論氣候變化對馬鈴薯葉面指數(shù)的影響

賀赟 何小剛

[摘 要] 葉面積指數(shù)（LAI）不僅是植物生長特性的特征參數(shù)，還對農(nóng)作物的產(chǎn)量起著至關(guān)重要的作用。因此研究葉面積指數(shù)的影響因素是對生態(tài)學(xué)，生物學(xué)有著重要的意義。本次試驗研究不同品種馬鈴薯的葉面積指數(shù)的差別和氣候變化對馬鈴薯葉面積指數(shù)的影響。馬鈴薯的種類和溫度決定葉面積指數(shù)的大小，馬鈴薯的種類不同，葉面積指數(shù)就不同，在一定溫度范圍內(nèi)葉面積指數(shù)隨著溫度的變化而變化，溫度高葉面積指數(shù)高；溫度低葉面積指數(shù)低。

[關(guān)鍵詞] 氣候因子 馬鈴薯 葉面積指數(shù)

[中圖分類號] S532 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）05-0295-01

馬鈴薯是我國主要的糧食作物，營養(yǎng)價值很高，越來越受到人們的喜愛和追捧，其不僅用于人類的食用還參與飼料的加工和工業(yè)原料的制備的過程，它的產(chǎn)量受葉面積指數(shù)的影響。研究馬鈴薯葉面積指數(shù)，對獲得早熟品種，提高總產(chǎn)量等方面有著重要的意義。葉面積指數(shù)是一個無量綱度量的參數(shù)，其大小與植被種類、大小、生理特性、生長周期、葉片傾斜角、和氣候因素等有關(guān)，還受管理方式及其測量方法的影響，是反映作物長勢情況與農(nóng)作物總產(chǎn)量的一個重要的農(nóng)學(xué)參數(shù)[1]。本研究提供適宜生態(tài)條件下生長的馬鈴薯群體所需要的條件， 同時也可為不同生態(tài)條件下， 尤其是環(huán)境條件較差的群體種植栽培治理提供建議。

一、實驗材料與方法

1.材料

本次實驗地點在定西半干旱氣象與生態(tài)環(huán)境試驗基地，在定西試驗田種植三種不同品種的馬鈴薯分別為新大坪（XDP），定薯1（DS1），定薯2（DS2）對他們進行培養(yǎng)。設(shè)置了3個溫棚分別為棚1（P1）棚2（P2）棚3（P3）和室外作對照實驗，每個大棚和室外的溫度都不同，P1的溫度比室外高1℃，P2的溫度比室外高2℃，P3的溫度比室外高3℃，進而分析溫度對葉面積指數(shù)的影響。在室外和P1，P2，P3中都種植9隴馬鈴薯順序分別為XDP、DS1、DS2以此循環(huán)。待馬鈴薯成熟后分別從室外和大棚中每種馬鈴薯隨機抽取5株作為實驗對象。

2.方法

LAI是無量綱度量，動態(tài)變化的參數(shù)。葉片的數(shù)量、植物的種類、大小、生理特性、氣候因子及其測定的方法對葉面積指數(shù)有著影響。

本次實驗采用的是間接測量中的光學(xué)儀器LAI-2000植物冠層分析儀，光學(xué)儀器法：通過測量輻射透過率來計算面積指數(shù)[2]。測量時假設(shè)葉片不透光，無反射，葉片分布是隨機的，葉片的位置是隨機的。實際操作時葉片分布不是的但影響不大，對于波長小于490nm的光葉片的反射和透過率較低[3]。作物葉片的數(shù)量可以通過測量太陽輻射光透過樹冠層后削弱的情況來計算。

二、結(jié)果與討論

1.不同品種馬鈴薯的葉面積指數(shù)的比較

根據(jù)LAI-2000葉面積指數(shù)儀器測量在相同溫度時不同品種的馬鈴薯葉面積指數(shù)：

①對照處理條件下三種馬鈴薯XDP、DS1、DS2的LAI平均數(shù)值分別為：2.702、2.188、3.777。②溫度升高溫度升高1℃環(huán)境下3種馬鈴薯XDP、DS1、DS2的LAI平均數(shù)值分別為：1.534、0.800、1.256。③溫度升高溫度升高2℃環(huán)境下3種馬鈴薯XDP、DS1、DS2的LAI平均數(shù)值分別為：1.286、1.532、2.648。④溫度升高溫度升高3℃環(huán)境下3種馬鈴薯XDP、DS1、DS2的LAI平均數(shù)值分別為：3.076、2.792、2.660。

