離樹間距對棗麥間作小麥光合特性及產(chǎn)量的影響

段志平，劉天煜，張永強，焦 超，欒鵬飛，楊 濤，石巖松，田鈺泉，張 偉，李魯華

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點實驗室，新疆石河子 832003)

離樹間距對棗麥間作小麥光合特性及產(chǎn)量的影響

段志平1，劉天煜1，張永強1，焦 超1，欒鵬飛1，楊 濤1，石巖松1，田鈺泉1，張 偉1，李魯華1

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點實驗室，新疆石河子 832003)

為了解離樹間距對棗麥間作小麥光合特性及產(chǎn)量的影響，分析了單作(D0)小麥及距離棗樹90 cm、110 cm、130 cm(D1、D2、D3)的間作小麥光合、LAI、分蘗及產(chǎn)量特點。結(jié)果表明，在灌漿期D0和D2、D3處理下小麥凈光合速率比D1處理分別高13.04%、8.99%、11.73%，D0、D2和D3處理的小麥氣孔導(dǎo)度比D1分別高21.43%、9.52%、16.67%，而各處理間蒸騰速率和胞間CO2濃度無明顯差異。從拔節(jié)期至成熟期，不同處理間的小麥單株莖數(shù)、單株分蘗數(shù)、LAI和單株干物質(zhì)積累量存在顯著差異，表現(xiàn)為D0>D3>D2>D1。D0和D3處理下小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均顯著高于D2和D1；小麥產(chǎn)量表現(xiàn)為D0>D3>D2>D1，D0處理比D1、D2、D3處理分別高25.78%、16.49%和6.70%。棗麥間作下，距離棗樹越遠，小麥植株光合性狀表現(xiàn)越好，產(chǎn)量也較高，因此優(yōu)化棗麥株行距配置有利于小麥產(chǎn)量的增加。

棗麥間作；小麥；離樹間距；光合特性；產(chǎn)量

果農(nóng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在協(xié)調(diào)農(nóng)林爭地矛盾，提高自然資源利用率，促進人口、糧食和環(huán)境的良性循環(huán)等方面顯示出了強大的生命力[1-2]。新疆自治區(qū)得天獨厚的氣候條件及特色林果業(yè)的發(fā)展為果農(nóng)間作提供了良好的自然和社會優(yōu)勢，其中很多地區(qū)農(nóng)業(yè)就以發(fā)展果糧、果棉復(fù)合生產(chǎn)為主。棗麥間作模式是新疆地區(qū)普遍的果糧間作模式之一，與相應(yīng)的單作種植相比，棗麥間作模式下的土地利用率和產(chǎn)量均有所提高。對農(nóng)桐間作[3]、棗糧間作[4]研究發(fā)現(xiàn)，合理的農(nóng)林間作可增加有效光合面積和時間，改善農(nóng)田小氣候，進而促進農(nóng)作物的光合作用。同時，因果樹樹冠較大，根系發(fā)達，小麥在復(fù)合群體競爭中處于劣勢，地上部受到果樹遮蔭，光照條件變劣，地下部與果樹競爭水分和養(yǎng)分，影響小麥生長發(fā)育[5-6]。研究表明，弱光或遮陰抑制作物干物質(zhì)的積累，降低產(chǎn)量[7-8]。棗麥間作下不同離樹間距的小麥?zhǔn)艿綏棙湔谑a的程度不同，進而會影響小麥光合和產(chǎn)量形成。目前果農(nóng)復(fù)合種植發(fā)展很快，但相關(guān)的研究大多數(shù)集中于農(nóng)林間作下作物的群體光合特性及產(chǎn)量特點，而就離樹間距對作物的光合特性及產(chǎn)量的影響鮮見報道。本研究分析了單作及棗麥間作距離棗樹90 cm、110 cm、130 cm的小麥光合、LAI、分蘗及產(chǎn)量特點，探討棗麥間作模式下離樹間距對小麥產(chǎn)量形成的影響，以期為北疆地區(qū)棗麥間作種植的推廣應(yīng)用提供理論指導(dǎo)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗概況與設(shè)計

