1908~1909年度生产季,Heinrich Hasselbring在位于Santiago de las Vegas地区的古巴农业试验站,系统研究了遮阴对古巴雪茄烟叶蒸腾和同化作用的影响。
1914年,他将研究成果发表在创刊于1875年《Botanical Gazette》,该期刊1992年更名为《International Journal of Plant Sciences》。Heinrich Hasselbring选择了古巴一个大叶型的雪茄品种(在《TYPES OF CUBAN TOBACCO》一文中编号为No. 7),分别在古巴和美国进行提纯复壮,并使用该纯系品种作为试验材料。
No. 7
Heinrich Hasselbring系美国华盛顿特区植物工业局研究人员,是最早系统研究古巴雪茄烟叶的学者之一。
该研究者设置了阳植、阴植两个处理,每个处理6株烟叶。遮阴种植采用古巴及世界范围广泛采用的白色纱网。该纱网在中午太阳直射时,几乎没有阴影;在一早一晚则阴影较明显。
试验使用的白色纱网
1、试验中,研究者对比了遮阴、未遮阴条件下总光强和散射光强,考察了遮阳网对光照强度的影响,发现遮阴网将大部分直射光转变为散射光,减少了总的光量,但同时增加了散射光的比例。
编者注:这种变化本质上是改变了“光质”,即散射光比例的增加,实质上意味着植物吸收到的红橙光比例增加了。2、试验中,研究者对比了遮阴、未遮阴条件下烟叶生长环境温度,发现遮阳网对温度影响微乎其微,并没有显著差异。编者注:Hasselbring在文中对上述结果进行了讨论,认为这与试验地所在区域气候特点有关。
3、试验中,研究者对比了遮阴、未遮阴条件下烟叶生长环境湿度,表明遮阳网增加了环境湿度,在白天尤其是下午,植物蒸腾作用旺盛时,这种差异更明显。
4、试验中,研究者通过设置蒸发杯,对比了遮阴、未遮阴条件下物理蒸发量,表明遮阳网极大地减少了蒸发,不遮阴条件是遮阴的两倍。
5、古巴雪茄种植一般在旱季,试验过程中仅有2次降雨,遮阳网对降水的影响可忽视。
总的来说,遮阳网改变了光照强度,总光照减少了约1/3,但散射光仅略有减少。遮阳网对温度的影响很小,60天的平均差值不到0.01℃。晚间,古巴空气相对湿度接近饱和,因此只有在白天,遮阳网对空气相对湿度的影响才得以显现,得益于植物蒸腾作用的水分被部分遮挡,网下空气相对湿度显著大于露地。露天条件下的物理蒸发速率大于遮荫条件下的物理蒸发速率,同时随着植物的生长和网下空气相对湿度的增加,该差异明显增大。除了减少光照和增加相对湿度外,遮阳网还可以减少空气对流,上述变化都会减少蒸腾作用。
该研究中,Hasselbring巧妙地设计了一种方便加水和称重的镀锌铁皮罐子(38cm高×30.5cm直径),通过统一土壤重量和含水量等措施每个罐子初始配重进行标准化,然后将雪茄烟叶栽种在罐子中并固定到土地里。
通过定时测定罐子重量的变化,可以了解到不同处理对烟叶的蒸腾作用的影响。
最后,通过测定烟株根、茎、叶的鲜重和干重,可以了解到不同处理对烟叶同化作用的影响。
上表表明,遮阴条件下,耗水量比露地栽培减少20%左右,生产每一克干物质所需水分减少54.73cc。
上表表明,遮阴条件下,烟叶总叶面积增加37%,但蒸腾量却减少26%。阴植、阳植条件下,蒸腾速率比为1:1.8,这个比值与本研究观测到的田间物理蒸发量比值1:2几乎完全一致。
上表表明,遮阴条件下,烟叶鲜重增加,重量的增加主要来源于叶片、茎秆。
研究表明,遮阴与不遮阴相比,烟株总干重几乎没有差异。但是,分器官来看,却存在显著差异。其中,叶、根干重显著减少,茎秆干重显著增加。
综上所述,在古巴西部的气候条件下,阴植法种植的雪茄烟叶,其蒸腾作用比阳植法小20%左右,其单位面积的叶表蒸腾作用仅为阳植法的1/2。遮阴栽培并不会显著减少烟株的总干重,但降低了单位叶面积干物质积累的能力。同时,虽然整个烟株干物质的总量不受遮阴栽培的影响,但实际上,主要产物--叶片的干物质积累降低,而茎秆的干物质积累增加,根部的干物质沉积没有明显变化。
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