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風沙半干旱區仁用杏作物間作對作物光合性能和產量形成的影響

2017-11-04 07:12孫占祥鄭家明杜桂娟馮良山
華北農學報 2017年5期
關鍵詞:單作間作甘薯

白 偉,孫占祥,鄭家明,杜桂娟,蔡 倩,馮良山,楊 寧

(遼寧省農業科學院 耕作栽培研究所,遼寧省旱作節水工程中心,遼寧 沈陽 110161)

風沙半干旱區仁用杏作物間作對作物光合性能和產量形成的影響

白 偉,孫占祥,鄭家明,杜桂娟,蔡 倩,馮良山,楊 寧

(遼寧省農業科學院 耕作栽培研究所,遼寧省旱作節水工程中心,遼寧 沈陽 110161)

間作能夠提高資源利用效率,探討仁用杏作物間作對作物光合性能和產量形成的影響,提出適合當地生態環境的最優間作模式,對東北風沙半干旱區農業發展具有重要意義。于2012-2014年在大田試驗條件下設置了仁用杏花生間作、仁用杏谷子間作、仁用杏甘薯間作、仁用杏單作、花生單作、谷子單作、甘薯單作7個處理開展了研究。結果表明,仁用杏與作物間作能夠提高光能利用效率,2012-2013年間作花生、間作谷子、間作甘薯光能利用效率分別比單作提高44.74%,51.60%,51.68%;仁用杏谷子間作比仁用杏花生間作、仁用杏甘薯間作分別高118.07%,33.09%,為提高土地生產能力奠定了基礎。仁用杏作物間作作物越靠近樹行,光合作用受影響越重,而仁用杏谷子間作谷子邊3行并未受到影響,間作谷子邊行的葉面積指數在后期差異也不顯著,這是谷子產量降低較少的重要原因之一。2012-2014年間作花生、谷子、甘薯產量比單作分別減少62.90%,54.88%,64.32%,而間作仁用杏與單作產量差異不顯著。綜合分析認為,仁用杏谷子間作最能夠適宜當地的生態環境,在東北風沙半干旱區持續雨養農業發展中具有很好的應用價值。

仁用杏;作物;間作;產量;光合性能

東北風沙半干旱區是我國的生態脆弱帶之一,該區域主要的自然氣候特點為降水量少、年際分配不均,風沙大、土地利用結構變化較大,土壤貧瘠,平均降水量僅為300~450 mm,素有“十年九旱”之稱[1-2],旱作農業一直是區域典型的農業生產方式。作物間套作、農林間套作等種植方式是我國傳統農業的精髓之一,廣泛分布于我國和世界各地,間套作能夠使農田生物多樣性增加[3],能夠提高農田生產力和產出[4],同時由于空間和時間上的錯位能夠提高作物對光、溫、水等資源的利用效率[5],與作物單作相比,間套作有很強的優勢[6-10]。仁用杏與作物間作是東北風沙半干旱區最重要的農林間作模式,據農業部和中國園藝學會李杏分會統計,遼寧省目前仁用杏栽培面積為1 933 hm2,結果面積227 hm2,產量為950萬t,居全國第4位[11],間作作物主要有花生、谷子、甘薯、南瓜等矮稈作物,農林間作模式在該區域農業可持續發展中具有重要的地位。關于農林間作對作物光合性能和產量研究方面,大多數研究結果顯示,樹木在空間上能夠更好地利用光能,產量并未受到影響,在系統中處于優勢地位,而作物受樹木遮蔭等影響,光能利用降低,作物產量也隨之降低,處于劣勢地位[12-14]。裴保華等[15]研究表明,楊樹與小麥、花生間作導致作物的株高、葉面積均明顯降低,小麥和花生分別比單作減產19.9%和22.3%;且作物越靠近樹行,作物減產越多[16]。適宜的農林間作模式能夠使系統冠層的光重新分布,提高光能利用效率[17-18]。但也存在著相悖的研究結論,有學者研究認為農林間作能夠對一些耐蔭的作物產生有利的促進作用[19-20]。國內外關于農林間作研究較多,但各地區氣候條件、土壤條件等因子的不同,導致研究結果也存在不同,特別是關于東北風沙半干旱區仁用杏與作物間作的產量和光合性能研究報道較少。因此,本研究利用仁用杏作物間作定位試驗,探討仁用杏作物間作對作物光合性能和產量形成的影響,以期為東北風沙半干旱區確定適宜的農林間作模式,提高農田生產能力提供理論依據和技術支持。

