張　雯，謝　輝,楊　磊,徐葉挺,龔　鵬,盧春生,張　平

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝作物研究所,烏魯木齊　830091;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工所,烏魯木齊　830091)

新疆南疆地區(qū)杏樹(shù)樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)杏麥間作的影響

張?chǎng)?，謝輝1,楊磊1,徐葉挺1,龔鵬1,盧春生1,張平2

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝作物研究所,烏魯木齊830091;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工所,烏魯木齊830091)

杏樹(shù)是新疆主要特色林果樹(shù)種之一，在南疆地區(qū)廣泛栽培，栽植模式主要以果糧間作種植為主，隨著樹(shù)齡的增加，樹(shù)冠遮陰脅迫對(duì)間作小麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量造成嚴(yán)重的影響。為選擇適宜間作模式的高光效杏樹(shù)樹(shù)形結(jié)構(gòu)，以9 a生杏(‘胡安娜’)—冬小麥(‘新冬20’)間作為研究對(duì)象，設(shè)置主干分層形、高干圓頭形(提干改造)、開(kāi)心形(落頭改造)和自然大冠形(不修剪對(duì)照)4個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)處理。對(duì)各樹(shù)形體結(jié)構(gòu)及負(fù)載量間的差異進(jìn)行調(diào)查分析，測(cè)定樹(shù)冠不同區(qū)域葉片質(zhì)量及光合效率、不同間作區(qū)域冬小麥旗葉質(zhì)量(灌漿期)、產(chǎn)量，綜合分析不同處理間的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明，各樹(shù)形處理負(fù)載量和產(chǎn)量由高至低依次為主干分層形、自然大冠形、開(kāi)心形、高干圓頭形，各處理相同區(qū)域葉片指標(biāo)及光合指標(biāo)差異顯著；樹(shù)形處理對(duì)間作小麥產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的影響主要為冠下區(qū)和近冠區(qū)，間作區(qū)域小麥產(chǎn)量由高至低依次為開(kāi)心形、主干分層形、高干圓頭形、自然大冠形。綜合分析認(rèn)為：4個(gè)樹(shù)形處理中，主干分層形樹(shù)冠體積適中，單位體積負(fù)載量15.60 m-3，單株產(chǎn)量53.28 kg；對(duì)間作小麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量影響較小；果糧綜合產(chǎn)值為1 826.71元/667 m2，綜合經(jīng)濟(jì)效益較高干圓頭形、開(kāi)心形和自然大冠形提高136%、32%和41%?？梢?jiàn)，9 a生杏-麥復(fù)合系統(tǒng)4 m×6 m種植模式適宜選擇主干分層形作為主要栽培樹(shù)形。