試驗于2016年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第八師一五〇團十五連(86°03′E，45°04′N)定位試驗田進行。該地區(qū)干旱少雨，蒸發(fā)旺盛，年均降雨量為189.1～200.3 mm，年蒸發(fā)量為1 517.5～1 563.8 mm；晝夜溫差較大，近5年來，年平均氣溫6.6～7.1 ℃；最高氣溫出現(xiàn)在7月-8月初，平均氣溫為25.0～26.7 ℃；最低氣溫出現(xiàn)在1月，平均氣溫為-17.8～-15.2 ℃；風(fēng)沙天氣頻發(fā)，沙丘連綿起伏，是典型的沙漠干旱地區(qū)，土壤為沙壤土。該地種植紅棗46.67 hm2，每年3月中旬平茬。棗麥間作與小麥單作株行距配置如圖1。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積45 m2(9 m×5 m)，間作小區(qū)有4行棗樹。

圖1 棗麥間作與單作小麥株行距配置

供試小麥品種為新春28號，采用膜下滴灌，栽培管理措施與大田生產(chǎn)一致。小麥于2016年4月5日人工點播，間作和單作小麥行距分別10和15 cm，收獲日期為7月10日左右。小麥整個生育期灌溉6次，每次灌水量為300 m3·hm-2。整個生育期基施尿素(含氮量46%)150 kg·hm-2和磷酸二銨225 kg·hm-2，追施尿素(純氮含量46%)30 kg·hm-2。間作小麥帶與棗樹間設(shè)置90 cm(D1)、110 cm(D2)、130 cm(D3)三種距離。供試棗樹品種為冬棗“贊皇”，樹齡為1年，棗樹行距2.8 m，株距1.4 m。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 小麥莖數(shù)與分蘗動態(tài)調(diào)查

各處理選取代表性小麥植株20株進行定點觀察，在拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期及成熟期調(diào)查小麥莖數(shù)，同時從三葉期至開花期，每7 d調(diào)查一次小麥分蘗情況。

1.2.2 小麥葉面積及干物質(zhì)積累量測定

在小麥拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期及成熟期，于不同處理中選取10株長勢良好的小麥植株，將其莖稈、葉片、穗進行分離，首先利用葉面積儀(LI-3100c)測定葉面積，再計算葉面積指數(shù)。然后將葉片、莖稈和麥穗分別裝入牛皮紙袋，放入烘箱，在105 ℃下殺青30 min，之后調(diào)至80 ℃烘干至恒重并稱量。

1.2.3 單、間作小麥葉綠素含量的測定

在小麥拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期及成熟期，于不同小區(qū)中選取10株長勢良好的小麥植株，利用Spad-502葉綠素儀測定小麥功能葉(最上部完全展開葉)的SPAD值，每張葉片測定3次，取平均值。

1.2.4 單、間作小麥光合特性的測定

在灌漿期，選定晴朗的天氣，從不同處理中選取6株小麥，利用LI-6400光合儀，測定植株最頂部完全展開葉的光合參數(shù)，包括凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)。測定一般在上午11點進行，光照強度設(shè)為1 800 μmol·m-2·s-1，CO2濃度為380 μmol·mol-1左右。每張葉片測定三次，取平均值。

1.2.5 單、間作小麥產(chǎn)量測定

在小麥?zhǔn)斋@時不同處理中選取20株植株，調(diào)查穗數(shù)、穗粒數(shù)及粒重，并根據(jù)各處理下的占地面積計算產(chǎn)量，換算為標(biāo)準(zhǔn)單位。

1.3 數(shù)據(jù)分析

間作小麥葉面積指數(shù)、產(chǎn)量按其實際占地面積計算。采用MS Excel 2010 進行數(shù)據(jù)整理分析，使用SPSS 22.0進行方差分析，其中多重比較分析用LSD法，不同小寫字母表示差異達到5%的顯著水平，利用SigmaPlot 10.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作和單作小麥葉片SAPD及光合特性

