棉麦套作模式下棉行光热资源分布变化及光能利用的研究

摘要

研究起垄处理对棉麦共生期棉行光、热、水条件的影响,以及棉花光能利用特性的响应,旨在揭示起垄促进棉麦套作模式下棉花生长发育、提高产量的生理生态机制.试验设置棉麦平作套种(T)和棉行起垄套种(T+L)2个处理,以棉花单作(D)作为对照,测定棉麦共生期不同光量子密度梯度下棉花功能叶片的净光合速率(Pn),拟合光响应曲线,计算棉花功能叶片光利用特性指标,分析棉行光合有效辐射(PAR)日变化与光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)变化,计算不同处理下的日有效光能(PARd).结果表明:T处理下,棉行的冠层PARd、5 cm地温和耕层土壤含水量均显著低于D处理,生长发育迟缓,产量降低达20.1％.而T+L处理下,PARd在三叶期和小麦收获期分别比T处理提高了5.8％和47.5％,5 cm地温在11:00以后显著提升,20 cm土壤含水量降低减缓;与T处理相比,T+L处理棉花功能叶片的Pnmax和LSP显著提高,LCP则无显著变化,相对生长速率(PGR)提高,开花期与吐絮期较处理T提前4～5天,两年产量分别比处理T提升了14.5％和15.3％.起垄处理增强棉麦共生期棉行冠层的PAR,提高棉花功能叶片的Pnmax和LSP,增加了棉行的PARd,同时提高了棉行的土壤温度,减缓了耕层水分降低速率,从而缓解了遮光对棉花生长发育的抑制作用,提高了棉麦套作模式下棉花的产量.