間作；杏樹(shù)；小麥；樹(shù)形

杏是新疆主要栽培果樹(shù)樹(shù)種之一[1]，2013年新疆杏樹(shù)栽培面積達(dá)到13.58萬(wàn)hm2，其中86.2%分布在南疆環(huán)塔里木盆地區(qū)域[2]。果糧間作是南疆綠洲農(nóng)業(yè)主要栽植模式之一[3]，隨著樹(shù)齡和樹(shù)冠體積的不斷擴(kuò)大，間作系統(tǒng)內(nèi)光環(huán)境惡化，小麥大幅減產(chǎn)[4]。通常認(rèn)為這種情況下不再適宜間作，然而冬小麥?zhǔn)切陆饕Z食作物，特色林果業(yè)擔(dān)負(fù)著支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的雙重使命，因此，果糧間作種植模式必將在耕地面積有限、生態(tài)環(huán)境脆弱、經(jīng)濟(jì)水平落后的南疆地區(qū)長(zhǎng)期現(xiàn)實(shí)存在。合理的群體結(jié)構(gòu)和個(gè)體空間分布，良好的光照體系是間作系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的關(guān)鍵[5]。間作系統(tǒng)中，位于生態(tài)位上層的植株冠層對(duì)光照的攔截透射直接影響整個(gè)系統(tǒng)的光能分布[6-7]，進(jìn)一步影響間作作物的生長(zhǎng)發(fā)育[8]，合理的樹(shù)形結(jié)構(gòu)和整形修剪措施能夠改善間作區(qū)域的光環(huán)境。如何通過(guò)對(duì)果樹(shù)樹(shù)形的篩選和優(yōu)化改造，在保證果樹(shù)產(chǎn)量的基礎(chǔ)上提高間作作物產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)果糧雙贏，是目前生產(chǎn)上亟待解決的重要問(wèn)題之一。但有關(guān)間作模式的研究多集中在行向選擇、株行距配置及光能傳輸分配等方面，有關(guān)樹(shù)形結(jié)構(gòu)差異及對(duì)間作作物生長(zhǎng)影響方面的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)南疆主要杏-糧間作模式下，研究杏樹(shù)不同樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)杏以及小麥產(chǎn)量的影響，旨在為南疆特殊生態(tài)環(huán)境下，選擇適宜間作的杏樹(shù)樹(shù)形結(jié)構(gòu)提供一定的理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于 2011-2012 年在喀什地區(qū)莎車(chē)縣阿拉買(mǎi)提鄉(xiāng)5村杏豐產(chǎn)園內(nèi)進(jìn)行。以9 a生的杏樹(shù)‘胡安娜’為材料，株行距4 m×6 m，南北行向，設(shè)置主干分層形、高干圓頭形、開(kāi)心形、自然大冠形4個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)處理，其中主干分層形是通過(guò)多年培養(yǎng)獲得，自然大冠形為自然生長(zhǎng)不修剪對(duì)照，高干圓頭形和開(kāi)心形均是通過(guò)對(duì)自然大冠形改造獲得，其中對(duì)自然大冠形進(jìn)行提干改造，逐步將下部主枝鋸除，通過(guò)2 a改造建成高干圓頭形，對(duì)自然大冠形進(jìn)行落頭改造，逐步降低主干高度，通過(guò)2 a改造建成開(kāi)心形。其他生產(chǎn)管理措施保持一致。具體樹(shù)形結(jié)構(gòu)指標(biāo)見(jiàn)表1。間作冬小麥品種為‘新冬20號(hào)’，小麥沿樹(shù)行(樹(shù)行寬度1 m)種植，行距20 cm，播種密度525×104hm-2，整個(gè)生育期灌水5次，各處理栽培管理措施一致。

1.2間作區(qū)域調(diào)查取樣測(cè)點(diǎn)分布

各樹(shù)形處理，每小區(qū)(行內(nèi)連續(xù)排列)3株，重復(fù)3次。取樣點(diǎn)設(shè)置：將各樹(shù)形處理每小區(qū)第1至第3株之間56 m2(8 m×7 m)(取樹(shù)行東西方向各3 m，樹(shù)行寬度1 m)間作區(qū)域內(nèi)設(shè)置30個(gè)取樣測(cè)點(diǎn)。具體測(cè)點(diǎn)分布如圖1所示。

表1　不同樹(shù)形結(jié)構(gòu)基本參數(shù)

注：數(shù)據(jù)為平均數(shù)，表2同。

Note:The number in the table is mean value,the same as table 2.

圖1　調(diào)查取樣點(diǎn)分布

1.3測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1果樹(shù)樹(shù)冠不同部位葉片質(zhì)量及光合指標(biāo) 于2012年5月中旬(果實(shí)膨大期)，將樹(shù)冠由外至內(nèi)劃分成外圍、中部和內(nèi)膛3個(gè)同心圓區(qū)域。各小區(qū)按東、西、南、北4個(gè)方向各隨機(jī)選取當(dāng)年生健壯枝條中部葉片進(jìn)行測(cè)定。葉片質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定：使用千分之一天平測(cè)定葉片鮮質(zhì)量，CI-202激光葉面積儀測(cè)定葉片面積，計(jì)算比葉鮮質(zhì)量，SPAD502型手持葉綠素儀測(cè)定旗葉葉綠素SPAD值。葉片光合指標(biāo)測(cè)定：于11：00-12：00使用TPS-2光合測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)(Gs)、凈光合速率(Pn)、胞間二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)(Ci)等指標(biāo)，并計(jì)算氣孔限制值(Ls)(Ls=1-Ci/C0，C0為外界CO2摩爾分?jǐn)?shù))。