2.1.1 小麥葉片SPAD的動態(tài)變化

從拔節(jié)期到成熟期，單作和間作小麥葉片SPAD值均呈單峰曲線變化，以開花期最大(圖2)。在小麥生育前期，棗樹正處于發(fā)芽萌動期，個體較小，對林下小麥無遮蔭，間作小麥葉片SPAD值與單作小麥無明顯差異(P>0.05)；之后，棗樹個體逐漸長大，對林下小麥產(chǎn)生明顯遮蔭，間作小麥SPAD值顯著低于單作小麥(P<0.05)。在開花期，單作小麥SPAD值比D1、D2和D3處理的間作小麥分別高11.76%、7.96%和3.35%，在灌漿期比D1、D2處理高10.62%、6.56%，在成熟期比D1、D2、D3處理分別高28.25%、23.71%和16.88%。間作小麥SPAD值在D1、D2和D3處理間沒有明顯差異，說明離樹間距對間作小麥葉片葉綠素含量影響較小。

圖2 間作與單作小麥旗葉SPAD的動態(tài)變化

2.1.2 間作與單作小麥灌漿期光合特性的變化

在小麥灌漿期，D0處理的凈光合速率(Pn)和氣孔導(dǎo)度(Gs)比D1處理高13.04%和21.43%，二處理間兩個指標(biāo)差異均顯著；隨著離樹間距的增大，間作小麥的Pn和Gs均逐漸增加，D2和D3處理的Pn比D1處理分別高8.99%和11.73%，Gs分別高9.52%和16.67%，其中D1和D3處理間兩個指標(biāo)差異均顯著，而D0、D2和D3處理間無明顯差異(表1)。表明棗麥間作中棗樹遮蔭降低了離樹較近小麥的Pn和Gs，隨著離樹間距的不斷增大，棗樹的遮蔭影響逐漸減弱。小麥的蒸騰速率(Tr)、胞間CO2濃度(Ci)在不同處理間均無顯著差異，說明這兩個指標(biāo)不受小麥種植方式及間作系統(tǒng)中離樹距離的影響。

表1 單、間作小麥灌漿期的光合特性Table 1 Photosynthetic characteristics analysis of wheat at grain filling stage in sole and intercropping systems

同列數(shù)值后不同的小寫字母表示處理間在0.05水平上差異顯著。表3同。

Different small letters following the values in the same column indicate significant difference among the treatments at 0.05 level.The same in table 3.

2.2 單、間作小麥植株生長發(fā)育的特點

2.2.1 單、間作小麥單株莖數(shù)和分蘗數(shù)的變化

拔節(jié)期后，小麥單株莖數(shù)逐漸下降，尤其是拔節(jié)至抽穗階段下降迅速(圖3)。從拔節(jié)開始，單作小麥單株莖數(shù)明顯高于間作小麥。在抽穗期，單作小麥單株莖數(shù)比間作小麥分別高11.37%～43.21%。在同一時期，隨離棗樹間距的增大，間作小麥單株莖數(shù)逐漸增加，如在小麥開花期，D3處理比D1、D2處理分別高25.95%、15.74%。

小麥單株平均分蘗數(shù)從三葉期到開花期呈現(xiàn)單峰曲線變化，在拔節(jié)始期達到峰值。間作條件下在小麥生育前期棗樹處于發(fā)芽萌動期，對間作小麥基本無影響，間作小麥與單作小麥無明顯差異；小麥分蘗起身期之后棗樹與小麥生長并進，棗樹對間作小麥產(chǎn)生遮蔭，導(dǎo)致間作小麥的單株分蘗數(shù)降低，與單作小麥差異明顯。間作種植下，各時期小麥單株分蘗數(shù)均表現(xiàn)為D3>D2>D1，其中在小麥分蘗期D3處理的單株分蘗數(shù)比D1、D2處理分別高18.10%、11.57%。表明間作小麥分蘗受離棗樹間距的影響較大。

