ) 的光
合强度等指标作对照 。
2
. 荫蔽效应 : 依荫蔽程度设置四个处理 : 一层纱布遮荫 , 二层纱布遮荫 , 三层纱
布遮荫 , 对照 (自然光照 ) 。 每处理 20 尺 2 , 遮荫罩高 5 尺 。 19 8 4年 4月 15 日选平均重 65 克
左右健壮块茎作种 , 以 1 . 2尺株行距栽植 , 每处理 16 株。 种前每窝施腐植肥 3 0 克 。 对照
除不用纱罩外 , 管理工作与处理相同 。 用 X Z一 1型相对照度计测定各处理的相对照度 。
8 月份测量株高 、 叶展宽 , 分权长 、 土表温度等指标和叶绿素含量 。 9 月 20 日采收 , 分
单株统计产量 。 试 验 结 果
1
。 光合效率 、 光饱和点及光补偿点
不同生育期中 , 在不同的光照强度下 , 魔芋叶片的光合效率 , 光饱和点变化 (如图 1 、
0 2 s/ 侧 定 ; △ 2 / 7测 定 ; 口2 / 9刚定
魔芋不同时期光合效率的变化
表 1) 。 7 月 2 日测定 , 光饱和点为
1 7 kl x ; 8月 2日光饱和点值最大 ,为
2 kl x , 9 月 2日光饱和点又下降为
1 8k l
x , 3 次测定表明 : 魔芋生育期
中最佳的光合作用时间在 7~ 8月 , 9
月以后光合效率严重下降。 8月份
植株叶片对光照的强度适应范围较
大 , 在 35 kl x 下光合效率下 降仍不
太显著 , 而在 7 月和 9 月植株对光
强的适应范围就窄 , 超过光饱和点
不远光合效率就急剧下降 。 此外 ,
测定白魔芋的光补偿点为 2 kl x ,
其变化不大 。
ǎ立卜汽曰峨、ù阶谈巾牡补
表 1 白魔芋 、 花魔芋和芋光合性能比较测定
样 品 测定叶面 空气流速 C
,一 C : 温度 净 光 合 强 度 呼吸 表观光
积 ( d m “ ) (升 /小时 ) ( p p m ) ( ,C ) ( m g C O : /d m 至 · h r ) 强度 合强度
白魔芋
( A
。 a l b u s )
1 9 2 2 0
。
2 5 3 1 6
.
4 5 1
.
7 5 8
。
Z C
花魔芋
(且 . r了刀宕e r f ) 1 9 2 3 9
。
7 2 3 1 12
。
9 2
。
7 1 1 4
。
6 3
( e
. 。 :鑫。 ” , a , 1 . 2、 1 9 2 6 0 。 7 5 3 1 16。 5 6 3 。 0 6 19 。 6 2
本表结果为 1 9 8 3年 8 月 2 日同时浏定 ,
2名
2
. 不同荫蔽度和植株生长状态
不同荫蔽度和土表温度测定值见表 2 。
表 2 荫 蔽 度 值 和 土 表 温 度
处理 对照 一层 二层 三层
绝对照度
相对照度
土表温度 .
4 6 0 0O l x
1 0 0 %
4 5℃
1 4 67 4 l x
3 1
。
9 %
3 4℃
4 0 0 2 l x
8
.
7 %
3 5℃
2 2 5 4 l x
4
。
9 %
3 6℃
8 月 24 日开始 , 三 天中午浏 定的平均位 , 此时已不是重庆最强光照 的季节。
在不同荫蔽度下 , 魔芋植株地上部分表现明显不 同 ( 表 3 ) 。 用 三层纱布荫蔽处
理 , 明显地使魔芋地上部分大型化 , 但叶绿素含量以二层纱布处理最高 。 随着荫蔽度的
增加 , 植株发病率显著减少 。 总之 , 荫蔽和不荫蔽 , 结果迥然不同 。 各荫蔽度间叶绿素
含量的变化并非表现为线性 , 而有一个最佳值 。
表 3 不 同 荫 蔽 处 理 的 植 株 生长 状 态
柄高带
( e m )
分权长 .