1.3.2果樹(shù)產(chǎn)量2012年6月(果實(shí)成熟期)，對(duì)所有供試單株負(fù)載量進(jìn)行測(cè)定，各處理每小區(qū)隨機(jī)選取1株供試樹(shù)(每個(gè)處理共選擇3株)進(jìn)行實(shí)測(cè)，其余6株供試樹(shù)進(jìn)行估產(chǎn)(實(shí)測(cè)5個(gè)結(jié)果枝組產(chǎn)量，根據(jù)整株結(jié)果枝組量推算整株負(fù)載量)。

1.3.3樹(shù)冠投影面積按正午陽(yáng)光直射時(shí)計(jì)算，依照橢圓形計(jì)算公式S=πab，其中a為1/2南北冠幅、b為1/2東西冠幅。

1.3.4小麥旗葉指標(biāo)及產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)2012年5月中旬(小麥灌漿期)在各小區(qū)對(duì)應(yīng)間作區(qū)域每一調(diào)查取樣點(diǎn)，隨機(jī)選取15株小麥，使用千分之一天平測(cè)定其旗葉質(zhì)量，CI-202激光葉面積儀測(cè)定旗葉面積，計(jì)算比葉鮮質(zhì)量，SPAD502型手持葉綠素儀測(cè)定旗葉葉綠素SPAD值，并對(duì)數(shù)據(jù)分區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2012-06-10，使用0.5 m×0.5 m正方測(cè)產(chǎn)框，在各取樣點(diǎn)隨機(jī)框取0.25 m2區(qū)域(每個(gè)占整個(gè)調(diào)查區(qū)域的12.5%，一個(gè)小區(qū)共測(cè)定30個(gè)區(qū)域)，將其中小麥全部收獲進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定千粒質(zhì)量、穗粒數(shù)、單穗質(zhì)量等產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)，并對(duì)數(shù)據(jù)分區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同樹(shù)形結(jié)構(gòu)分析及產(chǎn)量差異

由表2可看出，4個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)中，樹(shù)冠投影面積由高到低依次為開(kāi)心形、自然大冠形、主干分層形和高干圓頭形，開(kāi)心形樹(shù)冠投影面積分別是其他3個(gè)樹(shù)形的1.06、1.20和1.59倍，其中自然大冠形和開(kāi)心形與其他2個(gè)樹(shù)形、主干分層形與高干圓頭形的差異均達(dá)到極顯著水平。樹(shù)冠體積由高至低依次為自然大冠形、開(kāi)心形、主干分層形和高干圓頭形，自然大冠形樹(shù)冠體積分別為其他3個(gè)樹(shù)形的1.05、1.42和2.30倍，自然大冠形與主干分層形、高干圓頭形間的差異達(dá)極顯著水平，開(kāi)心形、主干分層形與高干圓頭形間的差異也達(dá)極顯著水平。單株負(fù)載量和單位投影面積負(fù)載量由高至低依次為為主干分層形、自然大冠形、開(kāi)心形、高干圓頭形，方差分析結(jié)果顯示，2個(gè)指標(biāo)4個(gè)處理間的差異一致，均表現(xiàn)為主干分層形、自然大冠形顯著高于其他2個(gè)樹(shù)形，開(kāi)心形顯著高于高干圓頭形。單位體積負(fù)載量由高至低依次為主干分層形、自然大冠形、高干圓頭形、開(kāi)心形，主干分層形單位體積負(fù)載量最大達(dá)到15.60 m-3，是開(kāi)心形的2.14倍，與單位投影面積負(fù)載量方差分析結(jié)果不同，單位體積負(fù)載量主干分層形和自然大冠形間的差異達(dá)極顯著水平。

表2　不同樹(shù)形樹(shù)冠體積及產(chǎn)量間的差異

注：同列不同大寫(xiě)字母表示差異極顯著(P<0.01)，表7同。

Note:The different capital letters mean in the same column significant difference (P<0.01),the same as table 7.