圖3 間作與單作小麥單株莖數(shù)和分蘗數(shù)的動態(tài)變化

2.2.2 單、間作小麥葉面積指數(shù)(LAI)的變化

隨生育進程，小麥LAI持續(xù)增加，在開花期達到最大值后開始下降(圖4)。在三葉期，單作小麥LAI與間作小麥無顯著差異，之后二者差異增大，單作小麥LAI較高，其中在抽穗期，D0處理比D1、D2和D3處理分別高43.40%、22.28%和8.65%，在開花期分別高25.40%、16.92%和6.84%。因為拔節(jié)期之后小麥與棗樹進入并進生長期，棗樹遮蔭效應(yīng)增大，間作小麥的葉片生長明顯受到影響。抽穗期之后間作小麥LAI表現(xiàn)為D3>D2>D1，在開花期棗麥D3處理的LAI比D1、D2處理分別高17.38%、9.44%。這說明距離棗樹越近，間作小麥的光合面積越小。

2.2.3 單、間作小麥單株干物質(zhì)積累的變化

隨著小麥生育時期的推移，小麥地上部干物質(zhì)的積累量均呈“S”曲線變化(圖5)。拔節(jié)期之前單作和間作小麥干物質(zhì)積累量沒有明顯差異，而拔節(jié)期后干物質(zhì)積累量差異顯著，到小麥開花期， D0處理的干物質(zhì)積累量比D1、D2和D3處理分別高8.05%、6.89%和2.58%，成熟期分別高9.53%、5.69%和3.01%。在同一時期，間作小麥的干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為D3>D2>D1，到成熟期D3處理比D1、D2處理高6.33%和2.60%，說明距離棗樹越近，間作小麥?zhǔn)艿綏棙湔谑a的影響也越大，干物質(zhì)積累越少。經(jīng)Logistic動態(tài)方程模擬，與間作小麥相比，單作小麥快速積累起始時期早，快速積累終止時期晚；距離棗樹越近，間作小麥干物質(zhì)快速積累起始期越晚，整個快速積累時期越短，最大累積速率越小(表2)。

圖4 間作與單作小麥葉面積指數(shù)的動態(tài)變化

2.3 間作與單作小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的特點

與間作相比，單作小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均較高(表3)。在間作下，小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均隨離樹間距的增大而增加，其中D3處理產(chǎn)量構(gòu)成與D0處理無明顯差異，D3處理比D1、D2處理分別增產(chǎn)17.88%和9.18%，表明離棗樹間距對間作小麥的產(chǎn)量及其構(gòu)成影響較大。

圖5 間作與單作小麥地上部干物質(zhì)積累量的動態(tài)變化

處理TreatmentYm/(g·plant-1)t1/dt2/dtm/dVm/(g·plant-1·d-1)T/dD05.822762450.11935D15.322958430.10729D25.512861410.10833D35.652861450.11633

Ym：最大累積量；t1：快速累積期起始時期；t2：快速累積期終止時期；tm：最大累積速率出現(xiàn)時期；Vm：最大累積速率；T：快速累積持續(xù)期。

Ym:The maximal biomass;t1:The starting date of fleet accumulation period;t2:The terminating date of fleet accumulation period;tm:Time reached maximal rate of accumulation;Vm:The maximal speed of accumulation;T:The duration of fleet accumulation.

表3 間作與單作小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的比較Table 3 Comparison of yield and yield components of wheat in sole and intercropping systems

3 討 論

光合作用是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，高效的光合作用有助于作物產(chǎn)量的增加。小麥產(chǎn)量的90%～95%來自光合作用，尤其是在生育后期，功能葉片的光合產(chǎn)物對籽粒的貢獻可達80%[9]。遮蔭條件下，植物要正常生長發(fā)育，就必須盡可能吸收和捕獲更多的光能，以利于二氧化碳固定和碳水化合物的積累。農(nóng)林間作模式中，木本植物冠幅對于光照的遮擋抑制了間作作物冠層的光合有效輻射，降低了凈光合速率，進而導(dǎo)致了作物產(chǎn)量的下降[10-12]。灌漿期是冬小麥籽粒發(fā)育與物質(zhì)積累的關(guān)鍵時期[13-15]。因此，研究春小麥灌漿期旗葉的光合特性變化對棗麥間作系統(tǒng)中春小麥的產(chǎn)量形成有著極其重要的意義。本研究發(fā)現(xiàn)，灌漿期距離棗樹最近的間作小麥(D1處理)的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度顯著低于單作小麥，距離棗樹較遠的D2和D3處理與單作小麥無顯著性差異，表明棗麥間作條件下棗樹對春小麥產(chǎn)生遮蔭影響，引起氣孔導(dǎo)度減小，導(dǎo)致光合能力下降。這與李發(fā)永[16]對棗棉間作中棉花光合特性的研究結(jié)果相一致。作物產(chǎn)量的形成是一個由作物體內(nèi)葉綠素將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，進而積累光合產(chǎn)物的過程。有研究表明，作物體內(nèi)的葉綠素含量與植株葉片的凈光合速率存在顯著的相關(guān)性，一定程度上，作物葉片葉綠素越高，凈光合速率也越高。本研究中，棗樹遮蔭導(dǎo)致了間作小麥葉綠素含量的降低，這可能是因為遮蔭會影響了葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)和葉綠素的合成。牟會榮[17]研究也得出了遮蔭會降低小麥葉片葉綠素含量的結(jié)論。

