论文部分内容阅读
间作是中国优良的传统农业生产技术，也是一种根据生态位理论构建起来而被普遍采用的高效农业生态模式。然而，目前国内外有关间作的大量实验都只是在旱地开展，稻田单一化种植及其造成的生态环境问题十分突出，为了进一步增加稻田农业生物多样性，获得多重的生态经济效益，本实验开展了水稻与水芹间作新模式的探索研究，拟通过大田试验研究该模式的生态效应、经济效益和关键技术，旨在为稻田生物多样性的利用与水稻安全生产提供新的技术模式，以期为保护人类健康和生态环境起到长远的促进作用。本论文实验共设置4个处理，即水稻单作、水芹单作、水稻间作水芹常规栽培处理和水稻间作水芹有机栽培处理，每个处理重复3次。本论文分别对稻田土壤化学性质、水稻水芹生长状况、稻田杂草控制效应、水稻主要病虫害控制效果、稻田生产经济效益和水芹挥发油精气成分等这六个方面进行了系统而详细的研究，本论文主要的研究结果如下：
1.对土壤化学性质的影响。除土壤全氮外，水稻间作水芹有提高土壤有机质土壤碱解氮、土壤全钾、全磷、速效磷的综合趋势，并且水稻间作水芹在有机栽培方式下土壤肥力最高。间作有机栽培处理区和间作常规栽培处理区较水稻单作区有机质含量分别提高10.64％和5.8％；水稻单作区的土壤碱解氮含量随着水稻的生长而降低，而水稻与水芹间作有机栽培处理区和常规栽培处理区分别提高40.68％和33.02％；但是各处理间速效钾含量的变化不具有规律性。
2.对水稻水芹生长状况的影响。水稻与水芹间作对水稻株高的影响不大；水稻与水芹间作区的水稻分蘖比水稻单作区高，并且随着水稻的不断生长各处理间分蘖数目差异增大；水稻与水芹间作显著的提高了水芹株高，在水芹生长75d后，水稻间作水芹常规栽培处理与水稻间作水芹有机栽培处理区的水芹株高比水芹单作区分别提高了54.76％和72.30％；水稻间作水芹提高了水稻的根系活力，随着水稻的生长发育，水稻单作区根系活力迅速下降，间作常规栽培处理和有机栽培处理区的根系活力缓慢升高；水稻与水芹间作维持了水稻生长后期的叶绿素含量，水稻单作区水稻叶绿素含量在水稻营养生长后期迅速下降，而间作有机栽培处理区与间作常规栽培处理区水稻叶绿素含量却以最大的速率上升；水稻间作水芹区水稻保护性酶活性降低。
3.对稻田杂草的控制效应。水稻单作区杂草密度最大为3.663株·M-2，水稻间作水芹有机栽培处理区和水稻间作水芹常规栽培处理区杂草密度分别为2.223株.M-2和1.89株.M-2，且各处理间杂草密度呈显著性差异，水稻间作水芹显著降低了稻田杂草密度和总数。
4.对水稻主要病虫害的控虫控病效果。水稻与水芹间作显著控制了稻飞虱数量，在水稻孕穗期，水稻间作常规栽培处理与水稻间作有机栽培处理区的控制稻飞虱能力较水稻单作处理分别提高66.97％和44.38％，在水稻成熟期，水稻间作常规栽培处理与水稻间作有机栽培处理的控稻飞虱能力较水稻单作区分别提高82.8％和72.08％;水稻间作水芹有控制卷叶螟的趋势，在水稻灌浆期，水稻间作水芹常规栽培处理与水稻间作水芹有机栽培处理较水稻单作区控卷叶螟的能力提高26.33％、25.15％，但三个处理间无显著差异；水稻与水芹间作有降低纹枯病发生的趋势，在水稻抽穗期间作区控制力最大，此时水稻间作水芹有机栽培处理区与常规栽培处理区分别比水稻单作区纹枯病发病率降低21.61％、17.84％，但各处理间无显著差异；水稻和水芹间作可显著控制叶瘟病，在水稻分蘖初期水稻间作水芹常规栽培处理区与水稻间作水芹有机栽培处理区的叶瘟病病丛率分别比水稻单作降低45.12％、47.58％，在水稻分蘖末期水稻间作水芹常规栽培处理区与水稻间作水芹有机栽培处理区的叶瘟病病叶率分别比水稻单作降低41.38％和6.8％，且各处理间差异显著；间作可显著控制穗瘟病并降低病情指数，间作区穗瘟病一级发病率高，四级为O。
5，对稻田生产经济效益的影响。水稻间作水芹常规栽培处理区与水稻间作水芹有机栽培处理区的土地当量LER1和LER2分别为2.136和3.047，均大于1；三个处理区的水稻实际产量大小顺序为：水稻单作区<水稻间作水芹常规栽培处理区<水稻间作水芹有机栽培处理区，且各处理区的实际产量呈显著性差异，其中水稻间作水芹常规栽培处理区与水稻间作水芹有机栽培处理区的水稻实际产量分别比水稻单作区提高33.56％和43.27％。
6.水芹挥发油和精气成分分析。水芹挥发油由22种化学成分组成，其主要成分是棕榈酸、2，4.二叔丁基苯酚、硬脂酸和苯乙烯，它们的相对含量分别是36.75％、14.29％、13.25％和5.94％，这四个成分共占据水芹挥发油成分的70.23％；在不同温度梯度下，水芹精气成分和含量不尽相同，各个温度梯度水芹精气中平均含量较高的化学成分是2-丁基辛醇和月桂烯；机械损伤下检测出15种水芹挥发物，其主要成分是2，4-二叔丁基苯酚(35.9％)、月桂烯(14.68％)和间异丙基甲苯(13.58％)，与无任何机械损伤情况下的水芹挥发物成分相比，机械损伤下水芹植株内烯萜类、酚类物质增加、酯类成分降低。水芹挥发油和精气中的一些化合物成分对水稻某些病虫害有一定的抑制作用。