桑园套种马铃薯田间优化配置模式研究

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1、桑园套种马铃薯田间优化配置模式研究摘要：在桑树/马铃薯套种群体系统内，研究不同田间配置条件下，桑园环境因子变化、桑叶气体交换参数特征、桑树冠层对光强度吸收效果及对桑叶产量的影响。结果表明，M2模式可显著提高桑园环境CO2浓度（Ca），M1模式中桑园环境温度（T）最高;3种处理桑树叶片的净光合速率（Pn）日变化均呈双峰曲线，不同处理桑树叶片Pn最大值有差异，M2模式中桑树叶片LUE、WUE、CUE最低。桑树冠层透光率（LTR）及其相应叶面积指数（LAI）测量结果呈极显著相关，LTR随LAI的增加而呈递减的趋势。M1模式的土地生产率最低，M2

2、模式桑树产量指标单株产叶量和公斤叶片数最低，M3模式马铃薯的成本收益率和资金产投比最优。综合分析，桑树密度为1000株/667m2（株行距170cm×40cm）的桑园，套种马铃薯的最佳田间配置为两行桑树间种植2行马铃薯（株行距30cm×50cm）与两行桑树间种植1行马铃薯（株距30cm）隔行种植模式。关键词：桑园套作马铃薯;田间配置;光合特性;产量中图分类号：S888;S532;S344.3文献标识码：A文章编号：0439-8114（2014）23-5779-06DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014

3、.23.03910马铃薯为茄科茄属一年生草本植物，别称地蛋、洋芋、土豆等，是全球第三大重要的粮食作物，仅次于小麦和玉米。而农林复合系统由于其在提高自然资源利用率、增加农民收入、促进生态和经济协调发展等方面意义重大，正吸引诸多专家、学者关注。有研究表明，农林套作模式可有效降低系统内的风速、调节系统内农作物冠层的温湿度，并直接影响林木和农作物的光合生理参数和产量等[1，2]。桑园套作马铃薯模式是近年推广较快的一种桑园复合经营模式，其在增加蚕农收入、稳定蚕桑产业发展、增强蚕桑产业抵御市场风险等方面发挥了重大作用。有关桑园套作马铃薯栽培技术研究已

4、有报道，但对桑园套作马铃薯模式的田间配置优化缺乏研究，生产中存在种植方式多样，田间配置不规范的问题，影响了桑树、马铃薯的经济效益双赢。为此，以湖北蚕区具有代表性的桑树马铃薯套作模式为对象，就不同田间配置对桑树光合特性、桑叶产量及马铃薯产量的影响进行了研究，以期为完善桑园套作马铃薯模式栽培理论提供依据。1材料与方法1.1材料供试桑树品种为强桑1号，2011年栽植，密度为1000株/667m2（株行距170cm×40cm）;马铃薯品种为东北303。1.2试验设计10在湖北省农业科学院经济作物研究所桑树种质资源圃中，选取地面平整、土壤肥力均一的

5、桑园用地，设置M1、M2、M3共3种田间配置方法（表1），采用随机区组排列，每处理3次重复，小区面积20m2。采用垄作覆膜栽培方式，12月下旬翻耕土地、起垄，垄宽60cm、高20cm。桑树和马铃薯的田间管理按照高产桑园和马铃薯栽培方法进行。1.3测定方法1.3.1桑叶气体交换参数测定利用便携式光合测定仪（美国LI-COR公司，LI-6400）测定3种处理桑树叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr），并测定大气CO2浓度（Ca）、大气温度（T）、空气湿度（RH）。光合日变化测定时间在2014年5

6、月12日。叶片选择：每种处理选择长势一致的桑树3株，每棵样株中选择3个光照良好的顶部新梢，每个新梢选1片生长正常叶片（5～7位叶片）。测定时间6：00～18：00，每隔2h测定一次，每一时段重复测定3次，求平均值[3，4]。光合季节变化测定时间在2014年4月26日、5月3日、5月13日、5月22日，于晴天8：30～10：30进行，测定叶片选择同上。根据Penuelas等[5]报道的方法计算瞬时水分利用效率（WUE=Pn/Tr）、表观光能利用效率（LUE=Pn/PAR）。1.3.2桑树冠层生理参数测定利用便携植物冠层分析仪（美国基因公司，

7、ACCUPAR10LP-80）测定桑树冠层光合有效辐射（PAR）、透光率（LTR）、叶面积指数（LAI）等。数据采集的三维空间范围为：整个树冠内，垂直尺度由冠顶至冠下，水平尺度沿冠幅所占空间包括由东至西和由北至南两个方向。测点的选择遵循所在方向线上均匀分布的原则进行选取：垂直尺度，沿冠高在冠顶、冠中（2/3H）、冠下（桑拳）各选一点，共3点，冠中和冠下测量时，水平尺度，分别将冠幅沿由东至西和由北至南直线方向6等份，每1/6冠幅取一点，每一测点重复3次，取平均值。冠层上方的光照度、冠层下方的光照度、消光系数、叶面积指数呈以下关系：Qi=Qo

8、・e-K・LAI。其中：Qi为冠层下的光照度，Qo为冠层上的光照度，K为消光系数，LAI为叶面积指数。K・LAI为消光度R，反映树冠对光照度的吸收效果，R=ln（Qo/Qi），K=R÷LAI[