灌溉制度對(duì)甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)光能利用效率和繁殖分配的影響

陳 亮，魏 慧，謝 飛，陳年來(lái)*(.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,甘肅 蘭州 730070； .甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

灌溉制度對(duì)甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)光能利用效率和繁殖分配的影響

陳 亮1，魏 慧2，謝 飛2，陳年來(lái)1*
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

為了明確綠洲灌區(qū)套作系統(tǒng)的光能和灌水利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)水高產(chǎn)高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)。在限量灌水條件下，進(jìn)行了甜瓜/向日葵單套作灌溉試驗(yàn)，研究了河西綠洲灌區(qū)9種灌溉制度下甜瓜/向日葵單套作系統(tǒng)的光能利用率和繁殖分配。結(jié)果表明，甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)的生物量積累和光能利用率顯著高于2種作物單作，套作系統(tǒng)的總生物量和光能利用效率在灌水次數(shù)9次和灌水定額450 m3/hm2時(shí)達(dá)到最大，光能利用效率(1.25%)比甜瓜、向日葵單作分別提高93.50%、75.32%，套作系統(tǒng)總生物量(15 724 kg/hm2)比甜瓜、向日葵單作分別提高87.30%、92.79%。甜瓜、向日葵套作顯著提高了2種作物地上部繁殖分配比例，2種作物單作各灌水處理間繁殖分配比例無(wú)顯著差異。甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)的適宜灌溉制度為：全生育期灌水9次、灌水定額450 m3/hm2。

甜瓜/向日葵套作； 灌水次數(shù)； 灌水定額； 光能利用效率； 繁殖分配

當(dāng)今水資源短缺成為制約社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素[1]。中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)用水約占全國(guó)總用水量的70%。其中農(nóng)田灌溉用水量占農(nóng)業(yè)用水量的90%～95%。據(jù)調(diào)查，全國(guó)農(nóng)業(yè)用水每年虧缺300億m3[2]，在我國(guó)北方很多地方的農(nóng)業(yè)灌溉保證率正在逐漸降低[2]。甘肅省作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大省，也是中國(guó)水資源嚴(yán)重短缺的省份之一，平均每公頃水資源占有量5 505 m3，是全國(guó)平均水平的1/4[3]。尤其是處于河西綠洲灌區(qū)的甘肅民勤縣，水資源供需矛盾十分突出，加上該地區(qū)長(zhǎng)期的無(wú)序用水和農(nóng)業(yè)用水透支，水資源的開發(fā)利用程度已達(dá)120%。為了解決水資源短缺、配置不合理、利用效率不高的難題，積極發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)具有重要意義[3]。在節(jié)水農(nóng)業(yè)中，水分往往是作物產(chǎn)量形成的決定性因素，如何在有限的灌溉水量條件下，使水資源利用綜合效益最大化，是節(jié)水農(nóng)業(yè)的核心[4]。傳統(tǒng)的無(wú)視作物需水要求盲目地對(duì)作物進(jìn)行充分灌溉已經(jīng)不適應(yīng)客觀現(xiàn)實(shí)的狀況，也不符合科學(xué)灌溉的內(nèi)涵。因此，在這種情況下，積極探索作物最適宜的節(jié)水灌溉制度是亟待解決的問(wèn)題，科學(xué)合理的灌溉制度能夠使水資源得到充分有效的利用。已有研究表明，在灌溉總量相同的條件下，增加灌溉頻率能促進(jìn)甜瓜的生長(zhǎng)發(fā)育，提高其果實(shí)品質(zhì)[5]。采用蒸發(fā)量系數(shù)為0.6處理的灌溉模式有利于甜瓜在獲得較高產(chǎn)量的前提下降低灌溉用水量[6]。

