小麦西瓜玉米间作体系综合分析及其优化

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1、分类号：单位代码：密级：号：博士学位论文小麦西瓜玉米间作体系综合分析及其优化研究生黄成东指导教师李晓林教授合作指导教师刘全清副研究员张朝春副教授串请学位类别：农学博士专业领域名称：植物营养学研究方向：植物营养所在学院：资源与环境学院二一五年五月Ph.DDISSERTATIONComprehensiveAnalysisandOptimizationoftheWheat-maize/watermelonIntercroppingSystemCANDIDATE:HuangChengdongSUPERVISOR:Prof.LiXiaolinAssociateProf.Liu

2、QuanqingAssociateProf.ZhangChaochunSPECIALTY:PlantNutritionDEPARTMENTOFPLANTNUTRITIONCHINAAGRICULTURALUNIVERSITYMay2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中己经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学

3、位论文作者签名时间：年月》日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）导师签名时间：冗人广年农月永日摘要粮食增产与农民增收是我国农业发展同等重要的目标。本文针对河北省南部兼顾粮食生产与农民增收的小麦西瓜玉米粮食作物与经济作物间作体系开展了多年研究。

4、通过田间原位试验与农户调研方法，从多角度较全面地评价了小麦西瓜玉米粮经间作体系；同时通过对作物间作优势机制的剖析，明确了当前农户管理模式下小麦西瓜玉米间作体系生产中关键问题；基于单项技术和综合技术措施的田间优化，初步建立了小麦西瓜玉米高产高效技术体系，协同实现了作物生产力提升、养分高效利用和经济效益提高等多重目标。取得了以下主要结论：农户调研数据表明，相比较小麦玉米体系，小麦西瓜玉米间作体系具有更高的经济效益，每增收这是其最大的间作优势。在作物产量表现上，农户管理模式下的小麦西瓜玉米的年粮食平均产量为，尽管较小麦玉米粮食产量降低了但收获了的西瓜果实产量。田间试验结果

5、揭示了小麦西瓜玉米间作体系地上部相互作用明显。在当前试验条件下，小麦西瓜玉米间作体系的物种相互作用主要来自地上部相互作用，地下部相互作用对生物量和产量形成影响不显著，为下一步优化体系提供了科学依据。间作小麦边行效应明显，具有显著的间作地上部生物量和籽粒产量优势，间作西瓜果实产量与单作西瓜果实产量无显著差异，而受间作西瓜地上部遮荫影响，间作玉米地上部生物量和籽粒产量均显著降低。基于农户调研和田间试验数据表明，当前农户管理模式下的小麦西瓜玉米体系存在西瓜连作障碍、玉米生产力低下和养分过量投入大关键生产问题。通过西瓜嫁接育苗技术改善根系发育能够有效提高西瓜产量，从增加到；

6、间作玉米播期提前天能够更好发挥物种间作优势，显著增加间作玉米轩粒产量，增加量为，且维持西瓜果实产量不变；减少养分投入，能够有效地降低间作体系养分盈余，、和养分盈余分别降低了、和。综合优化技术（包括西瓜嫁接育苗玉米优良品种选用玉米播期提前减量施肥）研究结果表明，相比较农户传统管理模式，综合优化能够在保证小麦和西瓜稳产的同时，实现玉米生产力水平的显著提升，玉米产量增加还可有效减小资源环境代价，养分投入和盈余分别减小和，小麦秸秆还田钾素利用成为西瓜钾素吸收的可行途径，并且能够显著增加小麦西瓜玉米间作的经济效益（增加。对分散经营农户调研数据的分析结果初步表明，小麦西瓜玉米这

7、种粮食与经济作物的间作体系能够在当前及未来我国农业发展道路上获得更大的空间并作为粮食生产、农民增收和食物多样化的一条可行途径。关键词：间作，小麦，玉米，西瓜，生产力，经济效益，优化AbstractIncreasinginbothfoodproductionandsmallholder'sincomeisamaintargetforChinaagriculturaldevelopment.Amultiple-yearfieldstudyandanon-farmsurveywereconductedtoinvestigateyieldadvantageandecon