( e m )
叶展宽 .
( e m )
柄粗
( e m )
病毁株
(% )
叶绿素含量
( m g / g )
2
。
4 0
1
.
6 2
一标\层一 照\处一三二对
刚量叶柄高度 (地 面 至叶柄分才叉处 ) 比测 整林高更 为准确 , 魔芋叶片为
一 大型复叶 、 小 裂片多 , 为测 定叶 面积带来不便 。 这里 以 分杠 长和叶展宽粗略
表示叶面积 大小的趋势。
3
. 不同荫蔽度与产量
从表 4可 以看出 ,产量的变化与叶绿素含量的变化基本一致 , 以二层处理表现最好 。
在荫蔽和非荫蔽之间产量差异达极显著水平 , 显著性测验如表 5 。 在各荫蔽度间虽
然产量差异较大 , 但均未达显著标准 。 其中 , 以二层纱布处理者产量最高。
表 4 不同处理收获量 表 5 各荫蔽处理的产且差异
处理 播种量 收获量 产量增 叶绿素含量
( g ) ( g ) 值系数 . ( m g / g )
三层 1 0 4 2 . 8 8 1 1 9 0
二层 1 1 1 6 1 7 0 9
一层 1 1 0 1 。 9 2 1 2 7 5
对照 1 13 4 . 8 8 4 0 8
O
。
1 4 2
。
0 2
0
。
5 3 2
。
4 0
0
。
1 6 1
。
6 2
一 0 。 6 4 1 。 3 0
( 5 5尺测验 )
处理 平均每株产量 差 异 显 著 性
( g ) 5 % 1 %
二层 2 0 6 . 8 1 a A
一层 7 9 . 6 9 a A
三层 7 4 . 3 8 a A
对照 2 5 . 5 b B
. 产量增值 系数 二 总收量 一 用种量用种量
讨 论
魔芋生育 期中 光 饱 和 点 并不是一个定值 , 可在 17 一 2 kl x 间变化 ; 光补偿点为
2 k lx
, 生育期中变化不大 。 从光饱和点看 , 魔芋 明显地低于蕃茄 、 西瓜等很多作物 ,
但光补偿点除低于芋 、 西瓜等外 , 与茄子 、 甘兰 、 白菜等并无显著差别④ 。 本试验所用
魔芋 ( A . al b o s ) 的最大光合效率为 8 . 20 m g C O : / d m Z · h r , 还不及水 稻 、 甘 薯⑤ 、 菜
豆⑥ 、 蕃茄 、 西瓜④ 等作物光合效率的一半。 与魔芋同科的芋 ( C ol oc as 浓 。 s二 l o nt a)
也有较高的光合效率 (表 1 ) 。 另一 方 面 , 一些 阴 性植 物 , , 如蜂斗叶 (尸 et as i t es
j a P o n ` e o s ) 、 襄荷 ( Z , n g i b e r m i o 夕a ) 和款冬④ 等 , 其光合效率远比阳性植物低 , 只
有 2 一 5 m g C O ; d/ m Z · hr , 光饱和点不超过 20 k lx 。 因此 , 根据试验结果 看出 , 魔芋
应该属于半阴性 ( S e m i一 S h a d in 幼 植物 。 这个结论与 魔芋原产热 带茂密森林所形成
的特性是相符合的 。
在本试验中 , 荫蔽处理并不是在对照的基础上增加楷施 , 而仅仅是试图创造一种保
护魔芋生长的条件 , 以适应魔芋生物学特性的要求 。 试验所选用的种芋较大 , 增植潜力
相对较小 , 试验地的土壤 , 气温和昼夜温差等都不如产地条件 , 所 以 , 试验地产量并不
理想 。 虽然如此 , 但荫蔽处理所获得的效果仍是非常显著的 , 达到了预期目的 。 `
1
. 荫蔽的效果 -一有利植株生长及减少病害
荫蔽和非荫蔽之间产量极显著差异如表 5 所示 。
魔芋严重的病害主要有根腐病 ( S e l e r o r i u , n r o l f s f宕 S a e e ) ⑧ 、 叶点霉 ( P h夕 110 -