1 材料和方法

1.1試驗地點

本試驗于2012-2014年在遼寧省彰武縣章古臺鎮遼寧省農業科學院章古臺試驗站(42°43′N,122°22′E)進行。試驗地點2012年作物生育期內平均溫度為21.21 ℃,降雨量為526.0 mm;2013年作物生育期內平均溫度為19.70 ℃,降雨量為455.8 mm;2014年作物生育期內平均溫度為20.67 ℃,降雨量為356.30 mm。降雨均主要集中在6-8月,5月和9月降水較少,如圖1所示。供試土壤為風沙土,基本理化性狀為:有機質6.582 g/kg、全氮0.483 g/kg、速效氮63.17 mg/kg、全磷0.281 g/kg、速效磷2.01 mg/kg、全鉀26.95 g/kg、速效鉀73.31 mg/kg、容重1.45 g/ cm3、pH 值6.21。

圖1 2012-2014年作物生育期內降雨量和平均溫度Fig.1 Daily precipitation and mean temperature in crop growth period of experiment station in 2012-2014

1.2供試品種和試驗管理

仁用杏(Prunusarmeniaca)品種為龍王冒(2008年栽植)、花生(ArachishypogaeaLinn)品種為白沙1016、谷子(Setariaitalica)品種為LG2008-31、甘薯(Ipomoeabatatas)品種為明水1號,由遼寧省農業科學院提供。單作和間作處理均在播種前施入復合肥375 kg/hm2作為種肥(復合肥含氮15%、磷15%、鉀15%),追施尿素1次(尿素含氮46%),施肥量為225 kg/hm2。作物生育期內沒有灌水。作物播種時間為2012年5月21日、2013年5月20日、2014年5月18日,仁用杏收獲時間為2012年7月19日、2013年7月23日、2014年7月26日,作物收獲時間為2012年9月25日、2013年谷子和甘薯為9月20日,花生為9月29日、2014年9月26日。

1.3試驗設計

試驗采用隨機區組設計,共設7個處理,分別為仁用杏花生間作(Intercropping apricot and peanut,IP)、仁用杏谷子間作(Intercropping apricot and millet,IM)、仁用杏甘薯間作(Intercropping apricot and sweet potato,ISP)、單作仁用杏(Sole apricot,SA)、單作花生(Sole peanut,SP)、單作谷子(Sole millet,SM)、單作甘薯(Sole sweet potato,SSP),每個處理小區面積為67.5 m2,3次重復。仁用杏方向為南北(株距2 m×行距4.5 m),密度為1 111 株/hm2,花生、谷子和甘薯每個條帶內種植6行,行距為50 cm,具體田間示意圖見圖2。作物種植密度為花生180 000 株/hm2,谷子450 000 株/hm2,甘薯60 000 株/hm2。

圖2 田間種植模式示意圖Fig.2 Sketch map of planting patterns in field

1.4測定項目及方法

1.4.1 土壤理化性質測定 作物播種前(2012年)采用常規方法測定土壤基本理化性狀[21]。

1.4.2 光合測定 采用美國拉哥公司(LI-COR)生產的LI-6400便攜式光合作用系統測定作物邊1行、邊2行和邊3行光合特性,測定時間為2013年8月18日,測定時光強為1 200 μmol/(m2·s),溫度為31 ℃,測定位置為作物的倒三葉中部,3次重復,取平均值[2]。