間作套種是作物在時(shí)間和空間上實(shí)現(xiàn)集約化的種植方式，是在充分利用熱、水、肥等資源的基礎(chǔ)上，提高光能利用效率，從而提高單位耕地的產(chǎn)出率[7]。間作套種作為多熟種植最典型的模式，是我國(guó)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，其增產(chǎn)、提高自然資源利用效率的作用已得到國(guó)內(nèi)外研究者的公認(rèn)[8-12]?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于太陽(yáng)輻射量相對(duì)保持穩(wěn)定，能夠作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可更新資源，但在大田條件下普遍存在著作物光能利用效率低的問(wèn)題，平面種植情況下，大田作物的光能利用效率通常只有1%左右[13]。許多研究表明，合理的間套作種植能提高作物群體的光能利用效率，周海燕等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在同等可比面積上，小麥、玉米、豌豆和油菜在間作模式下均能充分利用光、熱資源，使產(chǎn)量和光能利用效率顯著高于單作；胡舉偉等[14]研究表明，桑樹/苜蓿間作提高了桑樹對(duì)強(qiáng)光和苜蓿對(duì)弱光的利用能力；徐強(qiáng)等[15]研究發(fā)現(xiàn)，線辣椒/玉米帶狀套作種植模式使作物對(duì)光合有效輻射(PAR)的截獲和利用顯著提高；在旱農(nóng)區(qū)集雨補(bǔ)灌條件下，冬小麥/玉米間作系統(tǒng)的光能利用效率分別比玉米、小麥單作顯著提高了50.66%、49.67%[16]。間套作種植由于作物高矮不一，需水時(shí)期不同，能夠在很大程度上提高水資源的利用效率，研究發(fā)現(xiàn)，玉米、豌豆3∶3間作顯著提高了群體水分利用效率和產(chǎn)量[17]。套作種植還可以提高土地利用率，進(jìn)而顯著地增加了作物的生物量和產(chǎn)量。目前，對(duì)套作作物植株生長(zhǎng)在空間、時(shí)間上對(duì)光、熱等資源利用上出現(xiàn)相互影響等方面的研究大多集中在糧食作物[18]，而對(duì)瓜類作物研究的文獻(xiàn)鮮有報(bào)道。

本研究以典型的河西綠洲灌區(qū)甘肅民勤為研究樣地，以大面積種植的特色優(yōu)勢(shì)經(jīng)濟(jì)作物甜瓜和向日葵為試驗(yàn)材料，建立甜瓜/向日葵套作體系，以2種作物單作為對(duì)照，通過(guò)不同灌水次數(shù)、灌水定額組合設(shè)計(jì)了不同灌水處理，研究了不同灌水處理對(duì)甜瓜/向日葵全生育期單套作系統(tǒng)的光能利用效率和繁殖分配的影響，尋求甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)最適宜的灌水處理，以期為該地區(qū)適宜灌溉制度的選擇和實(shí)現(xiàn)節(jié)水型高光效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2013年4—10月在甘肅省民勤縣農(nóng)技中心試驗(yàn)站進(jìn)行。該試驗(yàn)站位于石羊河下游的民勤綠洲(38°30′N、103°30′E)，在騰格里沙漠和巴丹吉林沙漠之間，屬溫帶大陸性干旱氣候，年降水量110 mm，蒸發(fā)量2 644 mm，年總輻射量556～577 kJ/cm2，日照時(shí)間3 073.5 h，海拔1 400～1 550 m，≥10 ℃、80%保證率的活動(dòng)積溫2 800～3 000 ℃，無(wú)霜期150～162 d，晝夜溫差25.2 ℃，有利于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的提高和干物質(zhì)積累，尤其是瓜果類糖分的積累，其光熱條件均適于發(fā)展間作套種種植模式。

1.2 試驗(yàn)材料

供試甜瓜和向日葵(食葵)品種分別為金紅寶(生育期90～100 d，屬中熟品種)和LD5009(生育期110～120 d，屬中熟品種)，均由甘肅省民勤縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供。金紅寶在當(dāng)?shù)仄毡榉N植，具有豐產(chǎn)性好、品質(zhì)較優(yōu)、耐儲(chǔ)運(yùn)、抗病能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)灌水次數(shù)和次灌水量2個(gè)因素，采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，灌水次數(shù)為主區(qū)，次灌水量為副區(qū)，共17個(gè)處理(表1)，每處理重復(fù)3次，共51個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積40 m2(10 m×4 m)，小區(qū)隨機(jī)分布。甜瓜、向日葵單作、甜瓜/向日葵套作采用溝灌方式灌水，同時(shí)為減少因水分側(cè)滲而造成的試驗(yàn)誤差，不同處理小區(qū)之間用垂直埋深60 cm的薄膜隔開，田間輸水方式為小水泵加壓的管道輸水，進(jìn)水口加裝精確度為0.001 m3的水表計(jì)量并控制各小區(qū)次灌水量。

