不同種植方式對玉米光截獲及光合特性的影響

不同種植方式對玉米光截獲及光合特性的影響農(nóng)業(yè)種植行業(yè)是保障民生，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性行業(yè)，我國是玉米種植大國，對于玉米最優(yōu)種植方式的研究，從而提升玉米產(chǎn)量，具有非常重要的意義。本文主要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式，對于不同種植方式對玉米光截獲及光合特性的影響進(jìn)行了簡要的分析。玉米屬于高能效 C4植物，好溫光。群體結(jié)構(gòu)會影響到冠層當(dāng)中光的分布與利用，種植方式的不同會給冠層結(jié)??形成直接的影響。在作物不同高度的位置，光合有效輻射的截獲量呈現(xiàn)出明顯的差異?；诖?，怎樣對玉米種植方式進(jìn)行合理調(diào)控，從而使其獲得更為優(yōu)質(zhì)的光截獲效果，促進(jìn)其光合特性的展現(xiàn)，從而提升產(chǎn)量，值得廣大農(nóng)業(yè)研究人員更為積極的探索。1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計在世界范圍的谷物種植當(dāng)中，玉米產(chǎn)量僅次于小麥位居第二，有七十多個國家在種植，其中就包括中國在內(nèi)的五十三各發(fā)展中國家。五大玉米生產(chǎn)國的種植面積占到世界總面積的五分之四，產(chǎn)量占十分之九。中國是第二大生產(chǎn)國，主要玉米產(chǎn)區(qū)集中在北方地區(qū)。種植方式是對玉米冠層結(jié)構(gòu)形成影響最為重要的因素。冠層相應(yīng)的群體結(jié)構(gòu)會影響到光在冠層當(dāng)中的具體分布和利用，種植方式以及品種的不同都將會造成冠層結(jié)構(gòu)之間的差異，而在植物的冠層當(dāng)中，可以利用光變化程度以及強(qiáng)度等，影響到冠層當(dāng)中葉片在結(jié)構(gòu)以及生理特性方面的變化。本次實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的土壤類型主要為黑質(zhì)壤土，所施加肥料是復(fù)合肥，每公頃九百公斤，其中播種過程施加五百公斤，后期追肥四百公斤。實(shí)驗(yàn)區(qū)域玉米栽培歷史十年以上。實(shí)驗(yàn)主要利用大區(qū)對比，其中設(shè)置了兩種種植方式以及雙因素耦合。種植方式包括：KZ寬窄行（30cm、170cm）、CK常規(guī)種植方式（均壟65cm），播種和收獲日期相同，都采用機(jī)械播種方式。利用該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不同種植方式對于玉米光截獲以及光合作用產(chǎn)生的影響。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析種植方式對于玉米冠層結(jié)構(gòu)具有非常重要的作用，優(yōu)質(zhì)的冠層結(jié)構(gòu)更利于冠層進(jìn)行光截獲，從而提升玉米的光合作用效率，并有效改善冠層內(nèi)部的微環(huán)境（比如濕度、溫度以及二氧化碳濃度）。KZ屬于不均勻種植模式，其中寬窄行之間的交替讓冠層當(dāng)中光截獲總量降低。在我國東北地區(qū)，大都利用傳統(tǒng)均壟種植方式，人們的傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，這種種植方式更加有利于玉米進(jìn)行光捕獲。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其它學(xué)者所得結(jié)論具有一定差異，結(jié)果證明，寬窄行種植方式對于光截獲不利。在密度相同的條件之下，可以對適應(yīng)性更為優(yōu)質(zhì)品種的種植提升光截獲，尤其是在上午十點(diǎn)到十二點(diǎn)。在種植方式當(dāng)中，由于光截獲較低，造成作物光能利用效率下降。在營養(yǎng)生長階段，對寬窄行方式的利用所表現(xiàn)出的碳同化速率以及干物質(zhì)積累水平都相對較低。植物在生長的過程當(dāng)中，葉面指數(shù)會持續(xù)增加，到達(dá)最大值，隨后由于葉片衰老等各種原因而逐漸下降。當(dāng)玉米開始生殖生長之后，雖然光的截獲比率會隨著葉面積指數(shù)的下降而降低，玉米并沒有表現(xiàn)出典型線性關(guān)系。導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因可能是衰老葉片并沒有從植株上掉落，給光的可用性形成了限制。由于種植方式的不同，葉面積指數(shù)一般會由于密度的增加而加大。不過，筆者所做實(shí)驗(yàn)中，在相同密度條件之下，各種種植方式之間在葉面積指數(shù)方面并沒有呈現(xiàn)出明顯的差異。葉面積相似，而光截獲不同，將會造成冠層當(dāng)中葉片遮陰情況的出現(xiàn)。消光系數(shù)屬于一個非常重要的變量，它與葉面積指數(shù)之間是一種類似于相互依存的聯(lián)系。有許多文獻(xiàn)中提到對密度的提升，能夠?qū)崿F(xiàn)消光系數(shù)的降低。而本實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，相比之下，寬窄行方式的消光系數(shù)會更高。行距會對消光系數(shù)形成影響，主要是隨著行距的提升而降低。在葉面積指數(shù)相同的情況之下，行距的不均勻分布將會導(dǎo)致冠層結(jié)構(gòu)不夠均勻，從而明顯提升消光系數(shù)。對于玉米的不同種植方式來說，在光能利用效率方面具

KZ有較大的差異。傳統(tǒng)冠層理論探討了 IPAR（光和有效輻射）跟光能利用效率之間的關(guān)系，強(qiáng)調(diào) IPAR主要跟冠層結(jié)構(gòu)、大小以及入射輻射之間具有相互作用關(guān)系。光能利用效率曾被認(rèn)為是植物的一種固有屬性，其數(shù)值受到脅迫因素的調(diào)節(jié)，冠層閉合之后，同樣種植密度直線玉米可以對更多干物質(zhì)進(jìn)行積累。所以，在 KZ種植方式當(dāng)中玉米能夠獲得更好的光能利用效率，在對消光系數(shù)加以考慮的情況之下，在所設(shè)定的高度之下，輻射截獲量呈現(xiàn)出明顯提高的狀態(tài)。雖然在冠層的光截獲比較低，中下層葉片所獲得的光和有效輻射依然加高，主要用于進(jìn)行碳素同化。3、總而言之，合理的冠層結(jié)構(gòu)能夠使光和有效輻射的分布發(fā)生改變，這是提高玉米干物質(zhì)生產(chǎn)的一種有效手段。由于冠層當(dāng)中輻射分布在時間和空間上的分布所具備的異質(zhì)性，光的分布會呈現(xiàn)出測量結(jié)果的不同?；诖耍瑢τ衩仔芯噙M(jìn)行拓展，讓玉米對有效光輻射加以更好的利用，從而促進(jìn)產(chǎn)量的提高。相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該積極探索，對國外的一些先進(jìn)種