扁桃-冬小麦间作模式下不同树形对冬小麦产量和叶片光合能力的影响

【目的】研究果粮间作模式下,扁桃遮阴程度对间作冬小麦籽粒产量和叶片光合能力的影响,为新疆南疆果粮间作模式的选择和优化提供科学依据。【方法】以扁桃-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,设置主干分层形(DC)、开心形(OC)、高干形(HS)和小冠半圆形(SC)等树体结构指标存在较大差异的4个树形为处理,以大田为对照。于冬小麦抽穗期、花旗、灌浆期和乳熟期4个关键生育时期对不同处理不同间作区域小麦旗叶叶绿素、可溶性蛋白含量、光响应参数等指标进行测定,分析产量构成指标与光合指标的相关性。【结果】扁桃-冬小麦间作系统中,小麦籽粒产量、千粒重、穗粒数、单位面积有效穗数等指标受树形和间作区域的共同影响,产量由高至低依次为小冠半圆形(SC)、高干形(HS)、开心形(OC)和主干分层形(DC),与单作相比降幅分别达到18.24%、33.00%、35.43%和63.68%;灌浆期不同树形处理叶绿素a/b比值均降低,扬花期和灌浆期4个树形对应间作区域小麦旗叶光合能力均显著降低,与单作相比扬花期和灌浆期降幅分别在18.24%~48.88% 和15.55%~56.38%;抽穗期、扬花期、灌浆期小麦旗叶最大净光合速率与小麦产量、千粒重、穗粒数和单位面积有效穗数的相关性均达到显著水平。【结论】扁桃-冬小麦间作模式下,小麦籽粒产量降低与间作导致旗叶光合能力的下降密切相关。     

扁桃-冬小麦间作模式下树体结构、光环境和小麦产量间的相关性

【目的】研究果粮间作模式下,扁桃树体结构指标与间作区域光环境指标、光环境指标与间作冬小麦产量构成指标的相关关系,为新疆南疆果粮间作模式下冬小麦产量的预估、高光效树形的选择和优化提供理论依据。【方法】以扁桃-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,测定不同树形树体结构指标、间作区域光环境指标和小麦产量构成指标;分析产量指标与光环境指标的相关性、树体结构指标与间作区域光环境指标的相关性、树体结构指标与扁桃负载量的相关性。【结果】新疆南疆地区扁桃-冬小麦间作模式下,小麦单位面积有效穗数、穗粒数和千粒重分别与拔节期、扬花期和灌浆期PAR强度呈极显著正相关关系;小麦千粒重和单穗粒重与灌浆期日平均光照强度、及400~1 400 μmol/(m²·s)PAR持续时长呈极显著正相关关系;树体负载量与树冠体积、树冠投影面积和平均冠幅等指标呈极显著正相关关系;冠高与树体西侧冠下株间区光照指标显著相关,冠幅对树体西侧冠下株间区和远冠区2个区域光照指标显著相关。【结论】灌浆期400~1 400 μmol/(m²·s) PAR的持续时长和冠幅可以作为新疆南疆地区果粮间作模式下,小麦产量预估、评级及高光效树形筛选的主要评价指标。     

南疆间作模式下扁桃树形差异对间作区域光环境及冬小麦相关产量指标的影响

[目的]南疆地区间作种植模式下,研究成龄扁桃4种不同树形树体结构、枝叶分布差异;树形对间作区光合有效辐射(灌浆期)分布、日变化规律及小麦产量构成指标差异,为南疆扁桃-冬小麦间作模式选择适宜高光效树形提供一定的理论依据.[方法]以11年生扁桃(晚丰)-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,设主干分层形、高干开心形、开心形和小冠半圆形四个树形结构处理,对其树冠结构指标、枝条及产量分布范围进行调查;对间作区域光合有效辐射分布及日变化规律、小麦产量构成指标进行分区测定.[结果]不同树形处理树冠体积、枝量、单位体积枝量、不同区域枝条分布比例、单株负载量之间均存在一定差异;树形对不同间作区域PAR强度和日变化规律存在影响较大,影响程度由高至低依次为开心形、主干分层形、高干开心形和小冠半圆形;树形对不同间作区域小麦产量构成指标存在较大影响,部分差异达到极显著水平,不同区域小麦千粒重、单穗粒重与PAR日均值呈极显著正相关关系.[结论]树冠对光能的拦截受树冠体积、枝条量、枝条分布的共同影响,树冠截光造成的遮阴胁迫是盛果期扁桃-小麦间作系统中小麦籽粒减产的主要原因之一.小冠半圆形和高干开心形树形间作区光环境优于其它2个树形处理,对间作小麦产量影响小.     

