冀西北高原南瓜光水資源利用研究.pdf

1、近年來，隨著冀西北高原生態(tài)環(huán)境的惡化，在國家政策的支持下，開始實(shí)行主動的退耕還林還草，使農(nóng)牧交錯帶耕地面積顯著下降，制約了該地區(qū)農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。近十幾年來，該地區(qū)在僅占耕地面積10％～15％的洼灘地上(草甸栗鈣土)積極發(fā)展錯季蔬菜，大大增加了農(nóng)民的收入，但是，占耕地面積65％的坡梁地(崗梁砂質(zhì)栗鈣土)尚未得到高效開發(fā)利用。為了更加有效地利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，積極開發(fā)該地區(qū)的坡梁地已成為當(dāng)?shù)卣块T和科技攻關(guān)者的首要任務(wù)。南瓜是糧菜兼用作物，經(jīng)

2、濟(jì)產(chǎn)值較當(dāng)?shù)仄铝旱刂鞣N作物莜麥高7～8倍。另外，其適合稀植，比較耐旱，因此，成為該地區(qū)開發(fā)坡梁地的首選作物。但該地區(qū)主要采用寬行稀植的栽培方式，這種栽培方式是否達(dá)到對該地區(qū)光水資源的合理利用有待于研究。
　　 本文應(yīng)用田間試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)、定性分析和定量分析相結(jié)合等研究方法，系統(tǒng)研究了冀西北高原地區(qū)南瓜的光合特性，對南瓜//油葵間作的立體種植模式是否能高效利用該地區(qū)光水資源進(jìn)行了探究和分析，并提出了南瓜合理的配套栽培措施，為當(dāng)?shù)啬?/p>

3、瓜的合理種植和高效利用該地區(qū)資源提供理論依據(jù)，為區(qū)域作物生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與農(nóng)田水土資源的高效利用提供理論與技術(shù)。
　　 研究結(jié)果表明：南瓜喜光，其苗期適宜的光照強(qiáng)度為887.82～2274.32μmol/m2.s；抽蔓期和結(jié)果期均為1402.74～2523.15μmol/m2.s，適合冀西北高原光照強(qiáng)的生態(tài)特點(diǎn)；南瓜苗期、抽蔓期和結(jié)果期的光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)分別為257.91～330.88μmol/m2.s，181.25～229.2

4、μmol/m2.s，67.96～72.81μmol/m2.s；而光飽和點(diǎn)(LSP)則分別為1828.57～1978.57μmol/m2.s，2110.00～2146.86μmol/m2.s，2128.57～2182.50μmol/m2.s；南瓜單個葉片從展開到衰老過程中，光合速率(Pn)隨著葉片的生長呈先上升達(dá)最大值后再下降的趨勢。晴天葉片Pn日變化無論生育期是否相同(苗期、抽蔓期和結(jié)果期)、品種是否相同(精品香栗和紅太陽)、部位是否相

5、同(頂部葉片、中部葉片和基部葉片)，無一例外地表現(xiàn)為“雙峰”曲線，存在光合“午休”現(xiàn)象，只是“午休”的時間和程度上有差異；葉片光能利用率(SUE)日變化呈下降→上升→下降趨勢。
　　 南瓜∥油葵間作效應(yīng)的研究表明：通過根系及根冠比的分析，發(fā)現(xiàn)油葵在間作復(fù)合群體中處于競爭優(yōu)勢地位。間作南瓜的根系和其地上部的生物量均低于單作南瓜，而間作油葵的根系和其地上部生物量均高于單作油葵；南瓜行間種植兩行油葵(J2)在南瓜生長中后期出現(xiàn)了油葵與

6、南瓜爭奪水分的現(xiàn)象，而南瓜行間種植一行油葵(J1)無此現(xiàn)象。各處理間水量平衡各分量有較大的差異，在整個生育時期降雨量為201.6mm的情況下，滲漏量占的比重非常小，并且土壤蓄水量變化均為負(fù)值，因此絕大部分水分都是以汽態(tài)水蒸散掉，但不同間作方式蒸散失水不同，其中J1較南瓜單作(ND)、油葵單作(YD)和J2分別少散失土壤水分36.33％、19.00％和34.87％。得益于油葵的偏利效應(yīng)使南瓜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量下降30.00％～71.42％，而間作油

7、葵單株產(chǎn)量相對單作油葵提高190.71％～241.26％，雖其土地當(dāng)量比(LER)和水分當(dāng)量比(WER)分別達(dá)1.08～1.22和1.07～1.26，但復(fù)合群體的經(jīng)濟(jì)效益只能與南瓜單作田持平甚或降低20.69％。
　　 研究還表明，在南瓜//油葵間作復(fù)合群體內(nèi)，油葵處于間作上位優(yōu)勢，在南瓜結(jié)果期內(nèi)對南瓜冠層光合輻射和溫度的影響程度隨南瓜和油葵生育期的推進(jìn)而降低，南瓜冠層越接近油葵，油葵對南瓜冠層光合輻射和溫度的影響程度越大，且J

8、1和J2對南瓜冠層光合輻射和溫度的影響差異縮小。間作降低了復(fù)合群體內(nèi)南瓜功能葉片的葉綠素含量，降低了南瓜對光能的吸收和轉(zhuǎn)化效率，導(dǎo)致間作南瓜葉片的PSII原初光能轉(zhuǎn)化效率、潛在活性和光合速率明顯低于單作南瓜。在冀西北高原雨養(yǎng)背景下，稀植高效的南瓜單作生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)對區(qū)域光熱資源的高效利用。
　　 栽培措施研究表明：在結(jié)果初期對南瓜減源，作為最直接源的瓜三葉(即瓜前葉、瓜葉和瓜后葉，瓜蔓伸長方向?yàn)榍?光合有很強(qiáng)的補(bǔ)償效應(yīng)，但減源數(shù)量

9、的不同使后期光合速率差異很大，大量減源(減少75％)瓜三葉出現(xiàn)早衰的現(xiàn)象提前，而適量減源(減少25％)于后期可以維持較好的光合性能。不同的源庫比例其干物質(zhì)積累數(shù)量不同，適量減源處理干物質(zhì)積累較CK高18.66％；大量減源處理干物質(zhì)積累較CK低36.25％。減源處理的葉面積載荷量高于CK，使源的光合產(chǎn)物向庫輸送的“流”更加通暢。
　　 南瓜比較耐旱，采用開溝覆膜、聚水集肥等措施，南瓜的定植密度可達(dá)14250～16500株/hm2；

10、在此密度下，南瓜對地面覆蓋的程度加大，減少了行間土壤水分的蒸發(fā)，提高了土壤水分利用效率，促進(jìn)了南瓜光合速率的提高，從而有助于產(chǎn)量的提高。鉀肥施用量的研究還表明，在南瓜栽培中，施用適量鉀肥(121.5kg/hm2)，可提高南瓜葉片的光合速率，一定程度上可以降低南瓜葉片的蒸騰速率，有利于保持葉片的含水量；也能使莖稈粗壯，可以有效地促進(jìn)單位葉面積內(nèi)干物質(zhì)的積累，為南瓜的生育提供更多的養(yǎng)料，明顯促進(jìn)南瓜產(chǎn)量提高。
　　 在冀西北高原雨養(yǎng)