2021-4-10 | 农业
０引言
环塔里木盆地气候干燥、风沙危害严重，单作农田中常出现干热风和强对流等灾害性天气，而防止其对农作物造成危害的一项重要措施就是进行农林间作．红枣作为特色林果业发展的重点对象，枣农间作已成为当地农林间作的最佳模式之一［１－３］．棉花是新疆最主要的经济作物之一，棉花产业已成为新疆农业产业化经济发展的“龙头”［４］．因此，枣棉间作是目前环塔里木盆地重要的农林间作模式．前人对枣棉间作系统做了大量研究，主要集中于枣树生物学和生理学、间作系统模式、种间关系、小气候、生态和经济效益等方面［３，５－１１］，对于新疆特有的枣棉间作系统的生态效应的研究未见报道．本文研究通过测定环塔里木盆地干旱区枣棉间作系统中光照、空气温湿度、风速等生态因子的变化情况，分析各生态因子的水平分布特征，探讨间作对棉花产量的影响，并估算枣棉间作系统的经济收益，从生态角度探讨枣棉间作系统的优化模式与管理配置技术体系，为充分利用阿克苏地区的自然资源优势发展枣农间作模式提供理论依据．
１试验
１．１试验地概况
试验地位于环塔里木盆地干旱区中心地带的阿克苏市，地处北纬４０°５６′，东经８０°０６′．地形北高南低，平均海拔１１０３．８ｍ．属暖温带干旱气候区，降雨量稀少，蒸发量大，气候干燥．年平均气温１０℃，１月份平均气温－８℃，７月平均气温２５℃．年平均降水量１００ｍｍ左右．年平均太阳总辐射量１３０～１４１Ｋａ／ｃｍ２，年日照２８５５～２９６７ｈ，无霜期长达２０５～２１９ｄ；风沙浮尘天气较多，主要集中在春季和夏季．春季升温快而不稳，秋季降温快．
１．２材料与方法
（１）材料试验地点位于依干其乡农田林网内，枣树品种以灰枣为主，株行距３×４ｍ，南北走向栽植．树龄８年，平均树高２．３０ｍ，枝下高５２．４６ｃｍ，地径４．４４ｃｍ，冠幅１．６×１．７ｍ，理论亩株数５５株，间作棉花品种为中棉４３号，两幅宽膜种植，每膜４行，行间距３０ｃｍ，膜间距４０ｃｍ．
（２）方法２０１０年，选择依干其乡８大队２小队的枣棉间作地作为试验地．在枣棉共生期间，采取固定观测和同步移动观测相结合测量田间微气候变化．
测点确定：间作田中温度、湿度、风速、风向测点设置在整块条田的中央，即条田中线位置上．光照强度的测点设在垂直于枣树行的棉花种植行上，分别记为Ｅ－９５ｃｍ、Ｅ－１１５ｃｍ、Ｅ－１５５ｃｍ、Ｅ－１７５ｃｍ、Ｗ－１６５ｃｍ、Ｗ－１４５ｃｍ、Ｗ－１０５ｃｍ、Ｗ－８５ｃｍ．光合辐射测点位于垂直于枣树行的距枣树东侧１０５ｃｍ，１６５ｃｍ和西侧９５ｃｍ，１５５ｃｍ处，分别记为Ｅ－１０５ｃｍ、Ｅ－１６５ｃｍ、Ｗ－９５ｃｍ和Ｗ－１５５ｃｍ．土壤含水量土样采集点同光照强度测点．
生态因子观测：使用ＶａｎｔａｇｅＰｒｏ２（美国戴维斯公司生产）自动气象站和ＫＳ４０００手持气象站观测光照强度、空气温湿度、风速和风向等气象因子，按照《农田气象观测规范》［１２］的规定测定并记录：选择一定的天气条件（晴天、阴天）连续观测３ｄ，每天在８∶００～２０∶００进行，每隔１ｈ测定１次，观测高度为１．５ｍ和棉花冠层．利用ＬＡＩ２０００冠层分析仪观测光合辐射，连续观测２～３ｄ，每天在８：００～２０：００进行，每隔２ｈ测定１次，观测高度为棉花冠层表面．设对照棉田（ＣＫ），间作地与对照地土壤特性、水肥管理方法及所种棉花品种均一致，在地块中央设置一个具有代表性的位置作为测点．
地温采用河北衡水生产的ＷＱＧ－１５地面温度计进行测量，方法和观测时间与观测气象指标相同．土壤含水量的测定采用烘干称重法，每关键物候期测定１次，土样分０～２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ两个层次分别采集，且设置３次重复．
产量测算：棉花测产在棉花采收前（９月５日左右）进行，垂直于枣树行沿观测点方向（由行西向行东）逐行测算棉花株数、每株结铃数，测量长度３ｍ，重复３次，然后每行采样３０个棉铃，称重，求算距枣树行不同距离的棉花单铃重、单株产量和单位面积产量，并计算增（减）产量和增（减）产率．
２结果与分析
２．１枣棉间作对棉花光照的影响
（１）光照强度的时空分布在枣棉间作系统中，位于上层的枣树对位于下层的棉花形成遮挡阳光作用，改变了棉花的光照情况，使棉田中的光强减弱，光照时间缩短，对棉花生长有一定的影响．根据从棉花出苗到吐絮期对间作系统的光照强度的动态观测，将所有的观测结果求平均（见图１）得知，由于上层枣树的遮荫作用，使得间作系统不同高度的平均光照强度均明显低于对照棉田．从时间上看，一天之中，枣棉间作系统不同时间的光照强度变化大体呈抛物线形状，最小值出现在８∶００和２０∶００，最高值出现在中午１４∶００．间作系统１５０ｃｍ和棉花冠层的日平均光照分别为７１．７８％和６９．９％．从空间上看（见表１并结合图２），受太阳方位角的影响，枣棉间作系统内（南北走向），自东向西各测点棉花冠层的光照强度明显低于对照棉田，光照分布基本呈抛物线形状，即两边低中间高，最高点为Ｅ－１７５ｃｍ测点．测定结果显示，行东与行西平均光照强度大体相当．
（２）棉花冠层光合有效辐射的日变化棉花的光饱和点为１４００～１５００μｍｏｌ•ｍ２／ｓ［４］．将测得的数据平均，得到各测点棉花冠层光合有效辐射的日变化，呈现出早晚较低中午较高的趋势．中午１４∶００～１６∶００各测点棉花冠层的光合有效辐射基本达１５００～２０００μｍｏｌ•ｍ２／ｓ，超过其光饱和点，能够满足棉花进行光合作用的需要．距离枣树越远的棉花光合有效辐射越高，反之则越低，其大小关系为Ｗ－１６５ｃｍ＞Ｅ－１５５ｃｍ＞Ｗ－１０５ｃｍ＞Ｅ－９５ｃｍ．