1.4.3 光能利用率測定 采用線性光量子傳感器LI-191SA(美國LI-COR公司生產)測定作物冠層光合有效輻射,通過實測光合有效輻射和條帶光截獲模型估算光截獲分量,作物光能利用率為地上干物質與累積光截獲量回歸直線的斜率[22]。

1.4.4 葉面積指數測定 分別在作物不同生育時期(2012,2013年的6月26日、7月16日、8月5日、8月25日、9月14日)測定單位面積(1 m2)的葉面積,花生、谷子和甘薯的葉面積均用打孔法測定,計算葉面積指數,3次重復。

1.4.5 葉綠素測定 采用SPAD-502葉綠素計(日本美能達公司制造)測定,測定位置為作物的倒三葉,并分葉基、葉中、葉尖測定,10次重復。

1.4.6 作物產量測定 首先進行間作和單作的密度均一化,通過株距和行長密度計算單作和間作作物種植密度均一化,計算公式如下[10]:

HDi=Pi×RLDi

式中HDi表示均一化種植密度(株/m2),Pi為株距密度(株/m2),RLDi為行長密度(Row length density)[10]。在本試驗中,間作花生的均一化種植密度為16.63 株/m2,單作花生的均一化種植密度為25.00 株/m2,間作谷子的均一化種植密度為29.93 株/m2,單作谷子的均一化種植密度為45.00 株/m2,間作甘薯的均一化種植密度為4.03 株/m2,單作甘薯的均一化種植密度為6.00 株/m2。收獲時分別取邊1行、邊2行、邊3行,長度為1 m,凈面積4.5 m2,進行產量測定,3次重復。谷子和花生的經濟產量是收獲的籽粒產量放置通風處曬干至籽粒含水率14%左右,稱重后獲得,甘薯產量用塊莖干質量和含水量為80%計算[10]。單株產量通過測產區的質量和株數計算得到。間作和單作中作物的產量都用均一化產量Yi表示,計算公式如下:

Yi=PYi×HDi

式中,Yi為均一化產量(g/m2),PYi為單株平均產量(g/株);人工采摘仁用杏取杏仁(自然曬干產量)稱重折合成小區產量,3次重復。

1.5數據分析

采用Excel進行數據整理分析并作圖,SPSS 16.0軟件進行數據方差分析,在a=0.05顯著水平上多重比較處理間的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1仁用杏作物間作對光能利用效率的影響

通過對仁用杏作物間作光能利用效率的方差分析表明(圖3),間作花生、間作谷子和間作甘薯與單作差異顯著(P<0.05)。2012年間作花生比單作提高48.21%,間作谷子比單作提高53.39%,間作甘薯比單作提高50.28%;2013年間作花生比單作提高41.27%,間作谷子比單作提高49.80%,間作甘薯比單作提高53.07%;2012-2013年間作花生、間作谷子、間作甘薯分別比單作提高44.74%,51.60%,51.68%,說明仁用杏與作物間作能夠提高花生、谷子和甘薯的光能利用效率。仁用杏谷子間作與仁用杏花生間作、仁用杏甘薯間作達到差異水平(P<0.05),2012年仁用杏谷子間作系統光能利用效率最大,比仁用杏花生間作高118.07%,比仁用杏甘薯間作高33.09%;2013年與2012年表現一致,仁用杏谷子間作光能利用效率比仁用杏花生間作高106.18%,比仁用杏甘薯間作高33.94%,由此表明,3種間作模式中仁用杏谷子間作高光能利用效率,為提高土地生產能力奠定了基礎。

IP.仁用杏花生間作;SP.花生單作;IM.仁用杏谷子間作;SM.谷子單作;ISP.仁用杏甘薯間作;SSP.甘薯單作。圖4-7,10同。IP.Apricot and peanut intercropping; SP.Sole peanut; IM.Apricot andmillet intercropping; SM.Sole millet;ISP.Apricot and sweet potatointercropping; SSP.Sole sweet potato.The same as Fig.4-7,10.

