發(fā)展玉米-大豆帶狀復(fù)合種植模式是保障國家糧食安全、振興我國大豆產(chǎn)業(yè)的重要途徑之一。通過栽培措施來改善群體的光分布,增加套作大豆光能截獲和光能利用率,探明套作大豆形態(tài)特征和產(chǎn)量對光環(huán)境的響應(yīng)規(guī)律,對于提高玉米-大豆帶狀套作系統(tǒng)產(chǎn)量和指導(dǎo)生產(chǎn)具有重要意義。因此,本研究于2013年在雅安和2014年在仁壽兩個試驗(yàn)點(diǎn),以玉米品種川單418和大豆品種南豆12為試驗(yàn)材料,在200cm帶寬下設(shè)置4個寬窄行和1個等行距配置(“20+180”、“40+160”、“60+140”、“80+120”和“100+100”),構(gòu)建不同的玉米-大豆帶狀套作系統(tǒng),并以用凈作玉米和凈作大豆為對照,研究不同窄行行距變化下套作大豆冠層的光環(huán)境、玉米和大豆的形態(tài)特征對光環(huán)境變化的響應(yīng)、兩種作物的干物質(zhì)生產(chǎn)、光能利用和群體產(chǎn)量,主要研究結(jié)果如下：1.不同田間配置下套作大豆冠層透光率和紅光／遠(yuǎn)紅光(R/Fr)隨著窄行行距的增加呈逐漸降低的趨勢。在兩年大豆播種期玉米寬行內(nèi)透光率最大值和最小值均分別出現(xiàn)在“20+180”和“100+100”處理中,分別為35.3%、14.1%與25.9%、5.8%,分別較凈作玉米高215.8%、25.9%和334.8%、低3.0%。在兩年苗期套作大豆冠層透光率最大值均在“20+180”處理,分別為48.8%和19.7%,較凈作玉米高372.7%和168.8%,而最小值與凈作玉米無顯著差異。在2014年套作大豆出苗期冠層R/Fr值最大值和最小值在“20+180”和“100+100”處理中,分別為0.68和0.32,較凈作大豆低49.3%和76.0%；而在大豆苗期R/Fr值也出現(xiàn)在“20+180”““100+100”,分別為0.63和0.47,分別比凈作大豆低47.9%和61.5%。2.不同田間配置下玉米光截獲率隨著窄行行距的增加而升高,其光能利用率(RUE)也呈相似的趨勢,從吐絲期到灌漿期階段,其光能利用率最大,“100+100”配置下玉米光能利用率最大,為2.700g/MJ,但與凈作玉米相差極小,其余各套作處理分別較凈作玉米低17.9%、18.4%、11.5%和6.9%。套作大豆的光截獲率隨著窄行行距的增加呈降低的趨勢,其最大光截獲率幾乎都出現(xiàn)在盛莢期(R4);其最大光能利用率出現(xiàn)在盛花期(R2)至盛莢期(R4)階段,其中；凈作大豆最大,為2.788g/MJ,各套作大豆分別較其低29.3%、59.3%、64.7%、85.4%和86.1%。在玉米-大豆帶狀套作群體中,套作玉米群體在整個生育期內(nèi)光能利用率隨窄行行距增加而升高,而套作大豆與之相反,復(fù)合群體的最終光能利用率均大于凈作群體;在“20+180”配置下,群體光能利用率最大為1.65%。3.玉米和大豆共生期間的光環(huán)境對兩種作物的形態(tài)特征和產(chǎn)量有直接影響。玉米株高、莖粗、葉面積指數(shù)、單株生物量和產(chǎn)量與玉米群體底部透光率間呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。套作大豆的株高和第一節(jié)間長與套作大豆冠層的透光率存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系,而其莖粗、葉面積指數(shù)、單株生物量和產(chǎn)量則與其冠層透光率和R/Fr值呈極顯著和顯著的正相關(guān)關(guān)系。4.套作大豆恢復(fù)生長與玉米收獲時的形態(tài)特征、葉面積指數(shù)和單株生物量密切相關(guān)。相關(guān)分析表明：在兩年中套作大豆恢復(fù)生長階段,其相對生長率(RGR)、凈同化率(NAR)和生長率(CGR)都與玉米收獲時其莖粗、葉面積指數(shù)和單株生物量呈極顯著或顯著正相關(guān),而僅在2013年與株高和第一節(jié)間長都達(dá)到顯著負(fù)相關(guān)水平,在2014年與二者存在一定的相關(guān)性,但不顯著。5.套作玉米的產(chǎn)量隨著窄行行距的增加而升高,但套作大豆的產(chǎn)量則與之相反,套作群體的土地當(dāng)量比也是隨著窄行行距的增加而下降。相關(guān)分析表明：玉米窄行行距在20-40cm范圍內(nèi)套作群體產(chǎn)量最高,土地當(dāng)量比最大；2013年和2014年最大值分別為6635.6 kg·hm-2、1.60和11044.0 kg·hm-2、1.81。因此,在固定帶寬200cm下,將窄行行距設(shè)置在20-40cm范圍內(nèi),有利于提高系統(tǒng)產(chǎn)量和土地利用效率。
【學(xué)位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S513;S565.1

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本文編號：2816010