桑树/大豆间作和混作模式下的生长及光合特性

[目的]为桑树/大豆复合模式的合理空间配置提供理论依据,为桑树/大豆复合模式的推广提供技术支持。[方法]分别研究了1年生桑树幼苗与大豆在间作和混作模式下桑树幼苗和大豆的生长及光合特性。[结果]1年生桑树幼苗在间作和混作模式下均不会影响大豆的生长及光合特性,但间作模式下桑树幼苗叶片的各项生长及光合指标明显优于单作。但1年生桑树幼苗与大豆在混作模式下二者地上部分有明显的光能竞争,大豆限制了桑树幼苗的生长。[结论]与大豆间作可以提高1年生桑树幼苗的光合生产能力和植株的生长。新移栽的1年生桑树幼苗不宜与大豆混作。     

膜下灌水量对棉瓜套作模式下棉花叶片光合特性和产量的影响

以棉花甜瓜间作模式为研究对象,分析土壤水分变化对间作棉花叶片光合特性和产量的影响。结果表明,间作棉花中65%水分处理的叶绿素和类胡萝卜素质量分数相对较高,相同水分条件下间作棉花的叶绿素和类胡萝卜素质量分数均高于单作。间作棉花叶片的Pn、Gs和Ci均为65%处理的最高。间作棉花的Fm、Fv/Fo、ΦPSII大于单作,而NPQ小于单作,说明间作相比单作有更高的PSII光化学效率。65%处理的NPQ低于其他两个处理,有助于光合作用的提高。单作和间作条件下棉花的产量均在65%水分处理时较高,75%和55%处理的产量有所降低。     

棉田间作系统的农田小气候特征及光合特性

为探讨棉田间作系统的小气候特征,进一步研究间作系统中除棉花以外农作物的光合特性,设置了棉花间作大豆、棉花间作玉米和棉花间作甘薯3种间作处理以及棉花单作、大豆单作、玉米单作和甘薯单作4个单作处理,进行大田试验。结果表明,棉田间作及相应单作的空气相对湿度日变化趋势均表现为U形曲线,棉田间作较相应单作可提高系统内的空气相对湿度,大豆单作和玉米单作的空气湿度均高于棉花单作,而甘薯单作低于棉花单作;棉田间作及相应单作的空气温度日变化趋势总体上呈先升高后降低的趋势,棉田间作较相应单作可降低系统内的空气温度,棉花单作高于玉米单作,分别与大豆单作及甘薯单作之间差异不显著。大豆单作、玉米单作和甘薯单作均出现光合午休现象,间作模式下的大豆和甘薯的光合午休现象得到了明显的改善;净光合速率、气孔导度及蒸腾速率的变化一致,均表现为大豆单作模式棉花间作大豆模式、甘薯单作模式棉花间作甘薯模式、棉花间作玉米模式玉米单作模式,胞间CO2浓度的表现正好相反。综合来看,棉花间作甘薯模式在改善甘薯光合午休现象、降低系统内空气温度、提高空气湿度方面的优势较其他间作模式更为明显。     

玉米-大豆间作复合体系光合特性研究

间作是一种能集约利用光、热、肥、水等自然资源的种植方式,不同间作模式对作物群体光能利用率产生的影响不同。以单作玉米和单作大豆为对照,在玉米与大豆2∶2、2∶3和2∶4间作模式下,分析了不同种植模式对玉米和大豆光合特性指标的影响。结果表明:间作能够提高玉米的光能利用率,光合速率、叶绿素含量和叶面积指数分别较单作提高了22.4%～24.7%、9.2%～12.0%和0.9%～3.5%,其中光合速率和叶绿素含量差异达到了显著水平;间作降低了大豆的光能利用率,光合速率、叶绿素含量和叶面积指数分别较单作降低了3.5%～12.6%、1.6%～4.0%和0.3%～0.5%,但差异均不显著。在玉米-大豆间作复合体系中,随着玉米大行距的增大,玉米的叶绿素含量和叶面积指数均逐渐提高,光合速率呈先提高后降低趋势并以玉米与大豆2∶3间作复合体系最高;大豆的光合速率、叶绿素含量和叶面积指数均逐渐提高,但3种间作模式间的光合特性指标差异均不显著。综合分析认为,采用玉米与大豆2∶3间作模式,玉米-大豆间作体系的光能利用率最高。     