2.2仁用杏作物間作對作物葉片光合作用的影響

2.2.1 光合速率 方差分析表明(圖4),間作花生與單作花生差異顯著(P<0.05),邊1行、邊2行、邊3行分別比單作低92.70%,85.59%,84.68%,邊1行、邊2行和邊3行差異不顯著(P0.05),說明花生受仁用杏遮蔭影響嚴重,且越靠近樹行影響越重;仁用杏谷子間作與仁用杏花生間作表現不同,邊1行和邊2行與單作差異顯著(P<0.05),分別比單作低83.29%,49.36%,但邊3行與單作差異不顯著(P0.05),說明仁用杏谷子間作邊3行的光合速率并未受到影響,而邊1行和邊2行受到影響。仁用杏甘薯間作與仁用杏谷子間作表現一致,邊1行和邊2行與單作差異顯著(P<0.05),分別比單作低80.09%,17.23%,邊3行與單作差異不顯著(P0.05),甘薯較高的光合速率可能與自身葉綠素含量較大有關。

2.2.2 氣孔導度 方差分析表明(圖5),間作花生與單作花生差異顯著(P<0.05),邊1行、邊2行、邊3行分別比單作低76.02%,84.87%,51.74%;邊2行與邊3行差異顯著(P<0.05),邊2行比邊3行低68.65%。間作谷子與單作谷子差異不顯著(P0.05),說明間作谷子氣孔導度受間作影響較小。仁用杏甘薯間作與單作差異顯著(P<0.05),邊1行、邊2行和邊3行分別比單作低64.60%,39.89%,17.39%;邊1行與邊2行、邊3行差異顯著(P<0.05),邊1行分別比邊2行、邊3行低41.10%,79.82%。

IProw1.仁用杏花生間作邊1行,IProw2.仁用杏花生間作邊2行,IProw3.仁用杏花生間作邊3行,SP.花生單作;IMrow1.仁用杏谷子間作邊1行,IMrow2.仁用杏谷子間作邊2行,IMrow3.仁用杏谷子間作邊3行,SM.谷子單作;ISProw1.仁用杏甘薯間作邊1行,ISProw2.仁用杏甘薯間作邊2行,ISProw3.仁用杏甘薯間作邊3行,SSP.甘薯單作。圖5-7同。

IProw1.Apricot and peanut intercropping row1,IProw2.Apricot and peanut intercropping row2,IProw3.Apricot and peanut intercropping row3,SP.Sole peanut; IMrow1.Apricot and millet intercropping row1,IMrow2.Apricot and millet intercropping row2,IMrow3.Apricot and millet intercropping row3,SM.Sole millet; ISProw1.Apricot and sweet potato intercropping row1,ISProw2.Apricot and sweet potato intercropping row2,ISProw3.Apricot and sweet potato intercropping row3,SSP.Sole sweet potato.The same as Fig.5-7.

圖4仁用杏作物間作對作物葉片光合速率的影響
Fig.4Effectofcropsleavesphotosyntheticrateinintercroppingapricotandcrops

圖5 仁用杏作物間作對作物葉片氣孔導度的影響Fig.5 Effect of crops leaves Gs in intercropping apricot and crops

2.2.3 胞間CO2濃度 方差分析表明(圖6),仁用杏花生間作中,邊1行、邊2行與單作差異不顯著(P0.05),但邊3行與單作差異顯著(P<0.05),比單作高32.40%。仁用杏谷子間作與仁用杏花生間作表現不同,邊2行、邊3行與單作差異不顯著(P0.05),邊1行與邊2行、邊3行、單作差異顯著(P<0.05),邊1行分別比邊2行、邊3行、單作高189.00%,74.22%,121.33%。仁用杏甘薯間作,間作甘薯與單作差異均不顯著(P0.05)。