2.2不同樹(shù)形處理樹(shù)冠不同區(qū)域葉片質(zhì)量間的差異

由表3可以看出，不同樹(shù)形樹(shù)冠不同部位1 a生枝條中部葉片的單葉面積間存在較大差異，其中樹(shù)冠內(nèi)膛區(qū)域，開(kāi)心形顯著高于其他3個(gè)樹(shù)形處理，主干分層形顯著高于高干圓頭形和自然大冠形處理；樹(shù)冠中部區(qū)域開(kāi)心形顯著高于其他3個(gè)處理，主干分層形顯著高于高干圓頭形；樹(shù)冠外圍區(qū)域高干圓頭形顯著低于其他3個(gè)處理；差異均達(dá)到極顯著水平。4個(gè)樹(shù)形處理內(nèi)膛區(qū)域，開(kāi)心形比葉鮮質(zhì)量顯著高于其他3個(gè)處理，主干分層形和高干圓頭形均顯著高于自然大冠形；樹(shù)冠中部區(qū)域開(kāi)心形處理顯著高于主干分層形和自然大冠形；樹(shù)冠外圍區(qū)域主干分層形顯著高于高干圓頭形。樹(shù)冠內(nèi)膛區(qū)域開(kāi)心形處理SPAD值顯著低于其他3個(gè)處理，中部區(qū)域開(kāi)心形顯著高于其他3個(gè)處理，高干圓頭形和自然大冠形均顯著高于主干分層形；外圍區(qū)域SPAD值4個(gè)處理無(wú)顯著差異。

2.3不同樹(shù)形處理樹(shù)冠不同區(qū)域葉片光合能力的差異

由表4可以看出，各樹(shù)形處理樹(shù)冠不同部位Pn間存在較大差異，其中主干分層形和高干圓頭形處理由內(nèi)至外Pn依次增大，內(nèi)膛、中部葉片Pn與外圍葉片存在較大差異；開(kāi)心形處理樹(shù)冠內(nèi)膛和中部葉片Pn均較高，外圍葉片Pn較低；自然大冠形處理葉片Pn的最高值出現(xiàn)在樹(shù)冠中部，整體水平較低。蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)的變化趨勢(shì)與凈光合速率相同。不同樹(shù)形處理樹(shù)冠相同部位統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，開(kāi)心形樹(shù)冠中部和內(nèi)膛區(qū)域Tr、Gs和Pn均極顯著高于其他3個(gè)處理，外圍區(qū)域Tr主干分層形和高干圓頭形顯著高于其他2個(gè)處理，Gs主干分層形顯著高于其他3個(gè)處理，Pn高干圓頭形顯著高于其他3個(gè)處理。

各樹(shù)形結(jié)構(gòu)處理樹(shù)冠不同部位Ls變化趨勢(shì)存在一定差異，其中主干分層形Ls的最大值和最小值分別出現(xiàn)在中部和內(nèi)膛，高干圓頭為外圍和內(nèi)膛，開(kāi)心形和自然大冠形2個(gè)處理均為中部和內(nèi)膛。同一區(qū)域不同樹(shù)形處理間的差異顯著性分析表明，內(nèi)膛區(qū)域Ls開(kāi)心形和自然大冠形顯著高于其他2個(gè)樹(shù)形，中部區(qū)域高干圓頭形顯著低于其他3個(gè)樹(shù)形處理，外圍區(qū)域自然大冠形顯著低于高干圓頭形處理。

2.4樹(shù)形對(duì)間作區(qū)域小麥旗葉質(zhì)量的影響

由表5可以看出，各樹(shù)形處理葉面積的最大值均出現(xiàn)在近冠區(qū)域，不同樹(shù)形處理同一區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，葉面積冠下區(qū)自然大冠形顯著低于其他3個(gè)處理，近冠區(qū)高干圓頭形顯著低于其他3個(gè)處理，遠(yuǎn)冠區(qū)各處理間無(wú)顯著性差異；比葉鮮質(zhì)量冠下區(qū)自然大冠形顯著低于其他3個(gè)樹(shù)形處理，近冠區(qū)高干圓頭形顯著低于其他處理，遠(yuǎn)冠區(qū)高干圓頭形顯著低于主干分層形和開(kāi)心形處理；SPAD值冠下區(qū)主干分層形>開(kāi)心形>高干圓頭形>自然大冠形，各處理間差異均達(dá)到極顯著水平，近冠區(qū)和遠(yuǎn)冠區(qū)各處理間差異不顯著，主干分層形>開(kāi)心形>高干圓頭形和自然大冠形，除高干圓頭形和自然大冠形間無(wú)顯著性差異外，其他各處理間差異均達(dá)到極顯著水平。