桑树红薯间作模式群体光合特性初步研究

为了提高桑树与红薯间作模式群体的光能利用率,优化桑树与红薯间作群体的空间配置,试验探讨了在桑树、红薯生长关键期及共生期内桑树和红薯的光合特性日变化及动态变化特点.结果表明,单作桑树、间作桑树和单作红薯在白天12:00有明显的光合“午休”现象,间作红薯的光抑制现象不明显;桑园间作群体的总生理指标值明显高于单作桑树,其中表观光能利用效率提高了48.13个百分点,表现水分利用效率提高了49.87个百分点,表观CO2利用效率提高了44.18个百分点.光合有效辐射是桑树光合能力的主要影响因子;间作桑树和单作桑树的净光合速率动态变化曲线呈“W”型;桑树与红薯间作群体中存在种间互作效应,桑树的遮阴影响了红薯的光合能力.     

吐鲁番盆地甜瓜、棉花复合种植生长动态与光合特性研究

通过对瓜棉复合种植与单作瓜、单作棉的个体和群体生长动态及光合特性比较分析,结果表明:采取合理的栽培管理方式,瓜棉复合种植可建立良好的作物群体结构,对瓜的正常生长发育影响不大,可以获得与单作瓜相近的瓜产量;复合种植模式的棉花植株生长优于单作棉花,棉花增产.在各生长阶段,复合种植模式的田间叶面积指数、光合势和群体生长率均优于单作瓜和单作棉.瓜棉复合种植可以有效地改善田间小气候,降低温度,增加相对湿度,提高净光合速率.从而有效提高了光能利用率,全年的综合产量增加.     

干旱区枣棉复合系统细根空间分布特征及种间地下竞争关系

【目的】探明枣棉复合系统种间互作关系,为该农林复合系统资源的最优利用提供参考。【方法】以干旱绿洲区典型的枣棉复合系统为研究对象,采用剖面法分层取样获得植物根系,将直径2mm以下的根系作为细根,通过扫描根系,用图像分析软件DT-SCAN分析枣树和棉花细根在水平和垂直方向上的根长密度、根质量密度,研究该系统内枣树和棉花细根生物量的空间分布特征及种间地下部的竞争关系。【结果】水平方向上,枣树细根主要集中在树体周围0.1~0.3m,该区域内的细根根长密度占总细根根长密度的62.3%;棉花细根根长密度在距枣树树干中心0.3~0.5m处达到最大,占总细根根长密度的35.8%。垂直方向上,棉花细根主要集中在0~0.3m的土层内,占其细根生物量的67.2%,棉花细根根长密度随土壤层深度的增加而呈负指数趋势变化;枣树细根根长密度主要集中在0.1~0.4m土层内,占其细根生物量的63.3%。在土壤垂向0~0.1m、0.5~0.6m土层内,棉花对枣树的竞争作用占绝对优势。单作枣树的平均枣吊长度、平均枣吊茎粗、叶绿素含量均高于间作,而棉花恰与枣树相反,各项指标均表现为间作大于单作。【结论】3年生枣树与1年生棉花间作,存在种间竞争关系,在水平方向0.1~0.3m、垂直方向0.3~0.5m土层内,二者地下部种间竞争最为激烈,且棉花竞争能力强于枣树,为优势种。     

