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不同间作模式香草兰光合作用与产量的研究



全 文 :庄辉发,王 辉,王 华,等. 不同间作模式香草兰光合作用与产量的研究[J]. 江苏农业科学,2012,40(9) :177 - 178.
不同间作模式香草兰光合作用与产量的研究
庄辉发1,王 辉2,王 华3,宋应辉1
(1.中国热带农业科学院香料饮料研究所,海南万宁 571533;
2.海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室,海南万宁 571533;
3.农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室,海南万宁 571533)
摘要:2 种不同间作方式的香草兰光合作用与产量对比试验结果表明,在槟榔行间间作的香草兰,叶面积、叶绿素
含量、光合速率、蒸腾速率和产量等指标均高于槟榔行上间作的香草兰,除了光合速率两者差异不大外,其他指标都具
有较大的差异。
关键词:香草兰;间作;光合作用;产量
中图分类号:S344. 2 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2012)09 - 0177 - 02
收稿日期:2012 - 05 - 17
基金项目:农业行业科研专项(编号:200903024) ;海南省重点科技计
划(编号:ZDXM20100023) ;国家星火计划(编号:2011GA800002)。
作者简介:庄辉发(1978—) ,男,海南文昌人,助理研究员,主要从事
热带作物栽培技术研究与推广。E - mail:zhfwxx@ 163. com。
通信作者:宋应辉,研究员,E - mail:songyh343@ sohu. com。
香草兰(Vanilla planifolia Ames)是兰科香草兰属的多年
生热带攀缘藤本香料植物,有“天然食品香料之王”的称誉。
其鲜果荚经生香加工后含有 250 多种挥发性香气成分,因香
气独特,被广泛用于调制各种高级香烟、名酒、特级茶叶、高档
香水和糕点[1 - 3]。香草兰是喜阴植物,因地制宜地开展槟榔
间作香草兰高效种植模式,是充分利用现有土地资源、增加农
民收入的重要途径。本试验对不同间作方式的香草兰光合作
用和产量进行对比,为槟榔间作香草兰高效栽培合理模式的
应用推广提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
试验设在海南省定安县龙门镇槟榔间作香草兰示范基
地,槟榔为 8 ~ 10 年生结果苗,株行距为 2. 0 m × 2. 5 m;香草
兰为 5 ~ 6 年生结果苗,攀缘柱为石柱,柱高 1. 4 m。槟榔和
香草兰以施牛粪为主,年施用量为 135 m3 /hm2,磷、钾肥为
辅,分 2 次追施。
1. 2 试验设计
试验设 2 个处理,每处理 3 个重复。处理 1:香草兰间作
于槟榔行上,利用槟榔树干作为支柱固定铁丝,在槟榔行上起
垄间作香草兰;处理 2,香草兰间作于槟榔行间,在行间深埋
石柱作为支架固定铁丝,起垄间作香草兰。小区面积
0. 2 hm2,中间以 3. 5 m道路进行间隔。香草兰叶面积、叶绿
素、光合作用和蒸腾作用 5 d测定 1 次,测定时间分别为 2012
年 4 月 15 日、20 日和 25 日,对倒 3 叶叶片进行测定,每小区
共测定 30 张叶片,取均值。香草兰果荚采收为 1 次 /年,分别
统计每小区 2009、2010、2011 年的果荚产量,并进行产量
比较。
1. 3 测定方法
叶面积采用手持式激光叶面积仪(CI - 203,America)测
定;叶绿素用手持式叶绿素计(SPAD - 502Plus,Japan)测定;
光合速率和蒸腾速率用便携式光合作用仪(LI - 6400,Ameri-
ca)配备自然光源在 09:00—11:00 进行测定;果荚鲜重产量
用电子秤测定。
2 结果与分析
2. 1 叶面积
植物叶面积大小,直接关系到植物光合作用的强度,而光
合作用是植物合成有机物、积累有机物的过程,是植物生长的
一切能量来源。由图 1 可知,行间间作方式香草兰叶面积最