表3　不同樹(shù)形樹(shù)冠不同部位葉片質(zhì)量間的差異

注:數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”，同行不同大寫(xiě)字母表示鄧肯氏新復(fù)極差法差異極顯著水平(P<0.01)。下表同。

Note: The number is “mean±standard deviation”,different capital letters in each line stand for significant difference a(P<0.01).The same as below.

表4　不同樹(shù)形樹(shù)冠不同部位葉片光合能力差異

2.5樹(shù)形對(duì)間作區(qū)域小麥產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的影響

從表6中可以看出，各樹(shù)形處理對(duì)應(yīng)不同間作區(qū)域小麥千粒質(zhì)量指標(biāo)間存在較大差異，4個(gè)處理由遠(yuǎn)冠區(qū)至冠下區(qū)千粒質(zhì)量指標(biāo)逐漸降低，不同樹(shù)形相同區(qū)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，千粒質(zhì)量除遠(yuǎn)冠區(qū)無(wú)顯著差異外，其他2個(gè)區(qū)域自然大冠形均顯著低于其他處理；各處理穗粒數(shù)之間存在較大差異，開(kāi)心形處理各區(qū)域穗粒數(shù)指標(biāo)均較高，其他3個(gè)樹(shù)形處理均較低；自然大冠形處理冠下區(qū)穗粒數(shù)顯著低于其他處理，近冠區(qū)開(kāi)心形顯著高于高干圓頭形和自然大冠形，遠(yuǎn)冠區(qū)開(kāi)心形顯著高于高干圓頭形處理；穗粒質(zhì)量同穗粒數(shù)的變化情況相似，開(kāi)心形處理各區(qū)域整體較高，其他3個(gè)樹(shù)形處理均較低，遠(yuǎn)冠區(qū)自然大冠形顯著低于其他處理，近冠區(qū)自然大冠形顯著低于開(kāi)心形和主干分層形處理，遠(yuǎn)冠區(qū)各處理間無(wú)顯著性差異；3個(gè)間作區(qū)域自然大冠形均顯著低于其他處理，其他3個(gè)處理間無(wú)差異顯著性。

表5　不同樹(shù)形處理對(duì)應(yīng)間作區(qū)域小麥旗葉質(zhì)量間的差異

表6　不同樹(shù)形處理對(duì)應(yīng)間作區(qū)域小麥產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)間的差異

從圖2中可以看出，不同樹(shù)形對(duì)應(yīng)作區(qū)域間作冬小麥籽粒產(chǎn)量間存在較大差異，同一樹(shù)形處理籽粒產(chǎn)量最高值均為遠(yuǎn)冠區(qū)，最低值均為冠下區(qū)，同一區(qū)域不同處理間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，各區(qū)域開(kāi)心形均極顯著高于其他處理，除遠(yuǎn)冠區(qū)外自然大冠形均顯著低于其他處理。整體分析，開(kāi)心形>主干分層形>高干圓頭形>自然大冠形。

圖中每個(gè)區(qū)域不同大寫(xiě)字母表示鄧肯氏新復(fù)極差法差異顯著水平(P<0.01)。Different capital letters in each area stand for significant difference(P<0.05).