南疆绿洲区枣棉滴灌间作的种间光环境及茎流分析

研究滴灌下枣树和棉花的光竞争关系和茎流量,旨在为南疆枣棉复合经营模式的节水技术应用提供依据。结果表明,间作系统中枣树和棉花净光合速率均呈双峰曲线,棉花峰值较枣树有所延迟;750m3·hm-2的滴灌定额对红枣净光合作用有利。450~750m3·hm-2时则对棉花光合有利;种植间距对枣树净光合速率的影响较小,而对棉花影响较大;低滴灌定额对枣树蒸腾速率影响显著,灌水定额对棉花蒸腾速率影响较小;枣树蒸腾速率易受种植间距影响,棉花则相反。枣棉的茎流规律趋于一致,并且茎流和蒸腾速率呈显著相关关系(P0.05)。     

不同配置模式下枣棉间作复合系统耗水特性研究

采用大田试验,以典型农林间作模式枣棉间作为研究对象,通过设置5个不同处理(3种不同间距的枣棉间作处理Int 2、Int 4、Int 6,枣树单作处理Sole J,棉花单作处理Sole C),研究枣棉间作复合系统的耗水变化规律.结果表明,枣棉间作复合系统中,棉花不同生育阶段的土壤含水量存在显著差异,耗水量随棉花行数的增加...     

南疆枣麦间作系统中根长密度、根表面积密度分布特征

在和田地区的冬小麦成熟期和枣树扬花期采用根钻法采集单作小麦、单作5a生枣树、枣麦间作系统根样,利用Win-SURFER v.8.0软件进行根系根长密度、根表面积密度分析,并在小麦和枣树成熟阶段进行经济产量和地上部生物量测定,通过土地当量比进行间作系统评估。结果表明,枣麦间作系统枣树和小麦的产量和地上部生物量均显著下降。枣麦间作系统产量和地上部生物量土地当量比(1.383和1.322)均大于1,相比相应单作模式,有较高的总产量和土地利用效率。间作条件下的小麦和枣树根长密度、根表面积密度比单作相应土层根长密度、根表面积密度小。间作小麦20~60cm土层根长密度值比单作小麦相应土层根长密度值减少46.2%;间作红枣20~60cm土层根长密度值、根表面积密度值比单作红枣相应土层根长密度值、根表面积密度值减少34.5%和31.2%。5a生枣树与小麦根系在20~60cm土层生态位重叠,促使间作小麦和间作枣树根长密度、根表面积密度分布不均匀。     

豫东棉田不同间作模式的产量与经济效益比较

在豫东棉区采用甘薯、芝麻、花生、糯玉米与棉花间作和棉花单作,分析不同间作模式的产量和经济效益。结果表明,棉花/糯玉米和棉花/芝麻间作对棉花生长的影响较早(6月9日、7月9日),至盛花期(8月8日)棉花株高分别比棉花单作增加17.03 cm和13.94 cm(P0.01),伏桃较棉花单作分别减少6.60个/株和8.83个/株(P0.01);与棉花单作相比,棉花/花生间作的年总产值增加14 909.5元/hm~2,纯收入增加11 224.4元/hm~2,光能利用率提高25.01%,棉花/芝麻间作的年总产值增加14 352.8元/hm~2,纯收入增加11 936.6元/hm~2,光能利用率提高7.02%,具有明显的间作优势。     

空间布局对西北极端干旱区枣棉间作复合系统水分利用效率的影响

[目的]解析农林间作水分高效利用机制。[方法]以西北极端干旱区典型模式枣棉间作为研究对象,通过设置不同棉花种植行数和棉花株距研究空间布局对枣棉间作复合系统水分利用效率的影响。[结果]与单作相比,枣棉间作具有明显提高产量和土地利用率的优势,种植行数对间作产量的影响效应显著。间作条件下耗水量高于对应单作,但也能显著提高水分利用效率,种植行数与棉花株距互作作用对间作水分利用效率的产生效应,通过空间布局能够协调枣棉间作种间关系,提高水分高效性。[结论]枣棉间作群体较单作更能够显著提高水分利用效率,在农林复合群体中,林木根系一般较深,能充分利用土壤深层营养物质和水分,农作物则利用浅层土壤中的养分和水分,由于根系垂直生长呈多波顺次递推特点,使根系生长中心和吸收中心交错出现,提高了养分和水分的利用效率。     

