田間配置對玉豆系統(tǒng)光環(huán)境、光能利用和產(chǎn)量的影響研究.pdf

1、發(fā)展玉米-大豆帶狀復(fù)合種植模式是保障國家糧食安全、振興我國大豆產(chǎn)業(yè)的重要途徑之一。通過栽培措施來改善群體的光分布，增加套作大豆光能截獲和光能利用率，探明套作大豆形態(tài)特征和產(chǎn)量對光環(huán)境的響應(yīng)規(guī)律，對于提高玉米-大豆帶狀套作系統(tǒng)產(chǎn)量和指導(dǎo)生產(chǎn)具有重要意義。因此，本研究于2013年在雅安和2014年在仁壽兩個試驗點，以玉米品種川單418和大豆品種南豆12為試驗材料，在200cm帶寬下設(shè)置4個寬窄行和1個等行距配置(“20+180”、“40+1

2、60”、“60+140”、“80+120”和“100+100”)，構(gòu)建不同的玉米-大豆帶狀套作系統(tǒng)，并以用凈作玉米和凈作大豆為對照，研究不同窄行行距變化下套作大豆冠層的光環(huán)境、玉米和大豆的形態(tài)特征對光環(huán)境變化的響應(yīng)、兩種作物的干物質(zhì)生產(chǎn)、光能利用和群體產(chǎn)量，主要研究結(jié)果如下:
　　1.不同田間配置下套作大豆冠層透光率和紅光/遠(yuǎn)紅光(R/Fr)隨著窄行行距的增加呈逐漸降低的趨勢。在兩年大豆播種期玉米寬行內(nèi)透光率最大值和最小值均分別出

3、現(xiàn)在“20+180”和“100+100”處理中，分別為35.3％、14.1％與25.9％、5.8％，分別較凈作玉米高215.8％、25.9％和334.8％、低3.0％。在兩年苗期套作大豆冠層透光率最大值均在“20+180”處理，分別為48.8％和19.7％，較凈作玉米高372.7％和168.8％，而最小值與凈作玉米無顯著差異。在2014年套作大豆出苗期冠層R/Fr值最大值和最小值在“20+180”和“100+100”處理中，分別為0.6

4、8和0.32，較凈作大豆低49.3％和76.0％;而在大豆苗期R/Fr值也出現(xiàn)在“20+180”和“100+100”，分別為0.63和0.47，分別比凈作大豆低47.9％和61.5％。
　　2.不同田間配置下玉米光截獲率隨著窄行行距的增加而升高，其光能利用率(RUE)也呈相似的趨勢，從吐絲期到灌漿期階段，其光能利用率最大，“100+100”配置下玉米光能利用率最大，為2.700g/MJ，但與凈作玉米相差極小，其余各套作處理分別較凈

5、作玉米低17.9％、18.4％、11.5％和6.9％。套作大豆的光截獲率隨著窄行行距的增加呈降低的趨勢，其最大光截獲率幾乎都出現(xiàn)在盛莢期(R4);其最大光能利用率出現(xiàn)在盛花期(R2)至盛莢期(R4)階段，其中:凈作大豆最大，為2.788g/MJ，各套作大豆分別較其低29.3％、59.3％、64.7％、85.4％和86.1％。在玉米-大豆帶狀套作群體中，套作玉米群體在整個生育期內(nèi)光能利用二率隨窄行行距增加而升高，而套作大豆與之相反，復(fù)合群

6、體的最終光能利用率均大于凈作群體;在“20+180”配置下，群體光能利用率最大為1.65％。
　　3.玉米和大豆共生期間的光環(huán)境對兩種作物的形態(tài)特征和產(chǎn)量有直接影響。玉米株高、莖粗、葉面積指數(shù)、單株生物量和產(chǎn)量與玉米群體底部透光率間呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。套作大豆的株高和第一節(jié)間長與套作大豆冠層的透光率存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，而其莖粗、葉面秋指數(shù)、單株生物量和產(chǎn)量則與其冠層透光率和R/Fr值呈極顯著和顯著的正相關(guān)關(guān)系。
　　

7、4.套作大豆恢復(fù)生長與玉米收獲時的形態(tài)特征、葉面積指數(shù)和單株生物量密切相關(guān)。相關(guān)分析表明:在兩年中套作大豆恢復(fù)生長階段，其相對生長率(RGR)、凈同化率(NAR)和生長率(CGR)都與玉米收獲時其莖粗、葉面積指數(shù)和單株生物量呈極顯著或顯著正相關(guān)，而僅在2013年與株高和第一節(jié)間長都達(dá)到顯著負(fù)相關(guān)水平，在2014年與二者存在一定的相關(guān)性，但不顯著。
　　5.套作玉米的產(chǎn)量隨著窄行行距的增加而升高，但套作大豆的產(chǎn)量則與之相反，套作群體