小麥穗數(shù)是由主莖穗和分蘗穗共同構(gòu)成的，莖蘗成穗率的高低決定著春小麥產(chǎn)量的高低。根據(jù)分蘗與主莖葉片的同伸關(guān)系，可以確定不同葉齡期小麥的群體數(shù)量[18-19]。小麥分蘗的狀況受分蘗期植株生理代謝活動、環(huán)境條件和栽培措施的影響[20-21]，同時可反映田間小麥苗情和苗勢。農(nóng)林間作下，近樹區(qū)麥株生長受到的影響較大，株高、主莖綠葉數(shù)、單株莖蘗數(shù)、單株綠葉面積等減小，且這種減少的幅度隨生育期推后有增大趨勢，表現(xiàn)出累積效應(yīng)[22]。本研究中，隨著春小麥生育時期的推移，單作小麥與間作小麥的單株莖數(shù)和分蘗數(shù)存在著顯著性差異；隨著離樹間距的增大，間作小麥的單株莖數(shù)和單株分蘗數(shù)也有明顯的增加，表明隨著小麥生育時期的推移，間作小麥與棗樹進入生長共進期，棗樹個體逐漸增大，對小麥造成遮蔭，遮蔭改變了小麥生長所需的光熱資源，光照條件減弱，分蘗發(fā)生緩慢，同時棗樹與小麥間對水肥等資源存在競爭關(guān)系，小麥競爭能力較弱，無法獲得充足的養(yǎng)分、水分，導(dǎo)致分蘗數(shù)及莖數(shù)減少。

不同的果麥間作模式中，林果樹影響小麥的干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的構(gòu)成，進而引起小麥產(chǎn)量的下降[23-24]。有研究發(fā)現(xiàn)，棗樹遮蔭使冬小麥光合物質(zhì)生產(chǎn)受到抑制，小麥不育小穗增多，穗粒重和千粒重顯著降低，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降[25]。作物葉面積指數(shù)可反映作物的冠層群體布局，倘若葉面積指數(shù)過小，則不利于作物對光能的截獲；倘若葉面積指數(shù)過大，則會影響作物的群體布局，也會影響光合產(chǎn)物的積累。本研究中拔節(jié)期后單作小麥葉面積指數(shù)顯著高于間作小麥；隨著離樹間距的增大，間作小麥葉面積指數(shù)增加。春小麥拔節(jié)期后，單作小麥的單株干物質(zhì)積累量顯著高于距離棗樹90 cm處的間作小麥；距離棗樹越遠，棗樹的遮蔭對間作小麥單株干物質(zhì)受影響也越小。郭佳歡認(rèn)為，小麥冠層遮蔭時長和遮蔭強度的差異造成小麥光合產(chǎn)物積累的差異，進而造成減產(chǎn)程度的差異[26]。

