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南疆绿洲灌区杏农复合系下作物生理特性及生态效应研究

张建雄  
【摘要】: 为探明南疆干旱绿洲灌溉条件下,杏农复合生态系统下作物生理特性、物种装配及生态调控技术,2007年9月~ 2008年10月对轮台县哈尔巴克乡5~8年生杏树下,杏-麦、杏-棉、杏-玉(玉米)间作田进行了包括作物冠层光特性、温度、湿度、风速、土壤水分含量和产量表现等一系列内容的分析,主要结果如下: 1.间作作物和杏树主要生长期观测表明:小麦和杏树的主要生长期交错,对小麦的影响时间为66d,占小麦全生育期的25%;夏玉米与杏树的主要生长期完全重叠,影响时间为90~100d;棉花与杏树的主要生长期几乎完全重叠,影响时间为180~190d,占棉花全生育期的90%。 2.光特性分析结果表明:不同复合系统内棉花、小麦、玉米冠层光照强度的变化程度不同。小麦冠层光照强度的强弱表现为灌浆期开花期孕穗期,且6m幅宽的光强大于4m幅宽的光强;棉花各生育时期光照强度呈先增大再减小的变化趋势,各生育时期相差不大;4×1.5m模式下玉米冠层光照强度只有对照的4.2%,遮荫严重;8m幅宽玉米冠层光照强度的最大值为93833 lx,是对照的99.6%。在不同杏树模式下小麦冠层PAR表现为6×4m6×3m4×2m(5a)4×1.5m(6~7a)4×1.5m(5a),棉花冠层的PAR表现为8×4m6×4m6×3m4×2m;8m幅宽玉米冠层PAR呈多峰曲线,4m幅宽下PAR呈逐渐减小的变化趋势。同一系统内小麦不同生育时期小麦冠层LAI表现为6×4m6×3m4×1.5m(5a)4×1.5m(6~7a)4×2m(5a);8m幅宽棉花和玉米冠层LAI均为多峰曲线;棉花冠层LAI表现出现蕾期吐絮期苗期。小麦、棉花、玉米冠层ALA均呈现由小增大再减小的变化趋势(8m幅宽除外)。 3.温度效应结果表明:4×2m、6×3m、6×4m、8×4m模式下棉花现蕾期冠层平均温度与CK相比,依次降低了1.78℃、1.65℃、1.1℃和2.8℃;吐絮期依次降低了2.41℃、2.3℃、2.1℃和1.0℃。4×1.5m与8×2m模式下玉米小喇叭口期冠层平均温度与CK相比,依次降低了3.47℃和5.5℃;抽雄吐丝期依次降低了1.57℃和2.6℃。可见,复合系统具有明显的降温作用,间作模式和测定时期不同,温度的变化也不尽相同。 4.湿度效应结果表明:4×2m、6×3m、6×4m和8×4m模式下棉花现蕾期冠层相对湿度与CK相比,依次增大了1.03%、1.7%、1.7%和5.1%;吐絮期依次增大了0.55%、1.46%、0.4%和8.2%。4×1.5m和8×2m模式下玉米小喇叭口期冠层相对湿度与CK相比,依次增大了5.8%和8.4%;抽雄吐丝期依次增大了0.46%和8.2%。可见,复合系统具有明显的增湿作用,间作模式和测定时期不同,湿度的变化也不同。 5.防风效应结果表明:8m、6m、4m带型条件下系统平均防风效能分别为40.2%、43.6%和50.7%。可见,杏农复合系统具有明显的防风作用。 6.土壤含水量(SM)的观测表明:间作行间各测点SM呈现出一定的差异性。7种复合系统中,同一系统内作物不同生育时期SM变化大小表现为:4×2m(棉花)8×4m(棉花)8×2m(棉花)8×2m(玉米)6×3m(棉花)4×1.5m(玉米)6×4m(棉花);1.5m杏树株距间SM大小表现为4×1.5m(现蕾期)4×1.5m(抽雄吐丝期)4×1.5m(小喇叭口期)4×1.5m(吐絮期),2m杏树株距间SM大小表现为4×2m(现蕾期)8×2m(抽雄吐丝期)4×2m(吐絮期)8×2m(小喇叭口期),4m杏树株距间SM大小表现为8×4m(现蕾期)6×4m(吐絮期)6×4m(现蕾期)8×4m(吐絮期)。 7.从产量结果看:4m幅宽下小麦产量的平均值比CK减产77.3%,6m幅宽比CK减产67.3%;8×4m、8×2m、6×4m、6×3m、4×2m系统中籽棉产量与CK相比,分别减产7.7%、8%、9.1%、25.27%、70.2%。可见,间作田减产较明显。 8.经济效益结果表明: 6×4m、6×3m、8×2m、8×4m杏-棉复合系统的产值分别是CK1的1.7倍、1.6倍、1.37倍和1.3倍;6×3m、6×4m、4×2m、4×1.5m(5a)、4×1.5m(6~7a)杏-麦复合系统的产值分别是CK2的2.5倍、2.4倍、2.1倍、1.6倍和1.5倍。可见,杏-棉复合系统经济效益好于杏-麦复合系统,二者的经济效益均优于单作田。


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