圖2不同樹(shù)形對(duì)應(yīng)間作區(qū)域小麥單位面積產(chǎn)量對(duì)比

Fig.2Comparison chart of wheat per unit area yield in different tree form corresponding intercropping area

2.6不同樹(shù)形處理對(duì)杏樹(shù)、小麥產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表7中可以看出，各樹(shù)形處理間果樹(shù)產(chǎn)量存在較大差異，其中主干分層形結(jié)果部位多，單株產(chǎn)量最高，杏(鮮質(zhì)量)折合每667 m2產(chǎn)量達(dá)到1 491.84 kg，顯著高于其他3個(gè)處理；高干圓頭形處理由于提干去除過(guò)多結(jié)果枝組，結(jié)果部位少單株產(chǎn)量低，每667 m2產(chǎn)量?jī)H為主干分層形處理的31.4%，極顯著低于其他處理；開(kāi)心形雖然改善了樹(shù)冠內(nèi)部光照條件但是結(jié)果部位減少，產(chǎn)量降低，每667 m2產(chǎn)量?jī)H達(dá)到主干分層形的62.9%；自然大冠形雖然樹(shù)冠體積大，但枝條過(guò)密，樹(shù)冠內(nèi)部光照條件差，結(jié)果部位外移，單果質(zhì)量低且果實(shí)品質(zhì)差。不同樹(shù)形處理對(duì)間作區(qū)域小麥產(chǎn)量影響大，自然大冠形處理產(chǎn)量最低，折合667 m2產(chǎn)量?jī)H為94.65 kg，極顯著低于其他處理，僅達(dá)到最高值開(kāi)心形處理的43.2%。主干分層形處理產(chǎn)值最高為1 826.71元/667 m2，極顯著高于其他處理，分別為高干圓頭形、開(kāi)心形和自然大冠形處理的2.36、1.32、1.41倍。

表8是各樹(shù)形處理的投入產(chǎn)出分析，從表中可以看出，主干分層形凈產(chǎn)值最高，為1 216.71元/667 m2，高干圓頭形凈產(chǎn)值最低，僅為164.3元/667 m2，開(kāi)心形和自然大冠形凈產(chǎn)值接近。投入產(chǎn)出比主干分層形>自然大冠形>開(kāi)心形>高干圓頭形。綜合分析可知，主干分層形經(jīng)濟(jì)效益最高，分別較高干圓頭形、開(kāi)心形和自然大冠形處理提高了136%、32%和41%。開(kāi)心形處理改造雖然有效提高了小麥產(chǎn)量，但由于杏樹(shù)產(chǎn)量降低而導(dǎo)致整體經(jīng)濟(jì)效益降低。

表7　不同樹(shù)形處理果樹(shù)、小麥產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益間的差異

注：果樹(shù)每667 m2產(chǎn)量按每667 m228株計(jì)算，小麥折合667 m2產(chǎn)量按每667 m23/4小麥有效面積計(jì)算；產(chǎn)值按小麥2.04元/kg，杏鮮果1.0元/kg計(jì)算。

Note:Fruit tree output calculated as 28 tree per 667 m2,wheat yield per 667 m2calculated as 3/4 667 m2,wheat is 2.04 yuan/kg,apricot fresh fruit is 1.0 yuan/kg.

表8　不同樹(shù)形杏樹(shù)-小麥間作模式投入產(chǎn)出分析

3討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，4種樹(shù)形處理中，主干分層形處理樹(shù)冠體積適中，結(jié)果枝組分布合理，負(fù)載量大，產(chǎn)量高，這和龔鵬等[9]在扁桃上的研究結(jié)果相同；高干圓頭形，通過(guò)去除下部主枝提干后，樹(shù)冠上部光照條件未得到有效改善，樹(shù)冠內(nèi)部光合能力低，樹(shù)冠體積小，結(jié)果部位少，負(fù)載量和產(chǎn)量大幅降低；開(kāi)心形，樹(shù)冠體積大，有效改善樹(shù)冠內(nèi)部光環(huán)境，提高內(nèi)膛葉片質(zhì)量和光合能力，與劉娟等[10]研究結(jié)果相同，但由于落頭后主枝分支部位低，樹(shù)體結(jié)構(gòu)較松散，結(jié)果部位少，產(chǎn)量較低；自然大冠形，缺乏修剪管理，樹(shù)冠體積大，枝葉密度高，內(nèi)膛光環(huán)境惡化，雖然負(fù)載量與主干分層形接近，結(jié)果部位外移，單位體積負(fù)載量明顯降低，單果質(zhì)量和產(chǎn)量低，與楊青松等[11]在梨和李敏敏[12]在蘋(píng)果樹(shù)的研究結(jié)果一致。分析主干分層形、高干圓頭形和自然大冠形樹(shù)冠內(nèi)膛葉片及自然大冠形外圍葉片Ci和Ls的變化趨勢(shì)，結(jié)合前人研究[13-14]，樹(shù)冠不同區(qū)域葉片Pn降低，主要是由葉肉細(xì)胞自身活性下降的非氣孔限制因素引起的。