棗麥間作系統(tǒng)中棗樹隨著樹齡和樹冠體積的不斷增大，樹冠遮蔭造成的弱光脅迫成為間作小麥大幅減產(chǎn)的重要原因[27-28]，尤其是小麥灌漿期的弱光脅迫不利于光合產(chǎn)物的合成和分配，對產(chǎn)量和品質(zhì)造成較大影響[29]。單作小麥的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均顯著高于距離棗樹90 cm和110 cm處的間作小麥，間作條件下小麥的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均表現(xiàn)為D3>D2>D1。間作條件下小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重低的原因可能是遮蔭導(dǎo)致了分蘗數(shù)量和成穗率下降，小花退化率增加，小麥后期籽粒灌漿不充分，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。本研究從棗麥間作小麥的光合特性及產(chǎn)量形成在小麥種植帶內(nèi)的空間變異進行了分析，但對棗麥間作模式中小氣候的變化并沒有進行探討，這也是未來棗麥間作模式研究的一個方向。

[1]LI L,SUN J H,ZHANG F S,etal.Root distribution and interactions between intercropped species [J].Oecologia,2006,147(2):280.

[2]ZHANG W,AHANBIEKE P,WANG B J,etal.Root distribution and interactions in jujube tree/wheat agro-forestry system [J].AgroforestrySystems,2013,87(4):929.

[3] 宋露露.農(nóng)桐間作對秋作物光合同化及 CO2導(dǎo)度的影響[J].泡桐與農(nóng)用林業(yè),1990,6(3):68.

SONG L L.Effects of crop-paulownia intercropping on photosynthesis and CO2conductivity of autumn crops [J].PaulowniaandAgriculturalForestry,1990,6(3):68.

[4] 趙天榜,吳增琪,趙國全,等.棗農(nóng)間作群體結(jié)構(gòu)的光照及效益研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1982,3(2):38.

ZHAO T H,WU Z Q,ZHAO G Q,etal.Study on the lightness and benefit of group structure in jujube-crop intercropping [J].JournalofHenanAgriculturalUniversity,1982,3(2):38.

[5] 雷鈞杰,陳興武,喬 旭,等.杏麥間作系統(tǒng)生態(tài)效應(yīng)及小麥生理特性研究初報[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,47(2):2339.

LEI J J,CHEN X W,QIAO X,etal.Preliminary study on ecological effects and physiological characteristics of wheat in apricot-wheat intercropping system [J].JournalofXinjiangAgriculturalSciences,2010,47(2):2339.

[6] 段友臣,李根英,孟慶華.桃麥間作復(fù)合群體中桃樹對小麥生態(tài)生理的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(4):25.

DUAN Y C,LI G Y,MENG Q H.Effects of peach trees on ecological physiology of wheat in peach-wheat intercropping [J].JournalofShandongAgriculturalSciences,2004(4):25.

[7] WANG Z,YIN Y,HE M,etal.Allocation of photosynthates and grain growth of two wheat cultivars with different potential grain growth in response to pre- and post-anthesis shading [J].JournalofAgronomyandCrop,2003,189(5):280.

[8] SABINE D M,MARIE H J.Effects of nitrogen and radiation on dry matter and nitrogen accumulation in the spike of winter wheat [J].FieldCropsResearch,2004,87(2):221.

[9] 張黎萍,荊 奇,戴廷波,等.溫度和光照強度對不同品質(zhì)類型小麥旗葉光合特性和衰老的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2008,19(2):311.

ZHANG L P,JING Q,DAI T B,etal.Effects of temperature and light intensity on photosynthetic characteristics and senescence of wheat flag leaves with different quality types [J].JournalofAppliedEcology,2008,19(2):311.

[10] 史建國,崔海巖,趙 斌,等.花粒期光照對夏玉米產(chǎn)量和籽粒灌漿特性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,46(21):4427.

SHI J G,CUI H Y,ZHAO B,etal.Effects of light on yield and grain filling characteristics of summer maize in flower period [J].ScientiaAgriculturaSinica,2013,46(21):4427.

[11] 趙 英,張 斌,王明珠.農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中物種間水肥光競爭機理分析與評價[J].生態(tài)學(xué)報,2006,26(6):1792.

ZHAO Y,ZHANG B,WANG M Z.Analysis and evaluation of competition mechanism of water,fertilizer and light among species in agroforestry system [J].JournalofEcology,2006,26(6):1792.

[12] 張宏芝,陳興武,趙 奇,等.不同果麥間作模式下冬小麥冠層光分布和光合速率研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(10):1799.