扁桃棉花间作对棉田主要害虫及捕食性天敌的影响

【目的】 研究扁桃棉花间作对棉田主要害虫及其主要捕食性天敌的影响,为扁桃棉花间作模式下棉田害虫防治和天敌的保护利用提供理论依据。【方法】 采用目测法,调查2种扁桃棉花间作棉田和单作棉田棉花的主要害虫及捕食性天敌的种群数量。【结果】 扁桃棉花间作(南北向)有利于棉田蚜虫和捕食性天敌的发生,扁桃棉花间作(东西向)则不利于其发生。扁桃棉花间作不利于棉田牧草盲蝽的发生;扁桃棉花间作对棉田棉蓟马和棉铃虫的发生无影响;不同类型棉田烟粉虱的发生与虫源地距离有关。扁桃棉花间作有利于棉田蜘蛛的发生。【结论】 扁桃棉花间作对棉田主要害虫及捕食性天敌存在一定的影响。     

果粮间作模式下果树遮阴程度对小麦籽粒产量和主要营养指标的影响

【目的】研究果粮间作模式下,果树遮阴程度对间作冬小麦籽粒产量和营养品质的影响,为新疆南疆果粮间作模式的选择和优化提供理论依据。【方法】以扁桃-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,设置轻度遮阴(日平均光照强度为自然光强度的75%)和重度遮阴(日平均光照强度为自然光强度的30%)2个处理,以大田条件为对照。分别测定不同处理条件下冬小麦籽粒产量构成指标、淀粉含量及组分、蛋白质含量及组分及氨基酸组分和含量。【结果】轻度遮阴条件下间作冬小麦单位面积有效穗数和单位面积产量均显著提高;总淀粉含量、直链淀粉/支链淀粉均升高;谷蛋白/醇溶蛋白、氨基酸含量降低。重度遮阴条件下单位面积产量及产量构成指标均显著降低,淀粉相对含量及直链淀粉/支链淀粉对对照无显著差异;醇溶蛋白含量显著升高,氨基酸评分提高。【结论】果粮间作模式下,果树树阴移动营造的轻度遮阴条件有利于冬小麦籽粒产量的形成,籽粒淀粉品质提高;重度遮阴条件下籽粒产量大幅降低,籽粒蛋白质相对含量提高,蛋白质和氨基酸品质有所改善。     

南疆果粮间作模式下扁桃不同冠形间的差异及对小麦产量和生长的影响

通过对南疆地区间作种植模式下,成龄扁桃主干分层形(大冠型)和小冠形2种树形的树体结构、枝叶分布、产量差异及对不同间作区域小麦生长和产量影响的研究,旨在为南疆成龄扁(桃)-粮间作模式中选择适宜高光效树形提供一定的理论依据。以11a生晚丰品种为试材,设主干分层形和小冠形2个处理,对果树树冠结构、产量、透光情况进行调查,并对间作区域小麦的营养生长情况、旗叶质量、光合指标、产量构成指标进行分区调查测定。结果表明:与主干分层形相比,小冠形处理树冠体积小、单位体积负载量高、留枝量低、透光率高;对间作区域小麦生长及产量影响小;但由于树冠体积过小(不足主干分层形处理的1/5),在单位体积负载量显著提高的情况下,单株负载量仍不足主干分层形处理的2/3。分析认为扁桃小冠形树形,对间作区域小麦生长结实的影响小,现有种植模式下,缩小株距加大栽植密度,产量能得到较大幅度提高。小冠形树形配以合适密度,将是实现果粮双赢的有效途径。     

