线辣椒玉米套作的养分吸收利用及产量优势分析

采用田间微区试验和地下部种间根系分隔技术,研究了施氮肥和不施氮肥两种情况下,线辣椒/玉米套作体系的产量优势,套作与单作在成熟期氮磷钾养分吸收量和利用效率的差异,以及地上部和地下部因素对套作产量优势的相对贡献。结果表明,不论施氮肥与否,线辣椒/玉米套作经济产量和生物产量的土地当量比均大于1,呈现产量优势,但生物产量套作优势比经济产量更明显。套作氮、磷、钾养分吸收总量分别比单作高出16.4%～22.1%、26.1%～30.5%和27.0%～51.5%,而套作的养分利用效率分别比单作降低4.0%～14.1%、4.4%～9.4%和4.3%～15.9%。套作优势在养分资源方面主要是因为吸收量的增加,而非利用率的提高;套作线辣椒的养分收获指数高于单作。不施氮肥时,地上部和地下部因素对套作体系经济产量优势的相对贡献分别为93.2%和6.8%,生物产量优势的相对贡献分别为88.8%和11.2%;施氮肥时,对经济产量优势的相对贡献分别为85.2%和14.8%,生物产量优势的相对贡献分别为84.6%和15.4%。     

线辣椒/玉米带状套作的光能截获和利用特征

太阳辐射的有效利用是间套作种植模式呈现产量优势的根本原因。本试验研究了线辣椒/玉米带状套作群体的叶面积指数(LAI)动态变化趋势及光合有效辐射(PAR)的截获和利用规律。试验设线辣椒单作(SC)、线辣椒/玉米套作(IMC)、玉米单作(SM)3个处理。研究结果表明:线辣椒和玉米的叶面积指数在生育期内均呈单峰型曲线变化,单作线辣椒和单作玉米的LAI均稍大于各自的套作;套作线辣椒的消光系数低于单作。玉米、线辣椒单作与套作整个生育期内的PAR截获量差异显著,带状套作的PAR截获量比按套作比例(0.788:0.222)对单作PRA截获量加权的平均值高42.25%。线辣椒/玉米带状套作的PAR利用效率比按套作比例对单作PAR利用效率加权的平均值高39.51%。套作玉米的干物质积累速率大于单作,套作线辣椒的干物质积累速率低于单作。套作线辣椒的干物质向茎、枝的分配比例显著低于单作,而向果实、根的分配比例分别比单作高2.8%和2.6%;套作玉米的干物质向各器官最终分配比例与单作无显著差异。与单作相比,线辣椒/玉米带状套作模式的产量优势归功于PAR截获量和利用率的提高。合理的套作可以使作物对PAR的截获和利用在时间和空间上达到互补。     

线辣椒/玉米套作对产量和品质的影响

以套作线辣椒/玉米、单作线辣椒和单作玉米为研究对象,运用地下部种间根系分隔技术,研究了套作和单作种植模式下线辣椒、玉米产量和品质的差异。结果表明,线辣椒/玉米套作具有显著的产量优势,土地当量比为1.18~1.24。套作玉米与单作玉米相比呈现明显的套作品质优势,套作玉米的蛋白质含量、脂肪含量、百粒重等品质指标明显高于单作玉米。套作线辣椒与单作线辣椒相比呈现明显的套作品质劣势,套作线辣椒果实的辣椒素含量、可溶性糖含量、糖酸比、抗坏血酸含量等品质指标均低于单作线辣椒,有机酸含量和干物质含量高于单作线辣椒。线辣椒果实的品质指标在果实发育过程中的变化趋势不同,套作线辣椒果实品质指标的降低幅度在可接受范围内。考虑到产量优势和经济效益,线辣椒/玉米套作是一个很有价值的种植模式。