大麦/豌豆间作系统种间竞争力及产量对地下作用和密度互作的响应

分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-06 合作期刊: 《中国生态农业学报》

王利立 朱永永 殷 文 郑德阳 柴 强

摘要： 种间关系是间作高产和资源高效利用的重要生物学基础, 揭示种间关系对间作产量的影响, 对优化 间作技术具有重要理论指导意义。本研究通过盆栽试验, 设计根系完全分隔(地上互作)与不分隔(地上地下互作)2 种种间作用关系, 及2 个大麦种植密度(15 株·盆1、25 株·盆1), 探讨了根系相互作用与密植对大麦间作豌豆种间竞争互补关系及产量的影响, 以期为建立基于优化种间关系提高间作产量的管理技术提供理论依据。结果表明: 1)与单作相比, 间作可提高群体干物质积累量3.6%~11.3%, 其中地下作用的贡献率为53.9%~63.5%; 增加大麦种植密度, 使根系不分隔间作处理的群体干物质量提高12.5%~14.4%, 根系完全分隔间作处理提高3.3%~6.7%。同样, 与单作相比, 间作群体籽粒产量提高8.6%~38.8%, 地下作用的贡献率为2.4%~16.2%; 增加大麦种植密度, 不分隔与分隔间作处理的籽粒产量分别提高7.0%~10.9%与1.2%~2.6%, 说明地下根系相互作用是间作密植的重要基础。2)间作可提高大麦、豌豆的收获指数, 大麦提高8.7%~21.0%、豌豆提高3.3%~31.7%; 间作大麦收获指数随着大麦种植密度的增加而增大, 而间作豌豆收获指数随着大麦种植密度的增加而降低, 根系完全分隔处理降低作用更明显。3)根系不分隔地下作用可提高间作群体土地当量比(LER), 增加大麦种植密度降低了LER, 说明地下根系相互作用是产生间作优势的主要原因。4)地下作用明显增大了大麦相对于豌豆全生育期的平均竞争力, 增长率达40.1%~89.1%; 增加大麦种植密度, 平均竞争力提高11.0%~49.9%。5)间作群体籽粒产量与大麦相对于豌豆全生育期的平均竞争力呈二次相关关系, 当该竞争力在0.35、0.13 时利于间作大麦、豌豆获得高产。本研究表明, 通过增加大麦种植密度(如本研究的25 株盆1)来适度提高大麦的竞争优势, 特别是大麦灌浆期的竞争优势有利于间作群体整体产量的提高。

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