試驗(yàn)田甜瓜、向日葵單作和甜瓜/向日葵套作均采用水旱塘覆膜栽培，水溝寬70 cm，旱塘寬130 cm，株距45 cm，密度21 750株/ hm2。甜瓜、向日葵單作和甜瓜/向日葵套作在播種開溝時(shí)一次性集中施入尿素300 kg/hm2、磷酸二銨150 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣750 kg/hm2，作為基肥。甜瓜采用雙蔓整枝，主蔓5葉摘心，子蔓第3～4節(jié)位坐瓜，單株選留生長(zhǎng)健壯的果實(shí)1個(gè)，甜瓜收獲以后植株一律原地?cái)喔采w。甜瓜于2013年5月9日穴播，8月5日收獲；單套作向日葵于5月6日穴播，9月6日收獲，全生育期田間管理與當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田種植模式管理相同。

表1 試驗(yàn)灌水方案設(shè)計(jì)

注：表中灌水次數(shù)不包括播種前灌水；甜瓜/向日葵套作灌水次數(shù)包括甜瓜收獲前灌水次數(shù)+甜瓜收獲后灌水次數(shù)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 生物量和光能利用效率 于甜瓜和向日葵的成熟期(2013年8—9月)對(duì)各小區(qū)分別收獲取樣。每個(gè)處理(小區(qū))連續(xù)選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的完整植株5株，重復(fù)3次，按照莖、葉、葉柄、果實(shí)(種子)分別裝于牛皮紙袋中，于105 ℃殺青30 min，在75～80 ℃烘干至恒定質(zhì)量，用電子天平稱量其所有地上部分干質(zhì)量。測(cè)得地上部分生物學(xué)產(chǎn)量后，計(jì)算光能利用效率(RUE)。計(jì)算公式[19]如下：RUE=(H×M)/Q×100%。式中：H為作物單位干質(zhì)量的產(chǎn)熱量，一般采用作物產(chǎn)熱量的平均值即17.79 MJ/kg；M為單位面積上作物生物學(xué)產(chǎn)量或籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)；Q為甜瓜/向日葵生育期間單位面積太陽(yáng)總輻射逐日累加獲得各生育階段和全生育期的太陽(yáng)總輻射量(MJ/hm2)，2013年甜瓜/向日葵生育期氣象數(shù)據(jù)用HOBO氣象觀測(cè)系統(tǒng)(H21型號(hào))自動(dòng)獲取。

1.4.2 植株凈同化產(chǎn)物的繁殖分配 于甜瓜和向日葵的成熟期(2013年8—9月)對(duì)各小區(qū)分別收獲取樣。每個(gè)處理(小區(qū))連續(xù)選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的完整植株5株，重復(fù)3次，按照莖、葉、葉柄、果實(shí)(種子)稱量鮮質(zhì)量，然后分別裝于牛皮紙袋中，于105 ℃殺青30 min，在75～80 ℃烘干至恒定質(zhì)量，用電子天平分別稱得各部分器官的干質(zhì)量。并計(jì)算繁殖分配比，計(jì)算公式[20]如下：

甜瓜繁殖分配比=果實(shí)干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量×100%

向日葵繁殖分配比=籽粒干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量×100%。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行差異顯著性分析(P<0.05)，利用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌溉制度對(duì)甜瓜/向日葵單套作系統(tǒng)總生物量的影響