ZHANG H Z,CHEN X W,ZHAO Q,etal.Study on canopy light distribution and photosynthetic rate of winter wheat in different fruit-wheat intercropping patterns [J].JournalofXinjiangAgriculturalSciences,2013(10):1799.

[13] SUDMEYER R A,SPEIJERS J.Influence of windbreak orientation,shade and rainfall interception on wheat and lupin growth in the absence of below-ground competition [J].AgroforestrySystems,2007,71(3):201.

[14] 喬 旭,張宏芝,雷鈞杰,等.遮陰強度對小麥光合及籽粒灌漿特性的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,22(8):9.

QIAO X,ZHANG H Z,LEI J J,etal.Effects of shading intensity on photosynthesis and grain filling characteristics of wheat [J].JournalofNorthwestAgriculturalSciences,2013,22(8):9.

[15] 郭翠花,高志強,苗果園.花后遮陰對小麥旗葉光合特性及籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].作物學(xué)報,2010,36(4):673.

GUO C H,GAO Z Q,MIAO G Y.Effects of shading after the flower on wheat flag leaf photosynthetic characteristics and grain yield and quality [J].JournalofCropSciences,2010,36(4):673.

[16] 李發(fā)永,勞東青,孫三民,等.滴灌對間作棗棉光合特性與水分利用的影響[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,2016(12):119.

LI F Y,LAO D Q,SUN S M,etal.Effects of drip irrigation on photosynthetic characteristics and water use efficiency in jujube-cotton intercropping [J].JournalofAgriculturalMechanization,2016(12):119.

[17] 牟會榮,姜 東,戴廷波等.遮蔭對小麥旗葉光合及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(2):599.

MOU H R,JIANG D,DAI T B,etal.Effects of shading on flag leaf photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics of wheat [J].ScientiaAgriculturaSinica,2008,41(2):599.

[18] RITCHIE J T,OTTER S.Description and performance of CERES-wheat:A user-oriented wheat yield model [S].USDA ARS.ARS,1985,38:159.

[19] MCMASTER G S,KLEPPER B.Simulation of shoot vegetative development and growth of unstressed winter wheat [J].EcologicalModeling,1991,53:189.

[20] 李朝霞,趙世杰,孟慶偉,等.高粒葉比小麥群體生理基礎(chǔ)研究進展[J].麥類作物學(xué)報,2002,22(4):79.

LI C X,ZHAO S J,MENG Q W,etal.Research progress in physiological basis of high grain-leaf ratio of wheat population [J].JournalofTriticeaeCrops,2002,22(4):79.

[21] 孫本普,王 勇,李秀云,等.小麥冬前主莖葉齡數(shù)及其應(yīng)用[J].麥類作物學(xué)報,2001,21(3):46.

SUN B P,WANG Y,LI X Y,etal.Leaf age of main stem of wheat before winter and its application [J].JournalofTriticeaeCrops,2001,21(3):46.

[22] 王冀川,艾買爾江·吾斯曼,阿依謝姆古麗·玉蘇普,等.核(桃)麥間作系統(tǒng)中小麥生長發(fā)育與產(chǎn)量形成分析[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2016(9):1289.

WANG J C,YU S P,WU A Q,etal.Analysis of wheat growth and yield formation in walnut-wheat intercropping system [J].JournalofNorthwestAgriculturalSciences,2016(9):1289.

[23] 張宏芝,陳興武,雷鈞杰,等.杏麥間作模式下小麥光合速率、葉綠素?zé)晒饧爱a(chǎn)量對追氮量和播種密度的響應(yīng)[J].麥類作物學(xué)報,2015,35(3):387.

ZHANG H Z,CHEN X W,LEI J J,etal.Response of photosynthetic rate,chlorophyll fluorescence and yield of wheat to nitrogen topdressing and seedling density in apricot-wheat intercropping [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(3):387.

[24] 張宏芝,陳興武,雷鈞杰,等.核麥間作模式下氮肥運籌對小麥光合速率、光合物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,52(10):1947.

ZHANG H Z,CHEN X W,LEI J J,etal.Effects of nitrogen application on photosynthetic rate,photosynthetic accumulation and yield of wheat in walnut-wheat intercropping [J].JournalofXinjiangAgriculturalSciences,2015,52(10):1947.