新疆南疆地区杏树树形结构对杏麦间作的影响

杏树是新疆主要特色林果树种之一,在南疆地区广泛栽培,栽植模式主要以果粮间作种植为主,随着树龄的增加,树冠遮阴胁迫对间作小麦生长发育及产量造成严重的影响。为选择适宜间作模式的高光效杏树树形结构,以9a生杏(‘胡安娜’)—冬小麦(‘新冬20’)间作为研究对象,设置主干分层形、高干圆头形(提干改造)、开心形(落头改造)和自然大冠形(不修剪对照)4个树形结构处理。对各树形体结构及负载量间的差异进行调查分析,测定树冠不同区域叶片质量及光合效率、不同间作区域冬小麦旗叶质量(灌浆期)、产量,综合分析不同处理间的经济效益。结果表明,各树形处理负载量和产量由高至低依次为主干分层形、自然大冠形、开心形、高干圆头形,各处理相同区域叶片指标及光合指标差异显著;树形处理对间作小麦产量构成指标的影响主要为冠下区和近冠区,间作区域小麦产量由高至低依次为开心形、主干分层形、高干圆头形、自然大冠形。综合分析认为:4个树形处理中,主干分层形树冠体积适中,单位体积负载量15.60 m-3,单株产量53.28kg;对间作小麦生长和产量影响较小;果粮综合产值为1 826.71元/667m2,综合经济效益较高干圆头形、开心形和自然大冠形提高136%、32%和41%。可见,9a生杏-麦复合系统4m×6m种植模式适宜选择主干分层形作为主要栽培树形。     

间作模式农田小气候效应对棉花生理生态指标的影响

【目的】研究间作模式下农田小气候对棉花生理生态指标的影响。【方法】采用大田试验和盆栽试验,分析和测定不同种植模式下棉花冠气温湿度及生理指标。【结果】间作棉花受间作枣树的影响,使植物蒸腾和土壤蒸发水分在近地表层滞留时间延长,提高了冠层湿度15.07%,延缓夜间冠气温度的散失。相对湿度的提高,促使间作棉花的株高提升26.61%,叶面积指数提高19.42%,全生育期叶片净光合速率提高10.25%。间作盆栽棉花的株高、叶面积指数和净光合速率分别提升21.37%、14.02%、12.55%,差幅微小于大田试验。【结论】间作模式改变了农田小气候中的相对湿度,提升棉花生理指标,较单作模式、间作棉花产量提高约20%左右。     

构建不同树形葡萄树体结构的三维虚拟模型

【目的】研究不同树形葡萄冠层结构的数字化,为精准建立葡萄虚拟冠层,精准量化评价冠层空间结构和葡萄树形的选择提供理论依据。【方法】 建立不同树形葡萄树体结构的三维虚拟模型,以11年树龄3种树形的紫香无核葡萄作为材料,用数字化仪田间测量的枝叶形态参数为基础,利用计算机重建不同树形虚拟树体。【结果】 水平棚架树形的冠层郁闭程度高于其他2种树形;研究虚拟化数字化仪结合计算机软件的方法建立在树体实际生长参数的基础上成功建立虚拟树体,能够在对树体不造成破坏性影响的基础上对树体进行葡萄冠层的枝叶关系以及光合的分析研究;飞鸟树形光截获数值远高于其他2种树形,冠层郁闭程度要小于其他2种树形,光能利用率的较高。【结论】 数字化仪结合紫香无核葡萄品种实际枝叶数据建立整体虚拟葡萄树体可行,以及从光合有效辐射(PAR)和果实品质的角度分析:飞鸟树形是最优树形。     

遮阴对南疆冬小麦光合特性和产量的影响

【目的】在小麦生长中后期,采用人工模拟核桃、杏、红枣三种果树不同程度遮阴条件下,研究分析不同遮阴处理对小麦光合特性、干物质积累及分配和产量的影响,为新疆南疆果树-小麦间作模式下小麦高产栽培管理提供理论依据。【方法】供试冬小麦品种为新冬20号,遮阴处理设置4个水平,S1:拔节期遮阴10%-抽穗期遮阴25%,S2:拔节期遮阴20%-抽穗期遮阴50%,S3:拔节期遮阴30%-抽穗期遮阴75%,S0:不遮阴。遮阴均从小麦拔节期至成熟期。【结果】小麦扬花期随着遮阴幅度的增大,小麦旗叶光合速率显著降低;灌浆期轻度遮阴Pn与对照无明显差异,但显著高于S2和S3处理;蒸腾速率和气孔导度均随着遮阴幅度的增大而降低,胞间CO₂浓度随着遮阴幅度的增大而增大。随着遮阴幅度的增大总干物质积累量和向籽粒的分配均呈降低趋势,干物质向籽粒的分配率分别降低9.5%、24.2%和27.7%;收获穗数、千粒重、产量和经济系数均随着遮阴幅度的增大而显著降低,而轻度遮阴对穗粒数的影响不明显。随着遮阴幅度的增大,产量和经济系数分别降低22.%、42.9%、67.8%和 8.9%、23.8%、27.6%。【结论】随着遮阴幅度的增加,小麦光合速率、蒸腾速率和气孔导度降低,胞间CO₂浓度升高,总干物质积累量和向籽粒的分配比例降低,轻度遮阴收获穗数和千粒重降低,中度和重度遮阴产量三要素均显著降低,导致产量和经济系数显著降低。     