甜瓜/向日葵套作各處理除T3(9 286 kg/hm2)以外，總生物量顯著高于甜瓜和向日葵單作(表2)，T7(15 724 kg/hm2)處理的總生物量顯著高于其他套作和單作處理。在甜瓜/向日葵套作灌水次數(shù)相同(7、8、9次)的條件下，T1處理的總生物量較T3處理顯著提高29.12%；T4、T5、T6處理之間差異不顯著；T7處理的總生物量顯著高于T8、T9處理，其總生物量分別提高21.86%、24.71%。甜瓜單作GD3、GD4、GD5之間無(wú)顯著差異。說(shuō)明在灌水次數(shù)相同的條件下，灌水定額越高，套作各處理的總生物量會(huì)顯著增加。對(duì)于套作，在灌水定額相同的條件下，T7處理的總生物量顯著高于T1、T4處理，其總生物量分別提高31.14%、23.96%；T2、T5、T8各處理間的總生物量無(wú)顯著差異，T6、T9處理的總生物量顯著高于T3處理，其總生物量分別提高21.84%、35.77%。GD1、GD2、GD3 處理之間和KD1、KD2、KD3處理之間差異不顯著，總生物量變化為GD2>GD1>GD3，KD2>KD3>KD1?？梢?，在灌水定額一定的條件下，灌水次數(shù)越多，總生物量會(huì)有所增加。在甜瓜灌水定額相同的條件下，套作與單作相比，T1、T4處理的總生物量顯著高于GD1和GD2處理，T7、T8處理的總生物量顯著高于GD3和GD4處理，T9處理的總生物量顯著高于GD5。綜上所述，在灌水次數(shù)與灌水定額一定的條件下，甜瓜/向日葵套作的總生物量顯著高于單作甜瓜和向日葵。

表2 甜瓜/向日葵單套作各處理的總生物量 kg/hm2

注：表中數(shù)字后不同小寫字母表示差異顯著 (P<0.05)。

2.2 灌溉制度對(duì)甜瓜/向日葵單套作系統(tǒng)RUE的影響

甜瓜/向日葵套作各處理除T3(0.73%)以外，RUE顯著高于甜瓜和向日葵單作，T7處理的RUE(1.25%)顯著高于其他套作和單作處理(圖1)。在灌水次數(shù)相同(7、8、9次)的條件下，T1處理的RUE比T3處理顯著提高30.14%；T7處理的RUE顯著高于T8、T9處理，其RUE分別提高22.55%、25.00%，說(shuō)明在灌水次數(shù)一致的條件下，灌水定額越高，RUE越大。在灌水定額相同的條件下，T7處理的RUE分別較T4、T1處理顯著提高23.76%、31.58%，說(shuō)明灌水定額一致，灌水次數(shù)多的處理RUE高。單作甜瓜和單作向日葵除KD2處理外，其余各處理之間差異均不顯著。在甜瓜灌水定額相同的條件下，套作和甜瓜單作相比，T1處理的RUE顯著高于GD1，T4處理的RUE顯著高于GD2，T7處理的RUE顯著高于GD3，T8處理的RUE顯著高于GD4，T9處理的RUE顯著高于GD5。綜上所述，在灌水次數(shù)與灌水定額一定的條件下，甜瓜/向日葵套作的RUE顯著高于單作甜瓜和向日葵。

圖中上方不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05) ,下圖同圖1 甜瓜/向日葵單套作各處理光能利用效率

2.3 灌溉制度對(duì)甜瓜/向日葵單套作系統(tǒng)繁殖分配的影響

2.3.1 甜瓜繁殖分配 套作甜瓜地上部繁殖分配比(81.87%)較單作甜瓜(75.50%)顯著提高了8.44%，套作條件下各灌水處理間的繁殖分配比無(wú)顯著差異(圖2)。除GD1(79.31%)處理外，套作處理中灌水定額相同的T2(84.21%)、T8(84.29%)處理的繁殖分配比顯著高于其他各單作處理。在甜瓜灌水次數(shù)或灌水定額相同的條件下，T7處理的繁殖分配比顯著高于GD3，其繁殖分配比提高16.13%，T8處理的繁殖分配比較GD4處理顯著提高10.69%。綜合以上分析，套作甜瓜的地上部繁殖分配比顯著高于單作甜瓜，但套作甜瓜各灌水處理間的繁殖分配比無(wú)顯著差異，除灌水量最大的GD3處理外，其余甜瓜單作各灌水處理間繁殖分配比亦無(wú)顯著差異。