農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式下，果樹(shù)對(duì)光的吸收、反射和透射，造成間作區(qū)域光質(zhì)和光強(qiáng)的改變[15-16]，小麥灌漿期的弱光脅迫不利于光合產(chǎn)物的合成和分配，果樹(shù)的遮陰脅迫是造成小麥減產(chǎn)的關(guān)鍵原因[17-18]。本研究結(jié)果表明，各樹(shù)形處理對(duì)小麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量均存在一定影響，距樹(shù)冠距離越近影響程度越大，與前人研究結(jié)果一致[4,19]。對(duì)旗葉面積的分析結(jié)果表明，各樹(shù)形處理葉面積的最大值均出現(xiàn)在光照條件較差近冠區(qū)域，這與前人在其他作物上的研究結(jié)果一致[20]，大量研究表明植物在一定的光強(qiáng)適應(yīng)范圍內(nèi)，葉面積隨光照強(qiáng)度的減小而增加，這一形態(tài)特征的變化使得植物在弱光條件下能更好地截獲光能[21]，表明近冠區(qū)域的小麥植株通過(guò)形態(tài)調(diào)整適應(yīng)樹(shù)冠遮陰造成的弱光脅迫，而冠下區(qū)域弱光脅迫已超出小麥的適應(yīng)范圍。幾個(gè)樹(shù)形處理對(duì)小麥旗葉質(zhì)量和產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)影響程度由高至低為：自然大冠形>高干圓頭形>主干分層形>開(kāi)心形。影響程度與樹(shù)冠體積之間無(wú)正相關(guān)關(guān)系，這與張?chǎng)┑萚22]在扁桃小麥間作模式中的研究結(jié)果不同，造成這一結(jié)果的原因可能與‘胡安娜’杏樹(shù)枝葉類(lèi)型和分布特點(diǎn)有關(guān)。

杏樹(shù)成枝力強(qiáng)，枝葉密度較大，在整形管理不到位的情況下，樹(shù)冠體積大，透光率低，結(jié)果部位外移，單位體積負(fù)載量降低，樹(shù)冠內(nèi)部無(wú)效結(jié)果區(qū)體積變大。杏-冬小麥間作系統(tǒng)中，杏樹(shù)位于上層生態(tài)位，其冠層結(jié)構(gòu)不僅影響樹(shù)冠對(duì)光能的截獲，更進(jìn)一步影響間作區(qū)域的光能分布。通過(guò)對(duì)果樹(shù)樹(shù)形結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，能夠?qū)崿F(xiàn)光能在系統(tǒng)內(nèi)的合理分布，降低對(duì)間作小麥的遮陰脅迫。但在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，受品種特性的影響，樹(shù)形改造同時(shí)會(huì)對(duì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生負(fù)面影響。如本試驗(yàn)中采用的高干圓頭形和開(kāi)心形樹(shù)形，改造后杏產(chǎn)量受到較大影響。因此，果樹(shù)樹(shù)形改造過(guò)程應(yīng)逐步進(jìn)行，改形過(guò)程中應(yīng)注意結(jié)果枝組的培養(yǎng)。同時(shí)改造結(jié)果還有待于進(jìn)一步調(diào)查研究。

