枣树/生姜间作模式下生姜光合特性及产量分析

Analysis of Photosynthetic Characteristics and Vield of Ginger under the Jujube/ Ginger Intercropping Mode

摘要

为探明枣树/生姜间作对生姜光合特性及产量的影响，为枣树/生姜间作模式种植的推广提供科学依据。本研究以‘长姜1号’生姜为材料，设置生姜单作拉遮阳网遮阴（CK）、枣树/生姜间作（JG）、生姜单作不遮阴（US）三种种植模式，探讨不同模式对生姜叶绿素荧光参数、叶绿素含量、光合性能、酶活性、生长特性及产量的影响。试验结果显示，与US相比，CK及JG分别显著提高了179%和196.2%的生姜叶绿素含量；同时JG模式下生姜叶片的净光合速率（ P_n）达10.29 μmol·m⁻²·s⁻¹，与 CK（10.32）无显著差异，而 US 仅为 6.20；JG 的实际光量子效率（ΦPSII）为 0.45，显著高于 CK（0.37）和US（0.33）；在抗氧化方面，JG处理的MDA含量为3.15 mmol·g⁻¹·FW，显著低于US（5.48），与CK（3.45）相近；最终，JG模式的生姜公顷产量达43 692.3 kg·hm⁻²，与CK（44 923.1）无显著差异，而US仅为36 307.7。综上，枣树/生姜间作模式不仅具有良好的遮阴效果，有效缓解光抑制、提升光合性能与抗氧化能力，保障生姜正常生长，而且可提高土地复种指数和经济效益，提高土地利用率，具有广阔的推广前景。

Abstract

To investigate the effects of jujube/ginger intercropping on the photosynthetic characteristics and yield of ginger, and to provide a scientific basis for promoting the jujube/ginger intercropping model, this study uses 'Changjiang 1' ginger as the test material. It establishes three planting modes: monocropped ginger with shading nets (CK), jujube/ginger intercropping (JG), and monocropped ginger without shading (US), aiming to explore the effects of these modes on chlorophyll fluorescence parameters, chlorophyll content, photosynthetic performance, enzyme activity, growth characteristics, and yield of ginger. The results show that compared with US, CK and JG significantly increase chlorophyllcontent by 179% and 196.2%, respectively. Under the JG mode, the net photosynthetic rate ( P_n) of ginger leaves reaches 10.29 μmol·m−2·s−1, showing no significant difference from CK (10.32), while US is only 6.20. The actual photochemical efficiency (ΦPSII) of JG is 0.45, significantly higher than that of CK (0.37) and US (0.33). In terms of antioxidant capacity, the malondialdehyde (MDA) content under JG treatment is 3.15 mmol·g⁻¹·FW, significantly lower than that of US (5.48) and close to CK (3.45). Finally, the ginger yield under the JG mode reaches 43,692.3 kg·hm⁻², showing no significant difference from CK (44,923.1), while US is only 36,307.7. In conclusion, the jujube/ginger intercropping model not only provides effective shading, alleviating photoinhibition, enhancing photosynthetic performance and antioxidant capacity, and ensuring normal ginger growth, but also improves the multiple cropping index, economic benefits and land use efficiency, demonstrating broad promotion prospects.

关键词

生姜 / 枣树 / 间作 / 光合特性 / 产量

Key words

Ginger / jujube / intercropping / photosynthetic characteristics / yield

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基金资助

湖北省国际科技合作项目(2024EHA011)

长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心开放基金(KFG202422)