不同种植模式及追肥水平对春玉米光合特性和产量的影响

以‘郑单958’春玉米为材料,在春玉米单作、春玉米大豆间作、春玉米油菜间作的基础上,于喇叭口期进行追肥处理,设置追肥100%、追肥50%、不追肥、追有机肥4个追肥水平,探究复合种植模式下化肥减量对春玉米光合特性和产量的影响。结果表明:(1)不同种植模式,春玉米与大豆间作光合特性最高,与油菜间作略高于春玉米单作;(2)不同追肥水平下,春玉米净光合速率、叶面积指数、叶绿素SPAD值干物质积累量与追肥量正相关,追肥100%和追有机肥能使生育后期的叶片保持较高的光合特性;(3)春玉米单作不追肥时产量最低,春玉米大豆间作追肥100%时产量达到最高,春玉米与大豆之间存在间作优势。     

不同栽植模式对骏枣叶片光合特征的季节性影响

以3a生骏枣(Zizyphus jujube cv. Jun zao)为试材,选取种植密度分别为17 775株/hm2、13 320株/hm2、4 995株/hm2和1665株/hm2的枣园,在5月、7月和9月份用CID-340光合分析仪测定枣树的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),同时得出光能利用率(SUE)和水分利用效率(WUE)等光合参数,研究不同栽植密度对枣树叶片的光合特性的季节性影响。结果表明,不同栽植密度下骏枣叶片光合特性不同,M3的净光合速率、蒸腾速率高于其他各模式,且表现较高的和水分利用效率和光能利用率。同一模式下,各光合参数在骏枣的不同生长季节变化趋势不同。不同栽植密度对枣树树体光合作用有很大的影响。     

枣棉间作模式下不同种植间距对棉花产量和品质以及土壤微生物的影响

为探究枣棉间作模式下各群体地下部土壤生物化学环境以及对棉花产量和品质的影响,采用小区田间试验来研究间作模式下不同间距对棉花产量、品质以及土壤微生物活性变化特征的影响。结果表明,由于间距不同,在距离枣树1.0 m处种植4行棉花的种植模式下棉花产量优于在距离枣树1.5 m处种植2行棉花种植模式,说明棉花和枣树间距为1.0 m时棉花产量最高,但低于单作棉花的产量;不同种植模式下棉花在生产率、强度、马克隆值、整齐度、棉纤维长度数值上没有太大变化,说明不同间距种植的棉花在品质上受到的影响较小;棉花距离枣树越近土壤中真菌的数量就越多,距离枣树1.0 m处种植棉花的模式土壤中真菌数量甚至超过单作棉花土壤中的真菌数量,棉花距离枣树越近土壤中细菌的数量越少,但都较单作棉花模式土壤中细菌数量多。由此表明,枣棉间作模式下,间距为1.0 m对棉花产量的影响最小,土壤微生物数量最多。不同间距对棉花品质没有影响。     

2种间作模式对5年生苜蓿产量及光合特性的影响

以5年生苜蓿为试验材料,研究了苜蓿单作、苜蓿/玉米间作和苜蓿/燕麦草间作条件下苜蓿产量、叶片氮含量以及光合特性,为探讨缓解苜蓿产量退化提供理论依据和方法。结果表明,2种间作模式下的苜蓿产量均显著高于单作苜蓿产量,苜蓿/燕麦草间作模式下苜蓿产量最高。2种间作模式均能显著提高苜蓿叶片氮含量,有效提高光合能力。因此,间作模式可以有效防止5年生苜蓿产量退化,在农牧地区具有可行性。     

