论文部分内容阅读
枣棉复合种植是目前新疆绿洲生态农业中普遍采用且高—矮搭配相对合理的一种农林间作模式,其不仅发挥了果树的经济效益,同时实现了在时间、空间上的种植集约化。但目前研究对于枣棉复合系统种间关系并不明确。本论文通过连续两年的田间定位小区试验,设置5个试验处理(T1为枣树单作模式、T2~T4为不同灌水处理的枣棉间作模式,T5为棉花单作模式),研究复合系统中枣树与棉花根系空间分布特征、地上部生理生态指标变化特性、水分时空变化特征,探究枣棉复合系统内种间互作机制,探明复合系统内作物的生理特性,明确枣棉种间相互作用关系,从而为枣棉复合系统这一土地经营方式的可持续发展提供调控理论与管理依据,发挥枣棉复合系统的经济效益,积极推动农业生产实践。本研究所得主要结论如下:(1)单作枣树叶片的Pn(净光合速率)、Ci(胞间CO2浓度)、WUE(水分利用效率)均大于各间作处理的枣树,而单作棉花叶片Pn、WUE均小于各间作处理的棉花,间作对棉花的光合作用能力有促进作用,而相对枣树的光合作用能力较弱。不同灌水处理下各复合系统中T2枣树、棉花叶片的Pn、Ci、Tr(蒸腾速率)均大于T3、T4的枣树、棉花,达到高光合;T4枣树的WUE日均值最大,达到高水分利用效率;T3枣树的Tr最小,达到低蒸腾速率。(2)两年中各处理的枣树地下部总根长密度均表现为单作大于间作,而地上部生长指标与其相反,表现为间作大于单作。棉花受枣树种植的影响,在枣树种植第一年,棉花地上部生长指标与地下部总根长密度呈相反关系,表现为间作大于单作;在枣树种植第二年,除T4受灌水量限制外,棉花地上部生长指标与地下部总根长密度分布一致,表现为间作大于单作。(3)枣棉复合系统地下部种间竞争关系年际间略有不同。2014年枣树与棉花在水平0.1~0.3m、垂直0.3~0.5m的土层内根系交错,种间地下部竞争最为激烈,且棉花对枣树的竞争能力指数大于枣树对棉花的竞争能力指数,棉花竞争能力强,为优势种。随着枣树种植年限的增长,2015年枣棉复合系统内,枣树与棉花的竞争区在水平0.3~0.7m、垂直0.2~0.5m的土壤层内,各处理枣树竞争能力强于棉花,为优势种,具有明显的间作优势。(4)不同灌水处理下枣棉复合系统中枣树与棉花根系分布受种间关系的影响,呈现此消彼长的关系。T2枣树细根根长密度最大,但T2棉花细根根长密度最小;T3枣树细根根长密度最小,而T3棉花细根根长密度最大。(5)不同灌水处理下枣棉复合系统的土壤水分效应在棉花蕾期、花铃期为负值,即复合系统中枣树对棉花土壤水分产生了影响,在枣棉复合系统内物种间存在水分竞争关系。