2.2.4 蒸騰速率 方差分析表明(圖7),間作花生與單作差異顯著(P<0.05),邊1行、邊2行、邊3行分別比單作低72.54%,79.56%,59.65%,與光合速率表現一致。邊1行、邊2行與邊3行差異顯著(P<0.05),分別比邊3行低31.93%,49.34%,說明作物越靠近樹行,自身的蒸騰作用受間作影響越大。仁用杏谷子間作,邊1行、邊2行與單作差異顯著(P<0.05),分別比單作低75.96%,56.85%;邊1行、邊2行與邊3行差異顯著(P<0.05),分別比邊3行低78.37%,61.17%。說明仁用杏谷子間作邊3行并未受到間作的影響,這是間作谷子與單作相比產量降低較少的另一重要原因。仁用杏甘薯間作與其他間作表現不一致,邊1行、邊3行與單作差異顯著(P<0.05);邊2行與單作差異不顯著(P0.05),這可能與甘薯自身葉面積指數較大有關。

圖6 仁用杏作物間作對作物葉片胞間CO2濃度的影響Fig.6 Effect of crops leaves Ci in intercropping apricot and crops

圖7 仁用杏作物間作對作物葉片蒸騰速率的影響Fig.7 Effect of crops leaves Tr in intercropping apricot and crops

2.3仁用杏作物間作對作物葉面積指數的影響

作物葉面積指數分析結果表明(圖8),間作作物與單作作物葉面積指數均隨著生育期的推進,表現出先增加后減小的變化趨勢。2012年單作花生均高于間作花生邊1行、邊2行、邊3行,其中邊3行在36,56,76,96,116 d時分別比單作低40.29%,53.43%,62.06%,35.03%,53.13%;邊2行在36,56,76,96,116 d時分別比單作低25.73%,49.14%,57.75%,44.44%,43.89%;邊1行在36,56,76,96,116 d時分別比單作低30.10%,44.12%,55.60%,38.16%,49.83%,2013年與2012年表現基本一致。2012年單作谷子均高于間作谷子邊1行、邊2行、邊3行,但后期邊行比單作降低較少。2013年與2012年表現基本一致,間作谷子后期較高的葉面積指數為截獲更多的光能,增加作物產量奠定了基礎。2012年單作甘薯均高于間作甘薯邊1行、邊2行、邊3行,其中邊3行在36,56,76,96,116 d時分別比單作低14.16%,40.96%,55.89%,32.05%,31.09%;邊2行在36,56,76,96,116 d時分別比單作低29.39%,47.52%,48.94%,39.02%,29.08%;邊1行在36,56,76,96,116 d時分別比單作低20.33%,44.04%,50.99%,35.62%,28.40%,2013年與2012年表現基本一致。間作花生和間作甘薯的葉面積指數比單作降低四分之一以上,直接降低了對光能的利用效率,影響了產量。

圖8 仁用杏作物間作對作物葉面積指數的影響Fig.8 Effect of crops leaf area index in intercropping apricot and crops

2.4仁用杏作物間作對作物SPAD值的影響

作物SPAD值分析結果表明(圖9),2012年間作花生邊1行均低于單作,在36,56,71,98,123 d時分別比單作降低15.25%,6.76%,9.07%,9.36%,10.61%,邊2行、邊3行均低于單作。2012年間作谷子邊1行均低于單作,在36,56,71,98,123 d時分別比單作降低14.23%,7.30%,12.80%,3.21%,7.75%,邊2行、邊3行與單作差異不顯著(P0.05)。2012年間作甘薯的邊1行均低于單作,在36,56,71,98,123 d時分別比單作降低11.30%,8.40%,8.11%,3.64%,15.19%,邊2行、邊3行與單作差異不顯著(P0.05)。2013年單間作作物SPAD值與2012年表現一致,由此表明,仁用杏作物間作作物越靠近樹行,作物SPAD值受間作影響越嚴重,降低作物葉片的葉綠素含量,導致了甘薯減產。