圖2 甜瓜單套作各處理的繁殖分配比

2.3.2 向日葵繁殖分配 向日葵繁殖分配比為籽粒干質(zhì)量與地上部總生物量之比。套作向日葵地上部繁殖分配比(45.02%)較單作向日葵(36.53%)顯著提高了23.24%(圖3)。單作條件下各灌水處理間的繁殖分配比無(wú)顯著差異，但套作處理中灌水量最少(灌水7次、灌水定額225 m3/hm2)的T3處理的繁殖分配比(55.74%)顯著高于除T8(50.03%)外的其他處理，這說(shuō)明較少的灌水定額可以適度提高套作向日葵的繁殖分配比。綜合以上分析，套作向日葵的地上部繁殖分配比顯著高于單作，但單作向日葵各灌水處理間繁殖分配比無(wú)顯著差異，除灌水定額較少的T3和T8處理外，其余向日葵套作各灌水處理間繁殖分配比亦無(wú)顯著差異。

圖3 向日葵單套作各處理的繁殖分配比

3 結(jié)論與討論

目前，大田作物光能利用效率在0.1%～1%，遠(yuǎn)低于太陽(yáng)輻射利用的理論值5%～6%，提高作物光能利用效率(光能截獲率×光能轉(zhuǎn)化效率)是增產(chǎn)的根本途徑[21]。前人研究已表明，套作可充分利用光、熱、水、肥等各類資源，從而促進(jìn)作物增產(chǎn)[22]。本試驗(yàn)通過(guò)甜瓜/向日葵套作種植，以甜瓜和向日葵單作為對(duì)照，在限量灌水條件下，得出甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)的光能利用效率(0.96%)顯著高于甜瓜單作(0.65%)和向日葵單作(0.71%)，甜瓜套種向日葵，在原有單作甜瓜的基礎(chǔ)上套作另一種作物，等于增加了單位土地面積上的作物種類，提高了土地利用率，并使單位土地面積上的葉面積增加，提高了對(duì)光能的截獲，從而增加了光能利用效率，這與謝飛等[13]的研究結(jié)果相吻合。同時(shí)甜瓜/向日葵套作體系中向日葵植株高于甜瓜，其冠層透光率大，下層甜瓜截獲其透過(guò)光，從而使全生育期的平均光合有效輻射截獲量提高，整個(gè)生育期內(nèi)，甜瓜和向日葵的共生期較短，這也就盡可能減少了2種作物對(duì)光能、水分和養(yǎng)分的爭(zhēng)奪，說(shuō)明合理的套作體系可以提高作物的光能利用效率。同單作種植相比，甜瓜/向日葵套作種植條件下作物的生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生了很大的變化，本試驗(yàn)中，甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)的平均總生物量(12 151 kg/hm2)顯著高于甜瓜單作(8 395 kg/hm2)和向日葵單作(5 438 kg/hm2)，套作系統(tǒng)有利于光能的截獲，光能利用率的顯著提高保證了甜瓜和向日葵總生物量的積累，這與黃承建等[23]的研究結(jié)果有差異，可能是由于試驗(yàn)所選取的套作作物不同以及2種作物套作播期和種植密度不同。甜瓜/向日葵套作復(fù)合群體實(shí)現(xiàn)了對(duì)光能的分層、立體高效利用，提高了光能截獲量和光能利用效率，使光能在2種作物群體內(nèi)分布更為合理，為實(shí)現(xiàn)作物的高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

本研究通過(guò)甜瓜/向日葵單套作灌溉試驗(yàn)表明，全生育期內(nèi)適宜的灌溉制度條件下，甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)的光能利用效率顯著高于單作，套作的光能利用效率在灌水9次和灌水定額450 m3/hm2時(shí)達(dá)到最大，光能利用效率(1.25%)比甜瓜、向日葵單作分別提高93.50%、75.32%，這與王宇明等[24]對(duì)小麥辣椒間套作光能利用效率研究結(jié)果相似。同時(shí)說(shuō)明在河西綠洲灌區(qū)民勤縣高灌水量可有效地提高套作群體的光能利用效率，增加作物的干物質(zhì)積累量，從而提高套作作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。水分是作物進(jìn)行光合作用重要的原料，灌水定額和灌水次數(shù)的減少會(huì)使作物土壤中水分虧缺，導(dǎo)致作物光合作用受到抑制[25]，不利于光合產(chǎn)物的積累，影響作物的最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，這與李文娟等[22]的研究結(jié)果相吻合。因此，在套作種植模式下，適度提高灌水水平是提高作物光能利用效率的有效措施之一，即灌水9次、灌水定額450 m3/hm2的灌水處理可以作為較合理的灌溉制度。

甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)的總生物量也顯著高于單作，套作的總生物量在灌水9次和灌水定額450 m3/hm2時(shí)達(dá)到最大，總生物量(15 724 kg/hm2)比甜瓜、向日葵單作分別提高87.30%和92.79%，這說(shuō)明在甘肅民勤縣高灌水量有利于光合產(chǎn)物積累，有效提高作物群體的總生物量，從而提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，而中、低灌水量對(duì)作物群體總生物量的積累無(wú)顯著影響，這與湯瑩等[26]對(duì)春小麥和李文娟等[22]對(duì)小麥間作玉米的研究結(jié)果相一致。因此，在甜瓜/向日葵套作種植模式下，較高的灌水量有利于套作系統(tǒng)作物生物量的積累，灌水9次、灌水定額450 m3/hm2的灌水處理可以作為甘肅民勤縣適宜的灌溉制度。本試驗(yàn)中，套作種植顯著增加了甜瓜和向日葵地上部繁殖分配比，這與前人研究結(jié)果相吻合[23,27-28]，但不同灌水處理下甜瓜/向日葵套作和2種作物單作的地上部繁殖分配比并無(wú)明顯規(guī)律，還有待進(jìn)一步的深入研究。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在限量灌水條件下，甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)的總生物量和光能利用效率顯著高于甜瓜單作和向日葵單作；套作種植顯著增加了甜瓜和向日葵地上部繁殖分配比，但2種作物單作各灌水處理間繁殖分配比無(wú)顯著差異；套作的總生物量和光能利用效率在灌水9次和灌水定額450 m3/hm2時(shí)顯著高于2種作物單作，達(dá)到最大值，所以認(rèn)為甜瓜/向日葵套作系統(tǒng)的適宜灌溉制度為：全生育期灌水9次、灌水定額450 m3/hm2，該灌溉制度可作為河西綠洲灌區(qū)甘肅民勤縣甜瓜/向日葵套作較合理的灌溉方案。

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Effects of Irrigation System on Radiation Use Efficiency and Reproductive Allocation of Melon/Sunflower Relay Intercropping System

CHEN Liang1,WEI Hui2,XIE Fei2,CHEN Nianlai1*
(1.College of Horticulture,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China; 2.College of Resource and Environmental Engineering,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

To determine the radiation use efficiency and irrigation use efficiency of relay intercropping system in the oasis area,realize the target of saving water and high yield,a field experiment of limited irrigation was conducted,and the radiation use efficiencies and reproductive allocations of melon and sunflower were investigated with monoculture and relay intercropping under nine irrigation systems in Hexi oasis irrigation region.The results showed that the biomass accumulation and radiation use efficiency of melon/sunflower relay intercropping system were significantly higher than those of the monoculture.The maximum biomass accumulation and radiation use efficiency of the relay intercropping system were achieved when the irrigation frequency was nine times,and water quota was 450 m3/ha.Compared with melon and sunflower monocultures,the radiation use efficiency(1.25%) of the relay intercropping system increased by 93.50% and 75.32%; the total biomass of the relay intercropping system(15 724 kg/ha) was improved by 87.30% and 92.79% respectively.Relay intercropping system significantly increased the reproductive allocation ration of melon and sunflower,no significant difference in plant reproductive allocation ration was found between monoculture.The suitable irrigation system of melon/sunflower relay intercropping system in Hexi oasis irrigation region was the combination of irrigation nine times in the whole growth period with the water quota of 450 m3/ha.

relay intercropping melon/sunflower; irrigation time; irrigation amount; radiation use efficiency; reproductive allocation

2015-10-20

甘肅省水利廳項(xiàng)目(GS31340020)

陳 亮(1989-)，男，甘肅武威人，在讀碩士研究生，研究方向：蔬菜栽培生理與技術(shù)。 E-mail：chenliang144358@163.com

*通訊作者：陳年來(lái)(1962-)，男，甘肅蘭州人，教授，主要從事蔬菜栽培生理與生態(tài)研究工作。E-mail：chennl@gsau.edu.cn

S652

A

1004-3268(2016)04-0107-06