连作棉田间作洋葱、孜然对棉花光合特性及根系生长的影响

为探讨棉花间作模式调节农田生态环境、缓解棉花连作障碍的作用,以棉花连作30年土壤为对象,设置棉花间作洋葱、间作孜然处理,研究两种间作模式对棉花地上部光合特性、根系生长发育及土壤酚酸类化感物质含量的影响。结果表明,与对照相比,间作洋葱和间作孜然处理的棉花根长、根质量、比表面积分别增加54.5%、45.7%、16.3%和22.8%、15.7%、4.9%,初花期叶绿素含量、净光合速率比对照分别增加12.7%、12.2%和20.7%、7.2%。间作洋葱、孜然处理棉花根际土壤中3种主要酚酸类化感物质总量分别降低67.9%和57.8%,与单作相比差异显著。研究表明,长期连作棉田间作洋葱、孜然降低了棉田土壤中化感物质含量,改良土壤环境,促进棉花根系生长发育,提高棉花叶片光合能力及生物量,并且间作洋葱对连作棉花生长发育的调节效果优于间作孜然,可作为缓解棉花连作障碍的种植方式。     

枣棉间作不同模式对棉花光合特性影响的研究

选用枣棉间作立体种植方式下的棉花为研究对象,在灌水模式相同的情况下以棉花品种一新陆中36号为试验材料,研究了3种复合系统下棉花的光合特性,进而筛选出适合大田种植的枣棉间作方式.研究表明:高密度种植模式下的棉花净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度优于低密度种植模式下的棉花(即:m3 ＞m2 ＞m1),棉花净光合速率在不同处理条件下均呈先上升后下降再上升的趋势;而棉花叶片的蒸腾速率则呈现逐渐下降趋势等;此外3种复合系统下棉花产量也有较大的差异,其中m3的籽棉产量最高,光和物质累积较多,说明随着种植密度的增加,棉花产量出现递增的变化特点.即通过实行适合的高密度间作栽培种植方式可有效改善系统内棉花光环境条件,降低系统内光的竞争.     

与棉花间作条件下枣树间作巷道光环境特征

为了解与棉花间作条件下枣树间作巷道光环境的变化特征,利用TPS-2光合测定仪和LI-191线状量子传感器测定1.5m×4.5 m株行距枣树间作巷道内棉花冠层的光合有效辐射(PAR)和棉花不同生育时期的光合生理参数。结果表明,棉花不同生育时期的光饱和点(LSP)五真叶期现蕾期三真叶期花铃期吐絮期;枣树间作巷道棉花的饱和PAR时空窗(s PARS)现蕾期三真叶期花铃期吐絮期五真叶期。枣棉间作系统中,间作巷道内棉花五真叶期的s PARS最小,这使得五真叶期棉花的光能利用能力不能充分发挥,也是导致棉花减产的主要因素之一。     

枣棉间作模式下不同种植间距对棉花产量、品质以及土壤微生物的影响

【目的】探究枣棉间作模式下各群体地下部土壤生物化学环境以及对棉花产量品质的影响。【方法】采用小区田间试验来研究间作模式下不同间距对棉花产量、品质以及土壤微生物活性的变化特征,从而探究间作模式对棉花生长的影响。【结果】(1)由于间距不同,种植的棉花在M2种植模式下棉花产量优于M1,但是M1、M2的产量均低于CK的产量。说明棉花和红枣间距为1米时棉花产量最高,但低于单作棉花的产量。(2)不同间距种植的棉花在生产率、强度、马克隆值、整齐度、棉纤维长度数值上没有太大变化。说明不同间距种植的棉花在品质上受到影响较小。(3)棉花距离枣树越近土壤中真菌的数量就越多,距离枣树1 m的棉花土壤中真菌数量甚至超过单作棉花土壤中的真菌数量,棉花距离枣树越近土壤中细菌的数量越少,但都比单作棉花土壤中细菌数量多。【结论】枣棉间作模式下,当间距为1米时对棉花产量影响最小,土壤微生物数量数量最多。不同间距对棉花品质没有影响。