圖9 仁用杏作物間作對作物葉綠素的影響Fig.9 Effect of crops leaves SPAD in intercropping apricot and crops

2.5仁用杏作物間作對作物產量的影響

產量方差分析表明(圖10),間作花生、間作谷子、間作甘薯產量與單作均達到顯著水平(P<0.05),間作仁用杏與單作仁用杏的產量差異均不顯著(P0.05),說明在仁用杏作物間作模式中,仁用杏是優勢作物,作物為劣勢作物,間作均會導致作物一定程度的減產。間作花生與單作花生產量差異顯著(P<0.05),2012-2014年分別比單作減少70.83%,58.63%,53.90%;間作谷子與單作谷子產量差異顯著(P<0.05),2012-2014年分別比單作減少63.24%,45.65%,52.20%;間作甘薯與單作甘薯差異顯著(P<0.05),2012-2014年分別比單作減少67.67%,61.48%,62.23%。從3年平均值看,間作花生比單作花生產量平均減少62.90%,間作谷子比單作谷子產量平均減少54.88%,間作甘薯比單作甘薯減少64.32%。由此表明,仁用杏與花生、谷子和甘薯間作,受間作影響最大的是甘薯,影響最小的是谷子。

AIWP.間作花生的仁用杏;AIWM.間作谷子的仁用杏;AIWSP.間作甘薯的仁用杏;SA.仁用杏單作。AIWP.The apricot intercropped with peanut; AIWM.Apricot intercropped with millet;AIWSP.Apricot intercropped with sweet potato; SA.Sole apricot.

3 討論與結論

農林間作中作物的光能利用效率在不受養分和水分影響時,間作的生產力主要是由群體對光能的吸收和利用決定[23-25]。間作導致樹木與作物在空間上的錯位,改善了群體內的光分布,提高作物光的截獲率與轉化效率[26];多數研究表明,農林復合系統能夠增加葉面積指數和延長光合時間,提高光能利用率,最終增加作物產量,但是也有研究表明,農林間作中光能利用率沒有顯著的變化[27]。郭佳歡等[28]通過對棗麥間作研究發現,3 m×4 m的間作模式可有效改善間作內光分布,提高系統的光能利用效率。本研究結果表明,仁用杏與作物間作能夠提高光能利用效率,其中仁用杏谷子間作的光能利用效率最大,比仁用杏花生間作高118.07%,比仁用杏甘薯間作高33.09%;仁用杏花生間作、仁用杏谷子間作、仁用杏甘薯間作分別比單作花生、單作谷子、單作甘薯提高44.74%,51.60%,51.68%。仁用杏作物間作作物越靠近樹行,光合作用受間作影響越重,而間作谷子邊3行并未受到影響,同時邊行的葉面積指數在后期與單作差異不顯著,這也是間作谷子產量降低較少的重要原因之一,而間作花生和間作甘薯的葉面積指數比單作降低四分之一以上,直接降低了對光能的利用效率。農林間作這種空間、時間上的差異改變了種間、種內競爭關系,進而影響作物產量[12-14]。Odhiambo等[29]對南洋櫻玉米間作、銀樺玉米間作研究發現,間作使玉米產量分別下降40%和50%。本研究結果表明,2012-2014年間作花生、谷子、甘薯比單作平均減產62.90%,54.88%,64.32%,而間作仁用杏與單作產量差異不顯著,與前人研究結果一致。

仁用杏與花生、谷子、甘薯間作均能顯著提高系統的光能利用效率,其中仁用杏谷子間作的光能利用效率最大,3種間作模式均會降低作物產量,谷子產量受間作影響最小,間作仁用杏與單作仁用杏差異不顯著。綜合分析認為,仁用杏谷子間作最能夠適宜當地的生態環境,在東北風沙半干旱區具有較強的應用前景。另外,研究只從3種間作模式光能利用和產量角度進行了研究,關于土地生產能力、水分利用機理、養分互作機理等科學問題仍需要進一步深入探討,后續將作跟蹤報道。

[1] Bai W,Sun Z X,Zheng J M,et al.Mixing trees and crops increases land and water use efficiencies in a semi-arid area [J].Agricultural Water Management,2016,178:281-290.