s t落c t a a 0 0 0 P h o P h a l l f H a r a ) 、 魔芋尾抱 ) C o r t￡c 宕: 。 e e n t v f f u夕 u 。 ( L e v ) B r e s )多 、
疫病 ( P h y t o p h t h。 。 a C o l o e a “ a R a e i b ) ⑨ 和茎点霉 ( P h o m a r r o p了e a ) ① 等真菌病
害。 高温高湿为发病的主要条件 。
魔芋对光要求的特性是最忌强烈而持久的直射光 。 在强光条件下 , 叶片表面温度增
高 , 当叶面温度达 4 0 ℃以上就会发生 日烧病 ② , 其它真萄性病害也随着很快发生 。 适当
的荫蔽措施 ,不 但可 以降低叶表面温度⑤ 、 地表温度也大大降低 (表 2 ) , 几至接近根的发
育适温23 一 27 ℃ ③ 在产地的生产中 , 实行净作的植株显著较间作的植株先衰老倒苗 , 这也
是荫蔽效果的一种反映 。 魔芋根细胞之间的气通管狭小 , 空气的吸收利用率低 ② , 土壤
板结或溃水都会使魔芋根系的发育受到严重的影响 , 导致根 腐 病 的 发展 , 甚至完全无
收 。 荫蔽处理由于植株上部的遮挡 , 能有效减轻暴雨对土壤表面的猛烈冲刷 , 使土壤表
层保持疏松状态 , 调节了温度和空气 , 利于根系生长和块茎膨大 。
魔芋荫蔽效果主要表现在保护了植株唯一的叶片和抑 制 病 害 的发生 。 试验结果表
明 , 对照发药致死率高达 8 7 . 5% , 三层纱布荫蔽的发病率只有 12 . 5 % 。 小林甲喜 ( 1 9 6 4 )
曾进 行统计 , 在桧林区栽培魔芋可使根腐病由 4 8 . 1 %降低到 1 8 . 5% ; 同时 , 荫蔽栽培产
品的质量也明显提高⑧ 。 总之 , 荫蔽栽培是魔芋减少发病 , 提高品质 , 高产稳产的基本
措施 。 但要使魔芋大幅度增产 , 还必须配合其它措施 ,
2
。 荫蔽度的迭择
魔芋植株的正常生长需要荫蔽 , 但并不是荫蔽度越大越好 。 本试验结果表明 , 当荫
蔽度为 9 1 . 3 %时 , 植株地上部分生长较好 , 叶绿素含量 和 产 量最 高 。 荫蔽度达 95 . 1%
时 , 虽而地上部生长最旺 , 但产量不如前者 , 同时也 比 68 ; 1%的 荫蔽度为差 (表 4 、 5) 。
在四川盆周山区栽培魔芋 , 一般与玉米间作 , 荫蔽度远低于 9 1 . 3% , 但却能获理想的收
成 。 本试验中适宜荫蔽度的值偏高 , 可能主要是重庆地区对魔芋生长严重不利的夏季高温
和长时间的强光照所致 。 K u in o M i u v a 等 ( 1 9 8 1 ) ⑤ 试验 指出 , 在 25 %荫蔽度下 , 魔
芋叶片由于边沿灼焦而使叶面积大大减小 , 而 5 %以 上荫蔽度一直保持叶片具有较强的
光合作用 。 小林甲喜 ( 19 6 4 ) ③ 认为魔芋最适荫蔽度为 40 一 60 % , 40 % 以下效果不理想 ,
发病效高 ; 相反 , 60 % 以上荫蔽度虽然有效地抑制发病 , 但 由于光照强度被过分削弱 ,
块茎膨大较差 。 小林勇 ( 1 9 5 8 ) ② 认为魔芋以普通作物的 65 %的日照强度较好 。 在半日
阴或一天中太 阳时隐时现的地方 , 虽然植株发病少 , 生长发育正常 , 但同化作用缓慢 ,
块茎中的甘露糖 ( m a n n a n ) 积聚少 。 他认为魔芋栽培的理想环境应该是正午能受到强
烈阳光的照射 、 日落早或日出退 、 日照时间稍短的地方 。
魔芋栽培荫蔽与否表现在生产上的显著差异主要有两方面原因 : 一方面是由于光照
太强 ,大大超过魔芋光饱和点而引起光合效率降低 ; 另一方面是由于长时间的强光照 ,使
