摘要
枣麦间作方式被南疆地区广泛应用,但复合系统地下竞争互作关系研究较少,影响了资源的有效配置。为充分利用南疆有限耕地资源,确保粮食生产的安全稳定。本试验在南疆和田农业技术推广中心进行田间试验,通过分析枣麦间作不同种植模式中红枣(Ziziphus jujuba Mill.)和小麦(Triticum aestivum L.)的地上部生物量、产量、土地当量比以及采用根钻法取样(小麦成熟期和枣树扬花期),分析地下根系生物学特性的空间分布,旨在揭示枣麦复合系统的间作优势以及地下种间的根系相互作用,以期为南疆枣麦复合系统的合理配置和高效生产提供理论依据。本研究主要内容包括: ⑴小麦与枣树间作时,小麦的经济产量和地上部生物量显著减少。然而,所有枣麦农林复合系统的土地当量比值均大于1。相比对应的单作系统,枣麦农林复合系统有较高的组合产量和土地利用效率。 ⑵无论是单作或间作小麦根表面积密度、根体积密度和根生物量密度在0–20 cm土层为密集区、40–100 cm土层为稀疏区。无论是单作或间作枣树的根表面积密度、根体积密度和根生物量密度在0–60 cm土层为密集区、60–80、80–100 cm土层为稀疏区。在0–20 cm土层中的地下部分根系的竞争导致间作小麦和枣树根表面积密度、根体积密度、根生物量密度的相对比例增加。然而,在60–80 cm土层中的地下部分根系的竞争导致间作小麦和枣树根表面积密度、根体积密度、根生物量密度的相对比例下降。 ⑶在相应的土层中,间作小麦和红枣根表面积密度、根体积密度、根生物量密度、根直径均小于单作小麦和红枣根表面积密度、根体积密度、根生物量密度、根直径。间作小麦和红枣比根长比单作小麦和红枣比根长大。枣树树龄越大,枣树根表面积密度、根体积密度、根生物量密度、根直径越大,间作小麦根表面积密度、根体积密度、根生物量密度、根直径越小,而间作小麦比根长越大。由于5、7a生枣树的根系较发达,在相应取样点处的相应土层深度中,间作枣树根表面积密度、根体积密度、根生物量密度相比单作枣树无显著下降。然而,在小麦间作3a生枣树系统中,由于3a生枣树还没有发达的根系,0–20、20–40cm土层中,3a生枣树的间作相比单作根表面积密度有显著性下降。在0–20 cm土层中,间作3a生枣树的小麦和单作小麦比根长和根直径无显著差异。距枣树的距离越小,枣树根表面积密度、根体积密度、根生物量密度、根直径越大,对间作小麦根表面积密度、根体积密度、根生物量密度、根直径影响越大,因此距枣树的距离越小,间作小麦根表面积密度、根体积密度、根生物量密度、根直径越小,而间作小麦比根长越大。枣树根系大多数是向下生长趋势,并水平延伸距枣树150 cm远,导致枣树和小麦根系在20–40cm的土层生态位重叠,从而表现出可塑性以适应农林复合系统中的地下部分竞争。枣麦农林复合系统中小麦和枣树根表面积密度、根体积密度、根生物量密度、根直径和比根长不同,受到种间地下竞争、距枣树距离和枣树树龄的影响。