不同果树间作对花生生育动态及产量的影响

【目的】 研究花生在不同间作果树下的开花结实、生长规律及产量状况。【方法】 以花育25号、花育33号、山花7号、山花9号为参试材料,分析花生在枣树、巴旦木2种果树下的开花结实、干物质积累、产量性状等指标。【结果】 (1)不同果树间作下花生主要开花时间在第10~27 d,枣树间作较巴旦木间作花生总开花量多;(2)红枣间作下花生根、茎、叶干重积累更快,幼苗期2种间作果树下花生营养生长表现一致,随生育期的进展,营养体与生育体比值(V/R)发生变化,苗期最大后逐渐减小;(3)同一果树间作下,不同花生品种间的主茎高、侧枝长差异显著,花育22号、花育33号较山花7号、山花9号更强壮;(4)枣树间作下花生单株结果数、单株产量较巴旦木间作高。【结论】 红枣适宜间作品种为花育22号,巴旦木适宜间作品种为花育22号、花育33号,红枣更适宜与花生间作。     

间作模式下四种扁桃树形结构间差异及对小麦生长的影响

[目的]通过对扁桃四种不同栽培树形的光合、冠层、微环境等指标及其对应间作区域光照和小麦生长情况的测定研究,旨在为南疆扁桃-小麦间作体系中,扁桃适宜树形的选择提供一定的理论依据.[方法]以10年生晚丰品种为试材,设主干分层形、纺锤形、高干圆头形和开心形四个处理,研究四个树形间的差异,调查间作区域光照分布和小麦生长情况.[结果]纺锤形处理单株负载量略低于主干分层形为1 184个/株,由于树冠体积小,单位投影面积负载量最高,达到94.8个/m2,是主干分层形的2.06倍;树冠内部光照情况优于其他三个处理,达到自然条件的31;;对间作区域遮阴影响程度较轻,且持续时间短,其整体和两侧近冠区域全天光照强度分别为自然条件的40.89;和34.57;.[结论]扁桃纺锤形树形负载量大,对间作区域影响小,适合应用于果粮间作立体复合种植体系中.     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

扁桃果实发育过程内果皮中糖及木质素含量变化规律

【目的】 研究内果皮发育过程中木质素、糖含量的变化对内果皮木质化的影响,为优良扁桃品种选育奠定理论基础。【方法】 以薄壳纸皮和厚壳长石头扁桃为主要试材,测定扁桃果实内果皮在整个发育时期的糖含量,分析其糖含量的变化情况;用巯基乙酸法测定内果皮木质素含量,分析其木质素沉积的进程。【结果】 在扁桃果实的发育过程中,纸皮和长石头内果皮中的淀粉、可溶性糖含量均为先积累随后下降,而纸皮和长石头中还原性糖含量均呈现下降趋势,纸皮和长石头扁桃淀粉、还原性糖在花后40 d达到高峰,纸皮可溶性糖在花后40 d达到高峰,长石头可溶性糖在花后55 d达到高峰。长石头后期淀粉和还原性糖含量下降速度快于纸皮。长石头扁桃花后40 d,内果皮木质素含量开始迅速积累,纸皮扁桃花后55 d,内果皮木质素含量迅速积累。【结论】 扁桃内果皮厚度与木质素、纤维素积累量呈正相关,扁桃内果皮的形成是果实内高水平糖类物质积累与代谢作为前体物质,并引起木质素的大量积累,导致内果皮木质化和加厚。     