從上面四組數(shù)據(jù)可以看出，不同品種的馬鈴薯的葉面積指數(shù)不相同，當溫度為室外溫度、P1溫度和P3溫度時XDP的葉面積指數(shù)大于DS1；在溫度為室外和P2溫度時DS2的葉面積指數(shù)大于XDP；在溫度為P1和P2時XDP的葉面積指數(shù)大于DS2。從總體上看在相同溫度下，DS1的葉面積指數(shù)最小，在大部分情況下XDP的葉面積指數(shù)最大。

2.相同品種的馬鈴薯在不同溫度下葉面積指數(shù)的比較

利用LAI-2000測量相同品種的馬鈴薯在不同溫度下的葉面積指數(shù)的區(qū)別及其LAI隨著溫度變化的規(guī)律：

①馬鈴薯XDP在室外、P1、P2、P3不同溫度環(huán)境下的葉面積指數(shù)：2.702、1.534、1.284、3.076。②馬鈴薯DS1在室外、P1、P2、P3不同溫度環(huán)境下的葉面積指數(shù)：2.188、0.800、1.532、2.792。③馬鈴薯DS2在室外、P1、P2、P3不同溫度環(huán)境下的葉面積指數(shù)：3.774、0.800、1.256、2.648、2.660。

由實驗數(shù)據(jù)可以看出在一定的條件下大棚中的馬鈴薯XDP、DS1、DS2葉面積指數(shù)是隨著溫度的升高而升高的。馬鈴薯XDP、DS1室外的葉面積指數(shù)比P1、P2中的葉面積指數(shù)高，馬鈴薯DS2室外的葉面積指數(shù)比P1、P2、P3中的葉面積指數(shù)高，其原因有可能是在測量時產(chǎn)生誤差或者是室外的水分積累或其他因素的影響。葉面積的增長與溫度的關(guān)系較為密切，當溫度隨著時間的推移而不斷升高，葉面積也在不斷地增加，葉面積系數(shù)也在不斷地增加[3]。

三、實驗結(jié)論

從以上的數(shù)據(jù)分析，葉面積指數(shù)與馬鈴薯的種類和溫度都有關(guān)系，馬鈴薯的種類不同，葉面積指數(shù)就不同：XDP的平均葉面積指數(shù)2.865，DS1的平均葉面積指數(shù)為2.437，DS2的平均葉面積指數(shù)為3.446。在一定溫度范圍內(nèi)葉面積指數(shù)隨著溫度的升高而升高：XDP的LAI值隨著溫度升高1℃大致增加0.896，DS1的LAI值隨著溫度升高1℃大致增加0.996，DS2的LAI值隨著溫度升高1℃大致增加0.702。

通過對馬鈴薯的葉面積指數(shù)的研究，可以將其結(jié)論推廣：提高其他類似作物及植被的葉面積指數(shù)時需采取的措施是調(diào)節(jié)溫度達到最適范圍內(nèi)，選育優(yōu)良品種。葉面積指數(shù)最適宜時作物才會長勢好、產(chǎn)量高。因此研究氣候變化對作物的合理種植培養(yǎng)、提高產(chǎn)量、效益及推動整個農(nóng)業(yè)技術(shù)的改良與發(fā)展起著重要的作用。

參考文獻

[1]李劍萍，錢蕊，袁海燕，等.粉用馬鈴薯葉面積指數(shù)與氣象條件的關(guān)系[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（ 6） ： 178 - 181.

[2]程武學(xué)，潘開志， 楊存建，等.葉面積指數(shù)（LAI）測定方法研究進展[J].四川林業(yè)科技，2010，6，31（3）：52-55

[3]張永成，田豐，等. 環(huán)境條件對馬鈴薯生長發(fā)育的影響[J].馬鈴薯雜志，2006，10（10）： 32-33.