2025年04月28日 08:13:57 来源:浙江托普云农科技股份有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:0
影响玉米冠层光合有效辐射的因素
粮食安全是中国乃至世界未来面临的重要问题之一,作物产量的增加基于作物光能利用率的提高。玉米作为一种喜光的高产作物,其干物质产量的95% 以上是由玉米绿色叶片通过光合作用生产,而绿色叶片面积的大小直接影响冠层光合作用制造的有机物产量。在营养和水分充足的条件下,玉米光合作用的大小取决于到达叶片的光合有效辐射。
光合有效辐射是指太阳辐射光谱中波长为400-700 nm波段,能被绿色植物叶片吸收并用来进行光合作用的辐射能,英文简称PAR。然而,在生产实践中,玉米作物冠层不同高度的叶片并不总能得到充足的光能,因而使得叶片实际上处于“光饥饿”状态,并导致作物减产。因此,弄清冠层内的光分布规律,特别是与光合作用密切相关的光合有效辐射的分布规律,是玉米生产研究的一个重要内容。
玉米冠层内的叶片光合作用强度决定了作物产量的高低,而影响冠层不同层次叶片光合作用强度的直接因子是光合有效辐射。实验利用不难观察出玉米冠层不同生育期不同高度的PAR随时间变化呈单峰型曲线,特别在冠层的中上层部位以及玉米生长发育的早期尤其显着。但PAR在不同生育期出现的值变化明显,其强度在玉米生育期的乳熟期和成熟期,这与当地的气候密切相关。
此外,光合有效辐射在苗期和拔节期垂直变化较小,这是因为玉米叶片相互之间无遮掩且光能充足所致。抽雄期,玉米冠层的上层叶片生长茂密且旺盛,其截获的光合有效辐射及光能利用率较大,因而冠层内中下层次的叶片只能获得较少的光能。乳熟期,冠层内各层的光能分布相对均匀,玉米叶片各个层次均可进行一定的光合作用;成熟期,光能分布则主要集中在中层叶片以上,下层叶只能获得微弱光能,其光合作用较弱。
玉米冠层内PAR垂直分布并不按照线性递减的方式衰减,而是随着生育期发生变化。玉米抽雄期,冠层上层叶片生长旺盛,截获的光能较多,使得光合有效辐射在冠层2/3高度以下处的垂直递减变小;乳熟期和成熟期,光合有效辐射在冠层大约1/3高度以上变化明显,而在1/3高度以下的叶片获得的光能则较小,其变化也不显着,这与此时期的叶片枯黄密切相关,与王珍等和盛晋华等的研究结果不一致,其原因可能是因玉米品种和播种密度不同而造成。
利用观测日光合有效辐射仪测量不同层次的玉米PAR数据及叶面积数据分析二者关系。影响光合有效辐射在玉米冠层中分布的主要因子是叶面积,而在特定的种植模式和管理制度下,叶面积的大小决定了光照强度的垂直变化分布。玉米苗期,叶面积指数较小,其叶片较薄且大多是垂直向上生长( 叶倾角> 70度) ,使得其对光强的影响较弱;抽雄期后,叶面积指数的变化则较小。总体上,光合有效辐射和叶面积指数在玉米生育期内呈显着负相关。