晋西黄土区苹果花生间作系统小气候效应

苹果花生间作是晋西黄土区主要的农林复合配置模式,但常常因为间作系统结构设计不合理而导致间作系统内作物生长和产量受到影响。为了定量解析果农间作系统对小气候,进而对其间作作物生长发育和产量的影响,本文深入研究果农间作系统的小气候状况,为优化当地果农间作系统结构提供理论支持。以晋西黄土区吉县7年生苹果(Maluspumila)+花生(Arachis hypogaea)间作系统及花生单作系统(对照)为研究对象,首先在果树与作物间布设根障,以消除果树地下部分对作物的影响。在此基础上,对距树行不同距离处作物行的小气候因子(光合有效辐射(PAR)、大气温度、空气相对湿度和风速)及作物生长进行监测,经数学模拟分析得出:(1)苹果+花生间作系统的光合有效辐射相对指数为49.39%~88.07%,大气温度相对指数为92.74%~97.32%,空气相对湿度相对指数为112.36%~123.72%,风速相对指数为70.58%~74.22%,且距树行越近小气候效应越显著;(2)果农间作系统对小气候的影响进而造成对间作系统中花生生长发育及产量的负面影响,间作系统内花生的净光合速率和产量均低于对照的单作花生,且表现为距树行越近下降越多;(3)各小气候因子对花生生长的影响程度不同,光合有效辐射、大气温度和空气相对湿度对花生净光合速率和产量的贡献率分别为62.48%、20.71%、16.45%和53.48%、16.45%、30.07%。     

晋西黄土区苹果花生间作系统光合有效辐射及其对花生生长的影响

【目的】研究果-农间作系统的种间关系,为果-农间作系统的可持续经营提供理论支持。【方法】以晋西黄土区7年生苹果(Malus pumila)+花生(Arachis hypogaea)间作系统为研究对象,以花生单作系统为对照,布设根障以阻断苹果树与花生根系之间的延伸交叉,采用定位观测和数学模拟相结合的试验手段,对林下光合有效辐射(PAR)分布及其对花生生长的影响进行研究。【结果】间作系统内树行北侧的作物行主要在上午受果树遮阴影响,南侧则主要在下午受影响,距树干基部越近的作物行PAR均值越小;采用直角双曲线修正模型对花生花期(7月)所测光合数据进行光响应曲线拟合,拟合效果良好,计算得花生光饱和点(LSP)为1 497.4μmol/(m2·s);间作系统内不同作物行表现为距树干基部越近,饱和PAR时长越小,生物量越小;花生生物量与PAR均值和饱和PAR时长均极显著相关,且与饱和PAR时长的相关性更高。【结论】间作系统内果树树荫不断移动变化,导致林下PAR出现时空异质性,且距树干基部越近的作物行受影响程度越深。     

晋西黄土区核桃-谷子间作系统水肥影响域

为了定量判定晋西黄土区果农间作系统水肥主要竞争区域,以核桃-谷子间作系统为研究对象,对土壤水分和土壤养分进行定位监测,采用移动窗口法定量判定间作系统中土壤水分和土壤养分的影响域。结果显示:当窗口宽度为2时,移动窗口法能有效地判定出土壤水分和土壤养分的影响域。40~100 cm土层,距树行不同距离处的土壤水分和土壤养分含量相异性较小,难以判定影响域;综合0~40 cm、0~100 cm土层的土壤水分状况,土壤水分的影响域范围是距树南侧1.75 m到距树北侧1.25 m,影响宽度为3 m,即主要竞争区域为距树南侧1.75m到距树北侧1.25 m;不同的土壤养分指标影响域的范围不同,综合考虑土壤养分的四个不同指标(有机质、全氮、速效磷和速效钾)及其在0~40 cm、0~100 cm两个土层的分布情况,土壤养分的影响域是距树南侧2.25 m到距树北侧2.25 m,影响宽度为4.5 m,即主要竞争区域为距树南侧2.25 m到距树北侧2.25 m。建议在土壤水分和土壤养分的主要竞争区域,采取改变垄沟、起垄覆膜、选择性施肥等措施,缓解核桃、谷子之间的竞争,提高资源利用效率,增加当地农民经济收入。     

苹果花生间作系统土壤水分动态及主要竞争区域

以晋西黄土区典型苹果-花生间作系统为研究对象,研究间作系统界面土壤水分动态变化以及土壤水分的主要竞争区域,旨在提高该地区果农间作系统降水生产力、土壤水分利用效率。采用烘干称重法对苹果树行(行距为5 m)距苹果树不同距离处0~60 cm土层的土壤水分含量进行监测,利用移动窗口法对土壤水分的主要竞争区域进行分析。研究表明:花生的苗期、开花期、结荚期和成熟期,土壤水分含量较低,均未超过20%,且各时期土壤水分含量差异显著,苗期和成熟期土壤水分含量高于开花期和结荚期,开花期土壤水分含量最低;以距苹果树南北两侧各2.5 m为分界线,距离果树越远,土壤水分含量先降低再升高,最低点在距树行1.2 m左右;在花生各生育期,与花生单作比较,间作系统土壤水分皆呈现出负效应,分别是-25.16%、-20.26%、~(-1)2.97%和~(-1)1.13%;苹果-花生间作系统苗期的主要竞争区域是距树南侧0.8~2 m和距树北侧0.8~1.8 m,竞争宽度2.2 m;花生开花期的主要竞争区域为距树南侧0.8~1.8 m和距树北侧1~2 m,结荚期和成熟期土壤水分的主要竞争宽度最小,为1.8 m,主要竞争区域分别是距树南侧0.8~1.8 m、距树北侧0.8~1.6 m和距树南侧0.8~1.6 m、距树北侧0.8~1.8 m。