环境温度的急剧升高 , 从而加重的各种病害 。 因此 , 在荫蔽度的选择上要因环境而异 。
在 日照较长 、 较强及温度较高的地区 ,应该采用较高的荫蔽度 , 以 90 %左右为好 ; 而在日
照较短 、 较弱及温度较低的地区 , 以采用 40 一 60 %的荫蔽度为好 。 从这点也可以看出 ,
后一类地区较为适合魔芋栽培 。
参 考 文 献
① 戴芳澜 : 中国真菌总 汇 , 科学出版社 , 1 9 7 9年 。
② 小林 勇: 「己人 !乙华 < JO 栽培 法 , 农业及 园艺V ol . 3 3 : ( 4 ) , 1 9 5 8。
③ 小林 甲喜 : 二 夕 二 七 护 0 庇荫栽培 , 农业 及园艺 V ol . 39 : ( 8 ) 1 9 6 3。
④ 奚攘 · 崛裕 : 干菜 0 光合成 ! 己关寸 为研究 1 . 光仍强 言己刃茉幼植物 O 同化特性 ,
园试报 A 。 : 1 2 7一 14 0 , 1 9 3 9。
⑤ K u n i o 人I i u r a a n d A k i o O s a d a : E f f e e t o f S h a d i n g o n P h o t o s y n t h e s i s ,
R e s p i r a t宝o n , L e a f A r e a a n d C o r nr W e i g h t i n K o n j a e P l a n t ( A m o r -
p h o p h a l l u s K o n j a e K
.
K o e h )
,
J a p a n J o u r
.
C r o p S e i
.
5 0 : ( 4 )
.
⑥ K u m u r a , A . : S t u d i e s o n D r y M a t t e r P r o d u e t i o n o f S o y b e a n P l a n t .
I V
.
P h o t o s y n t h e s i : P r o p e r t i e s o f L e a f A s S u b s e q u e n t l y A f f e e t e d b y
L i g h t C o n d i t i o n
,
P r o
。
C r o p S e i
.
S o e
.
J a p a n 3 7
: 5 83一 5 8 8 , 1 9 6 8 .
⑦ B o h n i n g , R . H . a n d C . A . B u r n s i d e : T h e E f f e e t o f L i g h t I n t e n s i t y
o n R a t e o f A p p a r e n t P h o t o s y n t h e s i s i n L e a v e s o f S u n a n d S h a d e
P 1a n t s
,
A m e r
.
J
.
B
o t
.
4 3 , 1 9 5 8
.
⑧ R . N . 5 . T y a g s a n d S h a m a : T u b e r R o t o f J i m i k a n d ( A , o r P h o P h a l l o s
e a 巾 P a ” “ l a t u s B l u m e ) C a u s e d b y S e l e r o t i u m R o l f s i i S a e e 。 , S e i e n e e
a n d C u l t u r e
,
V o l
.
4 3 : ( 1 1 ) 1 9 7 7
.