[2] 白 偉,孫占祥,鄭家明,等.遼西地區不同種植模式對春玉米產量形成及其生長發育特性的影響[J].作物學報,2014,40(1):181-189.

[3] Zhu Y Y,Chen H R,Fan J H,et al.Genetic diversity and disease control in rice [J].Nature,2000,406(6797):718-722.

[4] Zhang L Z,Van der Werf W,Zhang S P,et al.Growth,yield and quality of wheat and cotton in relay strip intercropping systems [J].Field Crops Research,2007,103(3):178-188.

[5] Willey R W.Resource use in intercropping systems[J].Agricultural Water Management,1990,17(1/3):215-231.

[6] 董宛麟,張立禎,于 洋,等.農林間作生態系統的資源利用研究進展[J].中國農學通報,2011,27(28):1-8.

[7] Li L,Sun J H,Zhang F S,et al.Wheat/maize or wheat/soybean strip intercropping.I.Yield advantage and interspecific interaction on nutrients [J].Field Crops Research,2001,71(2):123-137.

[8] 李少明,趙 平,范茂攀,等.玉米大豆間作條件下氮素養分吸收利用研究[J].云南農業大學學報,2004,19(5):572-574.

[9] 茍 芳,張立禎,董宛麟,等.農牧交錯帶不同間套作模式的土地生產力[J].農業工程學報,2013,29(6):129-141.

[10] 董宛麟,張立禎,于 洋,等.向日葵和馬鈴薯間作模式的生產力及水分利用[J].農業工程學報,2012,28(18):127-133.

[11] 張加延,李正德.遼寧省李杏優勢區域發展規劃[J].北方果樹,2004(S1):20-23.

[12] Cardinael R,Mao Zhun,Prieto I,et al.Competition with winter crops induces deeper rooting of walnut trees in a Mediterranean alley cropping agroforestry system [J].Plant and Soil,2015,391(1/2):219-235.

[13] Boreux V,Kushalappa C G,Vaast P,et al.Interactive effects among ecosystem services and management practices on crop production:pollination in coffee agroforestry systems [J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2013,110(21):8387-8392.

[14] 何春霞,張勁松,黃 輝,等.豫東平原3種模式楊樹-小麥復合系統水分利用效率的研究[J].林業科學研究,2015,28(5):660-668.

[15] 裴保華,賈渝彬,王文全,等.楊農間作田的光強和土壤水分狀況及其對農作物的影響[J].河北農業大學學報,1998,21(2):28-33.

[16] 白 偉.科爾沁沙地南緣仁用杏作物間作對農田生產力和水分利用的影響[D].沈陽:沈陽農業大學,2016.

[17] 宋鋒惠,吳正保,史彥江.棗棉間作對棉花產量和光環境的影響[J].新疆農業科學,2011,48(9):1624-1628.

[18] 徐文修,劉郁娜,胥新強,等.杏棉間作系統田間配置對生態因子及棉花光合生理參數的影響[J].干旱地區農業研究,2013,31(1):46-51,75.

[19] 萬 云,劉桂華,周 敏.栗茶間作茶園主要生態因子特性的研究[J].經濟林研究,2009,27(3):57-60.

[20] 萬福緒,陳 平.桐糧間作人工生態系統的研究進展[J].南京林業大學學報:自然科學版,2003,27(5):88-92.

[21] 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京:中國農業出版社,2000.

