田间配置对玉豆系统光环境、光能利用和产量的影响研究

发布时间：2020-09-10 15:59

　　发展玉米-大豆带状复合种植模式是保障国家粮食安全、振兴我国大豆产业的重要途径之一。通过栽培措施来改善群体的光分布,增加套作大豆光能截获和光能利用率,探明套作大豆形态特征和产量对光环境的响应规律,对于提高玉米-大豆带状套作系统产量和指导生产具有重要意义。因此,本研究于2013年在雅安和2014年在仁寿两个试验点,以玉米品种川单418和大豆品种南豆12为试验材料,在200cm带宽下设置4个宽窄行和1个等行距配置(“20+180”、“40+160”、“60+140”、“80+120”和“100+100”),构建不同的玉米-大豆带状套作系统,并以用净作玉米和净作大豆为对照,研究不同窄行行距变化下套作大豆冠层的光环境、玉米和大豆的形态特征对光环境变化的响应、两种作物的干物质生产、光能利用和群体产量,主要研究结果如下：1.不同田间配置下套作大豆冠层透光率和红光／远红光(R/Fr)随着窄行行距的增加呈逐渐降低的趋势。在两年大豆播种期玉米宽行内透光率最大值和最小值均分别出现在“20+180”和“100+100”处理中,分别为35.3%、14.1%与25.9%、5.8%,分别较净作玉米高215.8%、25.9%和334.8%、低3.0%。在两年苗期套作大豆冠层透光率最大值均在“20+180”处理,分别为48.8%和19.7%,较净作玉米高372.7%和168.8%,而最小值与净作玉米无显著差异。在2014年套作大豆出苗期冠层R/Fr值最大值和最小值在“20+180”和“100+100”处理中,分别为0.68和0.32,较净作大豆低49.3%和76.0%；而在大豆苗期R/Fr值也出现在“20+180”““100+100”,分别为0.63和0.47,分别比净作大豆低47.9%和61.5%。2.不同田间配置下玉米光截获率随着窄行行距的增加而升高,其光能利用率(RUE)也呈相似的趋势,从吐丝期到灌浆期阶段,其光能利用率最大,“100+100”配置下玉米光能利用率最大,为2.700g/MJ,但与净作玉米相差极小,其余各套作处理分别较净作玉米低17.9%、18.4%、11.5%和6.9%。套作大豆的光截获率随着窄行行距的增加呈降低的趋势,其最大光截获率几乎都出现在盛荚期(R4);其最大光能利用率出现在盛花期(R2)至盛荚期(R4)阶段,其中；净作大豆最大,为2.788g/MJ,各套作大豆分别较其低29.3%、59.3%、64.7%、85.4%和86.1%。在玉米-大豆带状套作群体中,套作玉米群体在整个生育期内光能利用率随窄行行距增加而升高,而套作大豆与之相反,复合群体的最终光能利用率均大于净作群体;在“20+180”配置下,群体光能利用率最大为1.65%。3.玉米和大豆共生期间的光环境对两种作物的形态特征和产量有直接影响。玉米株高、茎粗、叶面积指数、单株生物量和产量与玉米群体底部透光率间呈极显著或显著负相关关系。套作大豆的株高和第一节间长与套作大豆冠层的透光率存在一定的负相关关系,而其茎粗、叶面积指数、单株生物量和产量则与其冠层透光率和R/Fr值呈极显著和显著的正相关关系。4.套作大豆恢复生长与玉米收获时的形态特征、叶面积指数和单株生物量密切相关。相关分析表明：在两年中套作大豆恢复生长阶段,其相对生长率(RGR)、净同化率(NAR)和生长率(CGR)都与玉米收获时其茎粗、叶面积指数和单株生物量呈极显著或显著正相关,而仅在2013年与株高和第一节间长都达到显著负相关水平,在2014年与二者存在一定的相关性,但不显著。5.套作玉米的产量随着窄行行距的增加而升高,但套作大豆的产量则与之相反,套作群体的土地当量比也是随着窄行行距的增加而下降。相关分析表明：玉米窄行行距在20-40cm范围内套作群体产量最高,土地当量比最大；2013年和2014年最大值分别为6635.6 kg·hm-2、1.60和11044.0 kg·hm-2、1.81。因此,在固定带宽200cm下,将窄行行距设置在20-40cm范围内,有利于提高系统产量和土地利用效率。
【学位单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S513;S565.1

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