⑨ K . D . P a h a r z a a n d P . N . M a t h u r : N e w H o s t P l a n t o f C o l o e a s i a B l i g h t
( P h y t o p il t h o r a e o l o e a s i a e R A C I B )
,
C u r r e n t S e i e n e e M a y
, 1 9 6 1
。
必 B o w e r s , G , W 。 L . O g r e n a n d R . H . H a g e m a n : L i g h t S a t u r a t i o n , P h o -
t o s y n t h e s i s R a t e
,
R
u D P C a r b o x y l a s e A e t i丫 i t y a n d S p e e i f i e L e a f
W
e i g h t i n S o y b e a n s G r o w n U n d e r D i f f e r e n t L i g h t I n t e n s i t i e s
,
C r o p
S e i
。
1 2 : 7 7一 7 9 , 1 9 7 2 。
R E S E A R C H O N P H O T O S Y N T H E T I C
C A P A C I T Y O F E L E P H A N T
一
F O O T Y A M
(刁协 o r P h o P h a ! I u s a l b u s L i u e t C h e n )
L `。 P e 宕y 乞, g , C h e , J` n g f e n g
( D
e p a r t m e n t o f H o r t i e u l t u r e
,
S o u t h w e s t A g r i e u l t u r a l C o l l e g e )
A b s t r a e t
T h e m a x i m u n r a t e o f p h o t o s y n t h e s i s o b t a i n e d i n o u r e x p e r i m e n t
,
a p p r o x i m a t e l y 5
.
2 0 m g C O
Z
/ d m
“ .
h r
, 1 5 l e s s t h a n h a l f w h a t 15 o b s e r v e d
i n o r d i n a r y e r o p P l a n t s l i k e : i e e
, s w e e t p o t a t o o r s o y b e a n
, e v e n t a r o
( C o l o e a s i a e s e u l e n t a S e h o t t ) w h i
e h b e l o n g s t o t h e s a m e f a m i ly o f A r a
-
e e a e h a s a h i g h e r r a t e o f 2 6
.
5 6 m g C O
Z
/ d m
Z ·
h r
.
O n t h e e o n t r a r y
,
t h e
r a t e s o f p h o t o s y n t il e s i s o f s h a d e s p e e i e s o r v e g e t a b l e t y p e s u e h a s f u k i
( P e t a s ￡r e s j a P o n f c u s M i q . ) a n d m y o g a ( Z 宕, 夕 b e r 。 才。夕 a R o s s ) a r e f a r
l o w e r t h a n s u n s p e e i e s
, u s u a l l y r a n g i n g f r o m Z
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. a l b “ 5 L i u e t C h e n ) 15
a b o u t 2 0 k l x
,
l e s s t h a n m a n y o 厂d i n a r y e r o p s . 5 0 w e t h i n k e l e p h a n t -
f o o t y a m 15 a s e m i
一 s h a d i n g e r o p
。
I n g r o w i n g e l e p h a n t
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, t h e t r e a t m e n t o f s h a d i n g o r u n d e r
s u n l i g h t s h o w e d v e r y d i f f e r e n t y i e l d
.
U s s n g e l o t h o f 1 l a y e r
, 2
l a y o r
, 3 l a y e r
, s u n l i g h t i n t e n s i t v w a s r e d u e e d b y a p p r o x i m a t e l v 6 8
.
1 , 9 1
.
3 a n d 9 5
.
1 p e r e e n t , t h e r e s u l t s i n d i e a t e d t h a t t h e y i e ld o f
s h a d i n g t r e a t m e n t 15 h i g h e r s i g n i f i e a n t l y t h a n e h e e k
.
T h e d i f f e r e n e e
o f t e m p e r a t u r e o n l e a f
,
l i g il t i n t e n s i t y e a u s e d b y v a r i o u s s h a d i n g d e
-
g r e e b r i n g s a b o u t t h e d i f f e r e n e e o f p h o t o s y n t h e s i s
, r e s p i r a u g t i o m a n d
r a t e o f d i s e a s e s
.
T h e d i s e a s e s a r e t h e m a i n f a e t o r s e f f e e t e d t h e o 从t p u t .
2 6