[22] Zhang L,Van der werf W,Bastiaans L,et al.Light interception and utilization in relay intercrops of wheat and cotton[J].Field Crops Research,2008,107(1):29-42.

[23] 張東升,韓 碩,王 旗,等.棗棉間作條件下棉花密度對棉花光合特性及產量影響[J] .棉花學報,2014,26(4):334-341.

[24] Monteith J L.Solar radiation and productivity in tropical ecosystems [J].Journal of Applied Ecology,1972,9:747-766.

[25] 王自奎,吳普特,趙西寧,等.作物間套作群體光能截獲和利用機理研究進展[J].自然資源學報,2015,30(6):1057-1066.

[26] Awal M A,Koshi H,Ikeda T.Radiation interception and use by maize/peanut intercrop canopy[J].Agricultural and Forest Meteorology,2006,139(1/2):74-83.

[27] 何春霞,鄭 寧,張勁松,等.農林復合系統水熱生態特征研究進展[J].中國農業氣象,2016,37(6):633-644.

[28] 郭佳歡,潘存德,王世偉,等.棗麥間作系統中冬小麥灌漿期冠層光特性研究[J].中國農學通報,2016,32(15):32-37.

[29] Odhiambo H O,Ong C K,Deans J D,et al.Roots,soil water and crop yield:tree crop interactions in a semi-arid agroforestry system in Kenya [J].Plant and Soil,2001,235(2):221-233.

EffectofLeafPhotosyntheticCharacteristicsandYieldApricotandCropsIntercroppinginaSemi-aridArea

BAI Wei,SUN Zhanxiang,ZHENG Jiaming,DU Guijuan,CAI Qian,FENG Liangshan,YANG Ning

(Tillage and Cultivation Research Institute,Liaoning Academy of Agricultural Sciences,Engineering Research Centre for Dryland and Water-Efficient Farming of Liaoning Province,Shenyang 110161,China)

Intercropping can improve the efficiency of resource utilization.To study the effects of the apricot intercropping system on crop yield and yield formation,and put forward the optimal intercropping model suitable for the local ecological environment,which is of great significance to the agricultural development in the semi-arid region of Northeast China,a field experiment is conducted in 2012-2014 with seven treatments,including the apricot-peanut intercropping,the apricot-millet intercropping,the apricot-sweet potato intercropping,the sole apricot,the sole peanut,the sole millet and the sole sweet potato.The results showed that apricot and crop intercropping treatments could improve the photosynthetic efficiency,in which apricot-peanut intercropping,apricot-millet intercropping and apricot-sweet potato intercropping was 44.74%,51.60% and 51.68% higher than that of sole crop in 2012-2013,and apricot-millet intercropping was 118.07% and 33.09% higher than that of apricot-peanut intercropping and apricot-sweet potato intercropping,respectively.The more close the crop line,the more the photosynthesis is affected in apricot intercropping system,but 3 side rows of millet didn′t,while the leaf area index of side rows in millet intercropping was not different at the later stage,which was one of the important reasons why millet yield was low.The average yield of peanut,millet and sweet potato in intercropping system was 62.90%,54.88% and 64.32% lower than that of sole cropping in 2012-2014,but there was no significant difference in the yield between apricot intercropping and sole cropping.The comprehensive analysis shows that the apricot-millet intercropping can be suitable for the local ecological environment,and it has a good application value in the development of dry land agriculture in the wind and sand semi-arid area of Northeast China.

Apricot; Crops; Intercropping; Yield; Photosynthetic

2017-07-29

國家重點研發計劃項目(2016YFD0300204);國家自然基金面上項目(31170407)

白 偉(1982-),男,內蒙古赤峰人,副研究員,博士,主要從事旱地耕作制度理論與技術研究。

孫占祥(1967-),男,遼寧新賓人,研究員,博士,主要從事旱地耕作制度理論與技術研究。

S156

A

1000-7091(2017)05-0200-08

10.7668/hbnxb.2017.05.030

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