论气候变化对马铃薯叶面指数的影响

[摘 要] 叶面积指数（LAI）不仅是植物生长特性的特征参数，还对农作物的产量起着至关重要的作用。因此研究叶面积指数的影响因素是对生态学，生物学有着重要的意义。本次试验研究不同品种马铃薯的叶面积指数的差别和气候变化对马铃薯叶面积指数的影响。马铃薯的种类和温度决定叶面积指数的大小，马铃薯的种类不同，叶面积指数就不同，在一定温度范围内叶面积指数随着温度的变化而变化，温度高叶面积指数高；温度低叶面积指数低。

[关键词] 气候因子 马铃薯 叶面积指数

[中图分类号] S532 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）05-0295-01

马铃薯是我国主要的粮食作物，营养价值很高，越来越受到人们的喜爱和追捧，其不仅用于人类的食用还参与饲料的加工和工业原料的制备的过程，它的产量受叶面积指数的影响。研究马铃薯叶面积指数，对获得早熟品种，提高总产量等方面有着重要的意义。叶面积指数是一个无量纲度量的参数，其大小与植被种类、大小、生理特性、生长周期、叶片倾斜角、和气候因素等有关，还受管理方式及其测量方法的影响，是反映作物长势情况与农作物总产量的一个重要的农学参数[1]。本研究提供适宜生态条件下生长的马铃薯群体所需要的条件， 同时也可为不同生态条件下， 尤其是环境条件较差的群体种植栽培治理提供建议。

一、实验材料与方法

1.材料

本次实验地点在定西半干旱气象与生态环境试验基地，在定西试验田种植三种不同品种的马铃薯分别为新大坪（XDP），定薯1（DS1），定薯2（DS2）对他们进行培养。设置了3个温棚分别为棚1（P1）棚2（P2）棚3（P3）和室外作对照实验，每个大棚和室外的温度都不同，P1的温度比室外高1℃，P2的温度比室外高2℃，P3的温度比室外高3℃，进而分析温度对叶面积指数的影响。在室外和P1，P2，P3中都种植9陇马铃薯顺序分别为XDP、DS1、DS2以此循环。待马铃薯成熟后分别从室外和大棚中每种马铃薯随机抽取5株作为实验对象。

2.方法

LAI是无量纲度量，动态变化的参数。叶片的数量、植物的种类、大小、生理特性、气候因子及其测定的方法对叶面积指数有着影响。

本次实验采用的是间接测量中的光学仪器LAI-2000植物冠层分析仪，光学仪器法：通过测量辐射透过率来计算面积指数[2]。测量时假设叶片不透光，无反射，叶片分布是随机的，叶片的位置是随机的。实际操作时叶片分布不是的但影响不大，对于波长小于490nm的光叶片的反射和透过率较低[3]。作物叶片的数量可以通过测量太阳辐射光透过树冠层后削弱的情况来计算。

二、结果与讨论

1.不同品种马铃薯的叶面积指数的比较

根据LAI-2000叶面积指数仪器测量在相同温度时不同品种的马铃薯叶面积指数：

①对照处理条件下三种马铃薯XDP、DS1、DS2的LAI平均数值分别为：2.702、2.188、3.777。②温度升高温度升高1℃环境下3种马铃薯XDP、DS1、DS2的LAI平均数值分别为：1.534、0.800、1.256。③温度升高温度升高2℃环境下3种马铃薯XDP、DS1、DS2的LAI平均数值分别为：1.286、1.532、2.648。④温度升高温度升高3℃环境下3种马铃薯XDP、DS1、DS2的LAI平均数值分别为：3.076、2.792、2.660。

从上面四组数据可以看出，不同品种的马铃薯的叶面积指数不相同，当温度为室外温度、P1温度和P3温度时XDP的叶面积指数大于DS1；在温度为室外和P2温度时DS2的叶面积指数大于XDP；在温度为P1和P2时XDP的叶面积指数大于DS2。从总体上看在相同温度下，DS1的叶面积指数最小，在大部分情况下XDP的叶面积指数最大。

2.相同品种的马铃薯在不同温度下叶面积指数的比较

利用LAI-2000测量相同品种的马铃薯在不同温度下的叶面积指数的区别及其LAI随着温度变化的规律：

①马铃薯XDP在室外、P1、P2、P3不同温度环境下的叶面积指数：2.702、1.534、1.284、3.076。②马铃薯DS1在室外、P1、P2、P3不同温度环境下的叶面积指数：2.188、0.800、1.532、2.792。③马铃薯DS2在室外、P1、P2、P3不同温度环境下的叶面积指数：3.774、0.800、1.256、2.648、2.660。

由实验数据可以看出在一定的条件下大棚中的马铃薯XDP、DS1、DS2叶面积指数是随着温度的升高而升高的。马铃薯XDP、DS1室外的叶面积指数比P1、P2中的叶面积指数高，马铃薯DS2室外的叶面积指数比P1、P2、P3中的叶面积指数高，其原因有可能是在测量时产生误差或者是室外的水分积累或其他因素的影响。叶面积的增长与温度的关系较为密切，当温度随着时间的推移而不断升高，叶面积也在不断地增加，叶面积系数也在不断地增加[3]。

三、实验结论

从以上的数据分析，叶面积指数与马铃薯的种类和温度都有关系，马铃薯的种类不同，叶面积指数就不同：XDP的平均叶面积指数2.865，DS1的平均叶面积指数为2.437，DS2的平均叶面积指数为3.446。在一定温度范围内叶面积指数随着温度的升高而升高：XDP的LAI值随着温度升高1℃大致增加0.896，DS1的LAI值随着温度升高1℃大致增加0.996，DS2的LAI值随着温度升高1℃大致增加0.702。

通过对马铃薯的叶面积指数的研究，可以将其结论推广：提高其他类似作物及植被的叶面积指数时需采取的措施是调节温度达到最适范围内，选育优良品种。叶面积指数最适宜时作物才会长势好、产量高。因此研究气候变化对作物的合理种植培养、提高产量、效益及推动整个农业技术的改良与发展起着重要的作用。

参考文献

[1]李剑萍，钱蕊，袁海燕，等.粉用马铃薯叶面积指数与气象条件的关系[J].江苏农业科学，2011，39（ 6） ： 178 - 181.

[2]程武学，潘开志， 杨存建，等.叶面积指数（LAI）测定方法研究进展[J].四川林业科技，2010，6，31（3）：52-55

[3]张永成，田丰，等. 环境条件对马铃薯生长发育的影响[J].马铃薯杂志，2006，10（10）： 32-33.