不同玉米-大豆带状套作组合条件下光合有效辐射强度分布特征对大豆光合特性和产量的影响

摘要：

【目的】发展间种套作大豆是有效解决粮食供需矛盾的重要途径。本文旨在通过优化群体配置，改善群体光分布特征，实现大豆对有效光能的高效利用，为套作大豆高产栽培及群体结构的优化设计提供理论依据和技术途径。【方法】本研究于2011年和2012年，以不同株型玉米杂交种和大豆品种贡选1号为试材，设计登海605/贡选1号（处理A）、川单418/贡选1号（处理B）、雅玉13/贡选1号（处理C）3种玉豆带状套作组合，并以大豆单作作为对照（CK），分析不同玉豆带状套作组合PAR分布特征对大豆光合特性和产量的影响。【结果】（1）不同玉豆带状套作组合的PAR和透光率存在显著差异，且均显著低于CK（P＜0.05）。玉豆共生期间，处理A的PAR分别比处理B和处理C高54.4%和90.7%。处理A的透光率分别比处理B和处理C高7.4%和17.7%。处理A的PAR和透光率均显著高于处理B和处理C。这说明登海605/贡选1号的带状套作组合，能够提高套作系统的光合有效辐射强度和透光率。（2）不同玉豆带状套作组合下，处理A大豆叶片Pn显著高于处理B和处理C (P＜0.05），处理B和处理C大豆的Pn与处理A相比分别低了14.16%和27.23%。Gs和Ci与Pn变化趋势相同，Pn与Gs存在显著的正相关关系（0.883**），说明气孔限制可能是Pn下降的主要原因。（3）不同玉豆带状套作组合显著提高了大豆叶片的Chla、Chlb、Chl(a+b)含量，降低了Chla/b比值，且均呈显著差异（P<0.05）。在V3、V5和R1期时，处理C大豆叶片Chla含量比处理A和B相比分别高5.42%、10.2%、5.9%和3.08%、4.9%、3.3%。处理C下大豆的Chlb含量比处理A和处理B分别高14.4%、14.9%，11.73%和7.8%、7%和5.74%。处理C大豆叶片Chl(a+b)的含量比处理A和处理B分别高7.27%，11.1%，7%和4.08%，5.35%，3.8%。处理间Chla/b与其呈相反的变化趋势。不同套作组合大豆叶片的叶绿素含量随着遮阴程度的增加而增加，使叶片更有效的捕获有限的光能，对光强降低有一定的补偿作用，增加对有限光能的利用。（4）不同玉豆带状套作组合大豆叶面积指数和干物质重且均显著低于CK。且处理间呈显著性差异(P＜0.05），玉豆共生期间，不同玉豆带状套作组合大豆的LAI表现为处理A＞处理B＞处理C，且处理B和处理C的干物质重分别比处理A低35.4%和57.1%，LAI与干物质重存在显著的正相关关系（0.977**），说明紧凑型玉米削弱了对大豆弱光胁迫的程度，增加了LAI和光能截获量，从而提高了套作大豆群体的物质积累。（5）不同玉豆带状套作组合下，大豆产量及产量构成因素存在显著性差异（P＜0.05）。处理A的单株荚数比处理B和处理C高11.28%和32.75%，单株粒数高5.19%和13.34%，每荚粒数高6.4%和22.5%，单株粒重高2.16%和6.22%。不同处理间大豆产量以处理A的产量最高，且分别比处理B和处理C高13.13%和35.6%，说明随着玉米对大豆弱光胁迫程度的加剧，大豆产量呈现降低趋势。【结论】适宜的株型配置可以改善套作大豆生长的光照环境、提高其光合效率和产量。

关键词：玉米-大豆带状套作、光分布、光合有效辐射、光合特性、产量

分类号：S56;TP3

资助基金：“973”计划项目2011CB100402;农业部公益性行业科研专项201203096

在线出版日期：2014-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1489-1501