不同油茶间作模式的土壤特性和光合生理及效益比较研究

来源 :贵州大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:bjiyguang
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为了集约利用土地资源和提高单位土地面积产出率,提升农林复合种植一体化水平,在油茶林地采用不同作物进行间作是很有必要的。因此,本试验于2018年-2019年在贵州省务川县油茶种植基地探究了间作和单作模式对作物的农艺性状、小气候指标、土壤环境、光合生理、干物质积累以及经济效益的影响,为油茶林地合理间作提供一定的参考依据。其主要研究结果如下:1.与单作模式相比,各间作模式有效降低了林内气温,同时提高了林内空气相对湿度。在14:00和16:00,天门冬间作模式下的空气温度显著低于天门冬单作,且分别降低了5.60%和6.22%,同时,白菜间作模式下的气温较白菜单作降低了5.65%和5.73%;油菜间作模式的气温较单作显著降低了5.17%和4.08%;马铃薯间作模式的空气相对湿度较单作显著提高了5.31%和6.18%,在13:00和14:00,马铃薯间作模式的光照强度显著低于单作,且分别降低了4.67%和4.55%。2.各处理土壤容重随着土层深度的增加而增大,但土壤毛管孔隙度和总孔隙度随土层深度的增加而减小。各作物间作和单作模式的土壤pH差异不显著。在生育中期,间作和单作模式下油菜的土壤有机质含量较CK显著增加了6.84%和6.13%。在苗期和成熟期,各作物间作和单作模式下土壤全氮、全磷和全钾较CK差异不显著;在成熟期,天门冬间作和单作模式下的碱解氮含量较CK分别增加了8.77%和9.49%;白菜间作和单作模式的速效钾含量较CK显著增加了9.02%和11.03%。在各作物生育中期,天门冬、马铃薯、油菜和白菜间作模式下的S-SC较CK分别提高了29.97%、35.65%、30.93%和19.72%;各作物间作和单作模式下的细菌数量均显著高于CK,其中,天门冬间作和单作模式的细菌数量较CK分别增加了58.87%和52.57%,马铃薯间作模式的细菌数量达到了8.26(×106CFU/g),较CK显著增加了92.99%。在成熟期,白菜间作和单作模式的放线菌数量较CK显著增加了46.93%和44.96%。3.间作和单作模式对油菜的净光合速率和蒸腾速率影响较大。油菜间作模式在10:00和16:00的净光合速率显著低于油菜单作,且分别降低了23.46%和24.58%。油菜间作模式在11:00和14:00的蒸腾速率显著低于油菜单作,且分别降低了14.89%和8.41%。研究表明,间作和单作模式对马铃薯的胞间CO2浓度影响较大,马铃薯间作模式在10:00和15:00的胞间CO2浓度显著小于马铃薯单作,分别减小了13.40%和12.81%。总体来说,各作物单作模式下的净光合速率、蒸腾速率和胞间CO2浓度均不同程度高于间作模式。由回归方程可知,影响油菜和马铃薯净光合速率的主要因子是光照强度和气温,而白菜净光合速率的主要影响因子为光照强度。间作和单作模式对马铃薯和油菜的株高、LAI和SPAD值影响显著。在马铃薯成熟期,间作模式下的株高较马铃薯单作显著降低3.13%;在马铃薯淀粉积累期,间作模式的LAI和SPAD值较单作显著降低15.21%和3.36%。同时,在油菜终花期和成熟期间作模式下的株高显著低于单作;油菜蕾薹期和初花期间作模式下的LAI显著低于油菜单作,初花期和终花期间作模式的SPAD值较油菜单作显著降低了6.45%和4.42%。另外,在白菜结球期,间作模式的株高显著低于白菜单作,且间作模式下白菜莲座期和结球期的SPAD值较单作分别降低6.67%和4.68%;天门冬在移栽后335d,天门冬间作模式的根茎粗和株高较单作显著降低了5.25%和5.68%。4.不同种植模式对植株干物质和养分积累量的影响,结果表明:油菜终花期和成熟期间作模式的地上部干物质较单作显著减少了10.59%和11.36%,同时间作模式初花期、终花期和成熟期的根干重较单作分别减少了17.15%、9.59%和16.91%。马铃薯淀粉积累期和成熟期间作模式的茎叶干重较单作显著减少了7.85%和8.02%。在白菜结球期,间作模式地上部干物质较单作分别减少了4.07%。天门冬在移栽后240d和300d,间作模式的地上部干物质较单作显著减少了5.80%和6.52%。同时各作物成熟期全磷积累量差异不显著;间作和单作模式下马铃薯地上部的全氮积累量显著高于地下部,且分别增加了78.95%和72.54%。5.不同间作模式的土地当量比(LER)均大于1,综合说明间作模式有效提高了单位土地面积的产出率;同时,各作物间作模式下的经济效益排序为:天门冬>白菜>马铃薯>油菜。
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