灌水时间和灌水比例对单套作玉米产量 及水分利用效率的影响

目的 探究不同灌水比例和灌水时间对单套作玉米产量及其水分利用效率的影响,为构建套作复合群体水分高效管理技术提供依据。方法 采用自动式遮雨棚水分精量控制,2016—2017年连续2年在灌溉定额4 050 m ³·hm ^-2条件下,设置2种种植模式（单作A1、套作A2）、3种灌水比例（播种水25%+拔节水25%+抽雄水25%+灌浆水25%,B1;播种水25%+拔节水25%+抽雄水15%+灌浆水35%,B2;播种水25%+拔节水35%+灌浆水40%,B3）两因素随机区组试验。研究不同种植模式下灌水时间和灌水比例对玉米生育期内土壤含水量、棵间蒸发量、耗水特征、产量及水分利用效率的影响。 结果 相同的灌溉定额下,玉米拔节后单作土壤含水量比套作平均高出16.60%,拔节期—成熟期套作棵间蒸发量平均较单作高出23.60%;单套作耗水强度高峰期均为拔节—抽雄期,日耗水强度最高达到7.21 mm·d ^-1,耗水量占全生育期21.62%—31.67%,拔节期后套作阶段耗水强度均显著高于单作,平均高出3.68%;单作玉米产量在播种水25%+拔节水35%+灌浆水40%时达最高,平均较单作其他处理提高16.49%,水分利用效率平均提高11.71%,而套作则在灌水处理为播种水25%+拔节水25%+抽雄水15%+灌浆水35%时,穗粒数、有效穗数平均较其他灌水处理增加4.47%、6.97%,从而使产量平均增加22.07%,水分利用效率平均提高19.11%。 结论 本试验灌溉定额为4 050 m ³·hm ^-2下,播种、拔节期、灌浆期分别灌水25%、35%、40%有利于提高单作玉米产量,而套作玉米采用宽窄行带状栽培则需要增加一次灌水时间,在播种、拔节期、抽雄期、灌浆期分别灌水25%、25%、15%、35%有利于提高其产量及水分利用效率。     

减施氮肥运筹对棉花冠层光合有效辐射及产量的影响

【目的】 通过减施氮肥运筹调控棉花生育期获得的光合有效辐射(PAR),分析各生育时期棉花APAR和FAPAR与产量的关系,提高棉花群体绿色光能利用率和产量。【方法】 5个施氮处理施基肥量一致,对不同处理的追氮肥量进行按比例减施,并监测各生育时期棉花群体光合有效辐射。【结果】 5个施氮处理的棉花APAR和FAPAR在生育期的变化规律相似,其值从蕾期逐渐上升,至盛花期和花铃期达到较高水平,随后逐渐降低,至吐絮期降到最低水平;按高低排列依次是N₁＞N₂＞N₃＞N₄＞N₅,并且棉花的APAR和FAPAR与籽棉产量存在极显著的正相关性。【结论】 减施氮肥运筹对棉花APAR和FAPAR的动态变化产生重要影响,可以利用其在生育期的变化特征来优化棉花群体冠层结构和提高产量。     

连续定点定量施氮对棉花花铃期冠层光分布及产量的影响

【目的】研究施氮棉花花铃期冠层光分布和光合日变化的规律及对产量的影响。【方法】连续2年定点定量设置3个施氮处理,分别为未施氮0(N₀)、中等施氮270(N₂₇₀)、高量施氮450(N₄₅₀)kg/hm²,研究定点定量施氮对棉花农艺性状、花铃期冠层光空间分布、花铃期冠层光合日变化、棉铃空间分布及产量的影响。【结果】连续施氮处理的棉花株高、果枝数、单铃重、单株成铃数相均高于未施氮处理,且存在显著性影响,但施氮处理间无显著性差异。花铃期10:00~19:00各个时段,不同处理棉花冠层PAR截获率均以行距中心为谷底呈现“V”字形。当棉花群体PAR截获率均为0.75~0.9时,未施氮处理的光分布位点在1~4果枝所处的高度,PAR透射率依然有0.25~0.1,N₄₅₀处理位于7果枝以上的高度,7果枝以下部位获得的光资源很少,导致棉铃脱落严重;N₂₇₀处理在7果枝及以上高度的PAR光截获仍达0.5~0.9,且在第1果枝处在0.9~1,棉花群体呈现出了良好的光环境。花铃期棉花光合日变化蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)均表现为施氮处理高于未施氮处理,施氮处理间差异不显著,气孔限制值(Ls)刚好与之相反。增加施氮量明显可以减缓光合“午休”现象,但高量施氮处理棉花光合午休现象减缓的力度反而下降,且在达到第2个峰值之后净光合速率(Pn)下降趋势与N₂₇₀处理几乎呈一致。叶片水分利用率(WUE)16:00之后未施氮处理的WUE随时间迅速呈线性下降变化,且逐渐低于施氮处理,实收籽棉产量以N₂₇₀最高为4 835.67 kg/hm²,较N₀、N₄₅₀分别高出7.25%、5.44%。【结论】连续施氮270 kg/hm²,可以获得较优的棉花群体冠层结构,有利于冠层光分布结构,提高光能利用效率,获得较高的产量。