大,达到 60 cm2,且增大速度平稳,前期与后期增大趋势相当;
行上间作方式香草兰叶面积较小,为 54. 7 cm2,前期增大速度
较快,后期增大趋势渐缓。
2. 2 叶绿素含量
叶绿素含量的多少反映植物进行光合作用的能力强弱,
反映植物将无机物转化为有机物的同化作用能力,也反映植
物是处于生长期还是衰弱期。由图 2 可知,行间间作方式香
草兰叶绿素含量较高,达到 60. 5 mg /g,前期和后期增长趋势
平稳上升。行上间作方式香草兰前期叶绿素含量高于行间间
作方式,中期以后渐低于行间间作方式,前期增长速度慢于
后期。
—771—江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 9 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2012.09.116
2. 3 光合速率
光合速率为植物在光合作用中吸收二氧化碳的能力,光
合速率越高,植物在光合作用中吸收的二氧化碳越多,制造的
碳水化合物就越多,产量越高。由图 3 可知,行间间作方式香
草兰光合速率较高,达到 4. 36 μmol /(m2·s) ,但前后期增长
趋势变化不大。行上间作方式香草兰光合速率较低,为
2. 53 μmol /(m2·s) ,前期增长趋势较快,后期增长趋势
缓慢。
2. 4 蒸腾速率
蒸腾速率的高低,可以反映植物体内水分代谢的状况和
水分利用的效率。由图 4 可知,行间间作方式香草兰蒸腾速
率较高,达到4. 26 μmol /(m2·s) ,后期增长速度明显快于前
期,且有持续增长趋势。行上间作方式香草兰蒸腾速率较低,
为 1. 11 μmol /(m2·s) ,后期增长速度快于前期,但增长趋势
不明显。
2. 5 产量
产量是作物在全生育期内通过光合作用和吸收作用,即
通过物质和能量的转化所生产和累积的各种有机物总量。由
图 5 可知,行间间作方式香草兰 3 年产量均高于行上间作方
式,3 年分别为 465、675、1 230 kg /hm2,2011 年产量比 2010
年产量增加近 1 倍,且有持续增加的明显趋势。行上间作方
式香草兰 3 年产量均低于行间间作方式,分别为 450、570、
675 kg /hm2,3 年产量增长速度较慢,且增长趋势不明显。
3 小结
近几十年来,人口、资源、环境和经济发展之间的矛盾日
益加剧,粮食生产能够满足人口不断增长需要的同时,也以环
境的恶化和影响地球的持续发展为代价。间作农业经营模式
就是这种背景下发展起来的有效生产技术,在我国农业生产
中具有重要的地位。间作相对于单作,具有相对稳产和高产、
肥料投入较少、投资风险小且产值稳定、防止水土流失、抑制
杂草等优点。发展多种形式的间作模式有利于提高土地资源
利用效率、扩大农作物生态系统的多样性以及增加农民的
收入。
通过各项指标测定及对比发现,在槟榔行间间作的香草
兰,随着新叶的老熟,叶面积、叶绿素含量、光合速率和蒸腾速
率等指标都最高,除了光合速率变化趋势不大外,其他指标和
产量都具有较强的增长趋势。在槟榔行上间作的香草兰,随
着新叶的老熟,叶面积、叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率等
指标均较低,除了叶面积和叶绿素具有较强的增长趋势外,其
他指标和产量均增长趋势不明显。本试验针对在相同株行距
槟榔行间、行上间作的香草兰光合作用和产量进行比较,初步
得出在槟榔行间较适合间作香草兰的结论,但在成本投入、土
壤性状和水肥利用等方面还要进行深入研究。
参考文献:
[1]王庆煌.香 草兰高产栽培技术[J]. 热带作物研究,1994(2) :
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[2]林 电,陈 拉,唐树梅,等. 高产香草兰栽培土壤条件的研究
[J]. 热带作物学报,1998,19(1) :24 - 33.
[3]王佩珍.试论我国热带地区栽培香草兰的可行性[J]. 热带作物
研究,1986(4) :53 - 58.
—871— 江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 9 期