有關(guān)間作經(jīng)濟(jì)效益分析的研究主要集中在不同間作物配置、和間作模式配置等方面，關(guān)于固定種植模式下樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)間作物影響，間作系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益方面的研究較少。本試驗(yàn)結(jié)果表明，杏(成齡)麥農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)4 m×6 m種植模式，主干分層形、自然大冠形果實(shí)產(chǎn)量高，但自然大冠形對(duì)小麥產(chǎn)量影響大，開(kāi)心形處理小麥產(chǎn)量高，但果樹(shù)產(chǎn)量低。綜合分析認(rèn)為主干分層形經(jīng)濟(jì)效益最高，適合在生產(chǎn)中應(yīng)用。

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Study on Effect of Tree Form Structure on System of Apricot-Wheat Intercropping in Southern Xinjiang

ZHANG Wen1,XIE Hui1,YANG Lei1,XU Yeting1,GONG Peng1,LU Chunsheng1and ZHANG Ping2

(1.Institute of Horticulture,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi830091,China; 2.Institute of Agriculture Products Storage and Processing,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi830091,China)

Apricot is one of main fruit tree in Xinjiang,which is widely growed in southern area of Xinjiang. In southern Xinjiang,the major planting model for apricot is intercropping with wheat. With the growth of tree age, growth and output of wheat was influenced by shading of fruit tree crowns. Not only have the fruit tree structures impacted fruit production,but also have great influence on light distribution in intercropping area. Therefore,it is important to choose tree form which is suitable in agro-forestry intercropping systems. This experiment took 9 years old apricot(‘Huanna’)-winter wheat intercropping system as research objects,four treatments such as trunk-delaminating shape,high stem-dome(improve the trunk height),open(remove center pole) and non-pruning big crown shape(CK) were conducted in the paper. We studied the structure indexes of crown,leaves quality and photosynthetic capacity,and we also studied the flag quality,yield components index in different intercropping areas,and predicted the fresh apricot and wheat yield,and comprehensively analyzed the economic efficiency and input-output rate in the different intercropping systems. The results showed that the load and amount of fruit bearing of different tree forms form high to low were in the order of trunk-delaminating shape,no pruning big crown shape,open shape,high stem-domes shape. The leaves quality and photosynthetic indexes in different crown areas among different tree forms had significant difference. The difference of wheat grain output index among treatments was mainly under crown area and near crown area,output of wheat grain form high to low was in the order of open shape,trunk-delaminating shape,high stem-domes shape,no pruning big crown shape. Compared with other treatments,the trunk-delaminating tree form had moderate canopy volume of 53.28 kg per plant yield and 15.60 m-3unit volume load,and it had a little influence on intercropping wheat growth and yield. The comprehensive economic benefits of apricot and wheat were high and its production value per 667 m2was 1 826.71 yuan,and respectively increased by 136%,32% and 41% comparing with high stem-dome,open and no pruning big crown shape. The results preliminary showed that trunk-delaminating tree form is a suitable choice for a tree form of main planting tree in the 4 m×6 m planting pattern of apricot (bearing) wheat agroforestry intercropping system .

Intercropping system; Apricot; Wheat; Crown-shape

2015-08-21

2016-12-28

Agro-research Projects in Public Interest(No.201003043)；Natural Science Funds of Xinjiang Uygur Autonomous Region (No.2014211A040); Youth Science and Technology Foundation of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences (No.xjnykxy-2012-036).

ZHANG Wen,female,assistant researcher.Research area:fruit cultivation physiology, functional components.E-mail:zwxilin@126.com

ZHANG Ping,male,research fellow.Research area:cultivation and processing of Xinjiang indigenous fruit tree,functional components.E-mail:zhangpingyys@163.com

(責(zé)任編輯：成敏Responsible editor:CHENG Min)

2015-08-21修回日期：2015-12-28

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(201003043)；新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金(2014211A040)；新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院優(yōu)秀青年科技人才基金(xjnykxy-2012-036)。

張?chǎng)?，助理研究員，研究方向?yàn)楣麡?shù)栽培生理。E-mail：zwxilin@126.com

張平，男，研究員，研究方向?yàn)樾陆厣麡?shù)栽培與加工。E-mail:zhangpingyys@163.com

S662.2;S753.53

A

1004-1389(2016)07-0997-09

網(wǎng)絡(luò)出版日期：2016-06-30

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160630.1624.014.html