核桃（Juglans regia L.）作為我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)樹種，不僅產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且提供了重要的生態(tài)服務(wù)功能。當(dāng)前核桃園的傳統(tǒng)管理方式，如清理地表、地表裸露，往往造成嚴(yán)重的水土流失、肥力下降和光熱水資源的浪費(fèi)，從而抑制核桃樹生長(zhǎng)和降低核桃的產(chǎn)量。因此，利用間作技術(shù)，可充分利用核桃園的土地資源和光熱資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的最大化。
甘薯（Ipomoea balatas L.）作為核桃林下間作的對(duì)象，有重要意義：（1）甘薯是本地習(xí)慣種植的經(jīng)濟(jì)作物，與核桃樹的生長(zhǎng)期相似；（2）核桃與甘薯間作，不僅能充分利用光、熱、水資源，而且具有高產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，可以彌補(bǔ)核桃樹在早期不產(chǎn)果導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。由于不同地區(qū)的生態(tài)類型不同，不同地區(qū)間作系統(tǒng)的物種配置和格局也存在較大的差異?？紤]到這些基于樹木的間作系統(tǒng)的潛在影響，為了最大限度地提高核桃果園的潛在效益，需要通過適當(dāng)設(shè)計(jì)和管理間作系統(tǒng)來避免競(jìng)爭(zhēng)性作用，如土壤水分的可用性、果樹光合作用以及生長(zhǎng)的可用養(yǎng)分。調(diào)整作物種植距離和種植密度，提高農(nóng)林系統(tǒng)的產(chǎn)量和生產(chǎn)力，已成為世界上重要的農(nóng)藝實(shí)踐。另外，間作距離過近或過遠(yuǎn)，間作密度過密或過疏，可能對(duì)農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)林木產(chǎn)生不利影響。因此，確定適宜的間作距離和間作密度是農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的重要內(nèi)容。
中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所潘開文課題組博士研究生宋大剛在導(dǎo)師潘開文的指導(dǎo)下，以四川常用的核桃/甘薯間作模式為研究對(duì)象，設(shè)置不同間作距離和密度梯度，定量分析了林下作物的生理特性（如光合作用、蒸騰作用和生長(zhǎng)參數(shù)）、土壤含水量以及甘薯產(chǎn)量的響應(yīng)。結(jié)果表明，隨著種植距離的增加，高密度種植甘薯的產(chǎn)量顯著下降（p<0.05），最高的甘薯鮮塊根產(chǎn)量出現(xiàn)在株距為0.25倍冠幅半徑，種植密度為高密度（12株/m2）的技術(shù)組合中。在種植距離為0.25倍冠幅半徑或0.5倍冠幅半徑等窄種植距離下，土壤水分含量隨著種植密度顯著增加（約3%）（p＜0.05）。核桃幼樹間作高密度和窄種植距離甘薯時(shí)，甘薯的凈光合速率（Pn）顯著提高。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)核桃幼樹和甘薯種植距離越小，其凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）和氣孔導(dǎo)度（Gs）值越高。基于以上間作模式光合特性、土壤水分和甘薯產(chǎn)量的綜合表現(xiàn)，核桃甘薯農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的優(yōu)化模式是：種植距離為近距離（0.25倍冠幅半徑）、種植密度為高密度（12株/m2）。該研究為高值高效核桃農(nóng)林復(fù)合模式的構(gòu)建提供了重要技術(shù)依據(jù)，有利于幫助當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收減貧、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，也為西南山區(qū)核桃/甘薯間作系統(tǒng)的可持續(xù)管理和適應(yīng)氣候變化提供了重要思路。
該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 （2016YFC0502101）、國(guó)家科技部項(xiàng)目（2015BAD07B050304）和第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項(xiàng)目（SQ2019QZKK1603）的資助。近日以Inflfluence of planting distance and density on the yield and photosynthetic traits of sweet potato （Ipomoea balatas L.） under an intercropping system with walnut （Juglans regia） saplings 為題發(fā)表于Soil & Tillage Research。
圖1 種植距離和密度對(duì)紅薯產(chǎn)量和土壤含水量的影響
圖2 核桃間作甘薯模式
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