地上地下互作強度對小麥間作玉米光合特性的影響

杜進勇 柴 強 王一帆 范 虹 胡發(fā)龍 殷 文 李登業(yè)

甘肅省干旱生境作物學重點實驗室 / 甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,甘肅蘭州 730070

光能是作物群體轉(zhuǎn)換和利用的對象,制約著群體產(chǎn)量優(yōu)勢的發(fā)揮[1-2]。研究表明,間套作改善了群體內(nèi)部尤其下部的受光狀況,提高了光能利用率[3],并在時間、空間及土地上集約高效利用光、溫、水等自然資源[4]。在作物群體中,個體與個體、群體與個體之間存在相互影響,構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)可增大綠葉面積,提高作物群體對光能的利用率[5]。在光熱資源充足的綠洲灌區(qū),發(fā)展間套作模式可顯著提高耕地生產(chǎn)力[6],這得益于間作組分作物在空間和時間生態(tài)位上的分離,導致光、熱、水及養(yǎng)分等資源最大限度的利用[7-8],特別是對光資源的高效利用,能顯著增加群體產(chǎn)量[1]。間作系統(tǒng)中,地上與地下互作是組分作物相互影響的重要生態(tài)學基礎(chǔ),也是調(diào)控彼此影響程度的有效途徑[9]。因此,深入探討地上、地下互作對資源利用特征,特別是對系統(tǒng)光合特性的影響顯得尤為重要。

合理密植與增施氮肥可在改善小麥葉片光合性能、增加光合物質(zhì)累積量的同時,促進光合物質(zhì)向籽粒的分配,進而實現(xiàn)小麥高產(chǎn)[10]；而增加玉米密度則可顯著提高間作優(yōu)勢[9]。不同間作系統(tǒng)中,地上部冠層結(jié)構(gòu)對光能截獲具有直接影響,如小麥間作玉米、花生間作玉米,其地上群體形成高低相間的傘狀結(jié)構(gòu),促進了光資源的截獲利用,且利于光合性能的優(yōu)化[11-13]。除了地上部,地下根系的分布狀況同樣影響著作物對資源的有效利用。……