[25] 喬 旭,趙 奇,雷鈞杰,等.核桃-小麥間作對小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響[J].麥類作物學(xué)報,2012,32(4):734.

QIAO X,ZHAO Q,LEI J J,etal.Effects of walnut-wheat intercropping on wheat growth and yield formation [J].JournalofTriticeaeCrops,2012,32(4):734.

[26] 郭佳歡,潘存德,馮會麗,等.棗麥間作系統(tǒng)中冬小麥的冠層光分布特征及產(chǎn)量研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2016,24(2):183.

GUO J H,PAN C D,FENG H L,etal.Study on canopy light distribution and yield of winter wheat in jujube-wheat intercropping system [J].ChineseJournalofEco-Agriculture,2016,24(2):183.

[27] GEBBING T,SCHNYDER H.Pre-anthesis reserve utilization for protein and carbohydrate synthesis in grains of wheat [J].PlantPhysiology,1999,121(3):871.

[28] AGUIRRE A,RUBIOLO O J,RIBOTTA P D,etal.Effects of incident radiation and nitrogen availability on the quality parameters of triticale grains in Argentina [J].ExperimentalAgriculture,2009,42(3):311.

[29] 郭佳歡,潘存德,王世偉,等.棗麥間作系統(tǒng)中冬小麥灌漿期冠層光特性研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2016,32(15):32.

GUO J H,PAN C D,WANG S W,etal.Study on canopy light characteristics of winter wheat at grain filling stage in jujube-wheat intercropping system [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin,2016,32(15):32.

EffectofDistancefromTreeLineonPhotosyntheticCharacteristicsandYieldofWheatinJujube-WheatIntercropping

DUANZhiping1,LIUTianyu1,ZHANGYongqiang1,JIAOChao1,LUANPengfei1,YANGTao1,SHIYansong1,TIANYuquan1,ZHANGWei1,LILuhua1

(1. College of Agriculture,Shihezi University,Key laboratory of Oasis Agro-Ecology,Xinjiang Production and Construction Crops,Shihezi,Xinjiang 832003,China)

In order to investigate the effect of distance from tree on photosynthetic characteristics and yield formation of wheat,four patterns,such as wheat(D0),and Jujube-wheat intercropping with different distance of 90 cm,110 cm,and 130 cm(D1,D2 and D3) were conducted. The photosynthetic characteristics,LAI,tillering characteristics and yield components of wheat were determined. The results indicated that the net photosynthetic rate(Pn) of D0,D2 and D3 treatments at filling stage was 13.04%,8.99% and 11.73% higher than that of D1,and the stomatal conductance(Gs) of D0,D2 and D3 was 21.43%,9.52% and 16.67% higher than that of D1,respectively. There was no significant difference in transpiration rate and intercellular CO2concentration among all treatments. From jointing stage to mature stage,there were significant differences in stem number per plant,tiller number per plant,LAI and dry matter accumulation per plant,with a rank of D0 > D3> D2> D1. There were also significant differences in wheat yield and yield components among different treatments. The number of spikes,grains per spike and grain weight per panicle of D0 and D3 were significantly higher than those of D1 and D2. The yield of D0 was the highest,which was 25.78%,16.49%,6.70% higher than that of D1,D2,and D3 treatments,and the yield of wheat under different treatments ranked as D3> D2> D1. In the jujube-wheat intercropping system,the yield was increased with the increase of distance from jujube trees. Therefore,it is beneficial to improve the economic yield by optimal row spacing between wheat and jujube.

Jujube-wheat intercropping; Wheat; Distance from tree line; Photosynthesis characters; Yield

時間：2017-11-14

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20171114.1027.008.html

2017-04-18

2017-05-15

國家自然科學(xué)基金項目(31460335，31560376);中國博士后科學(xué)基金面上項目(2015M582737);石河子大學(xué)高層次人才科研啟動資金專項(RCZX201422)

E-mail：d_zhiping12@163.com

李魯華(E-mail:shzliluhua@163.com)；張 偉(E-mail:bluesky2002040@163.com)

S512.1；S311

A

1009-1041(2017)11-1445-08