農(nóng)作物間作論文15327

1、山東新建茶園花生與春玉米間作效應(yīng)的比較分析摘要：研究了間作花生、春玉米對山東新建茶園生態(tài)環(huán)境、茶籽萌發(fā)、茶苗生長以及光合作用的影響。結(jié)果表明：春玉米間作的茶園夏季空氣溫度、茶苗葉面溫度、土壤溫度、光照強(qiáng)度的降低幅度均顯著大于花生間作，茶園空氣濕度和土壤含水量增幅顯著高于花生間作，茶苗光合速率日變化呈單峰型曲線，有效避免了花生間作和對照出現(xiàn)的“午休”現(xiàn)象，茶苗成活率、株高、莖粗、單株葉面積也均顯著好于花生間作；由此表明：間作春玉米較適合山東新建茶園。關(guān)鍵詞：茶樹；間作；效應(yīng)study on comparison of the intercropping effect ofpeanut with

2、that of spring maize in shandongyoung tea plantation abstract: the peanuts, of maize intercropping shandong young tea plantation of ecological environment, and the tea seed germination, growth and the influence of photosynthesis. the results showed that: the tea garden maize interplanting summer air

3、 temperature, tea tree leaf temperature, soil temperature, light intensity was significantly lower rate than peanut intercropping, tea increased air humidity and soil moisture was significantly higher than that of peanut intercropping, tea tree photosynthesis diurnal variation showed a single peak c

4、urve, effectively prevent and control of peanut intercropping appears midday depression, tea tree survival rate, plant height, leaf area per plant also were significantly better than the peanut intercropping; it is suggested that: shandong is more suitable for intercropping maize new tea plantations

5、.key words: tea; intercropping; effects引言幼齡茶樹尤其是新生茶苗對不良環(huán)境的抗性弱，加之新建茶園地表裸露面積大，生態(tài)系統(tǒng)單一，對光溫水的調(diào)控能力差，不利于出齊苗和培育壯苗。幼齡茶園茶樹地上部分生長旺盛，各部分都較幼嫩，根系不發(fā)達(dá)，多分存在土壤表層，1030cm范圍內(nèi)的根系占總根系的90%左右，干旱季節(jié)所吸收的水分不能滿足茶樹生長的需要，茶樹樹冠較小，不能覆蓋整個(gè)地面，地表土壤蒸發(fā)量大，水分散失快。因此，在高溫季節(jié)幼齡茶園不但容易發(fā)生茶園常的熱害，還會(huì)因土壤缺水而易遭受旱害。高溫持續(xù)時(shí)間較長時(shí)，熱害導(dǎo)致旱害，旱害使熱害加重，茶樹受害程度加劇。經(jīng)觀察記錄，當(dāng)

6、日平均溫度達(dá)30.0以上，持續(xù)810天茶樹就會(huì)因空氣干燥而受到熱害?？諝飧稍锛铀偻寥浪值纳⑹В雇寥篮考眲p少，在熱害癥狀出現(xiàn)后45天，茶苗就陸續(xù)出現(xiàn)旱害癥狀。成茶園結(jié)合抗旱全部蓋草，可起到保墑降溫除草增肥的作用，而幼茶園關(guān)鍵是保成活。就幼茶園的田間管理提出幾點(diǎn)意見：1、茶園灌溉 對新發(fā)展幼茶園實(shí)行澆灌。條件允許的話可以在幼茶園灌半溝水，不能漫灌，并持水半天放掉，土壤保持濕潤，土壤轉(zhuǎn)干后再灌水，條件差一些的地方，必須找水源抗旱，確保田間土壤濕潤，有利于茶苗成活。2、茶園鋪草 用稻草或山草、茶園雜草等，畝鋪35004000斤，達(dá)到8-10厘米厚，其作用是抑制雜草生長，抗旱保濕，增加有機(jī)肥，

7、有利于土壤有益微生物繁殖，熟化土壤，提高肥力。3、茶園間作 幼茶園間作既改善土壤結(jié)構(gòu)，又增加幼茶園行間覆蓋度，減少土壤水份蒸發(fā)，達(dá)到保墑、遮陽、保苗的作用。有研究表明17：在幼齡茶園中間作一些作物，不僅可以增加經(jīng)濟(jì)收入，而且能有效改善茶園的生態(tài)環(huán)境，如：降低地表溫度，提高土壤含水量和空氣濕度等，從而有利于茶苗的生長發(fā)育。茶樹與木本或草本植物間作既可調(diào)節(jié)茶園的光、溫、水和大氣狀況，改變茶園的小氣候，使茶園群落環(huán)境得到改善，利于茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)的提高，又可提高土地和光能利用率，對茶樹病蟲害的發(fā)生也有一定的抑制作用。各地區(qū)幼齡茶園常見間作物以糧食作物為主，根據(jù)植株高度可分為高稈和矮稈作物兩類1-7，其

8、中：高稈作物以玉米為主，矮稈作物主要以花生、大豆等豆科植物為主。然而對幼齡茶園中究竟選用高稈作物還是矮稈作物這一問題目前存在兩種截然不同的觀點(diǎn)。貴州1茶區(qū)研究認(rèn)為：間作高稈作物優(yōu)越性強(qiáng)，玉米間作好于花生間作；湖北3、福建5茶區(qū)則認(rèn)為：間作矮稈作物效果更好，間作玉米效果甚至不及對照3。目前在山東幼齡茶園中既有間作高稈作物玉米的，也有間作矮稈作物花生、大豆的，但至今未見對這兩類間作物效應(yīng)進(jìn)行比較研究的相關(guān)報(bào)道。本試驗(yàn)擬在茶籽直播的新建茶園中分別間作高稈作物玉米和矮稈作物花生，研究其對茶園生態(tài)環(huán)境、茶籽萌發(fā)、茶苗生長及光合作用的影響，旨在確定山東生態(tài)環(huán)境條件下幼齡茶園的適宜間作物，從而有利于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)

9、茶園的建立。1 材料與方法1.1 試驗(yàn)材料茶籽采自福鼎大白無性系良種；茶園間作物花生種子選用魯花15號，玉米種子選用農(nóng)大108。1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2009年4月9日至8月31日在“淄博魯山茶樹種植試驗(yàn)基地”進(jìn)行。試驗(yàn)地所處海拔高度約450m，微酸性棕壤土，茶行為東西走向，面積為375m2（25m15m）。茶籽采用雙行穴播，大行距140cm，小行距30cm，穴距20cm，每穴播35粒種子。試驗(yàn)地自南向北均分為三區(qū)，依次為ck、t1、t2三個(gè)處理。ck處理不種植任何間作物，為對照；t1處理在大茶行中間作三行花生，行距為30cm，株距25cm；t2處理在大茶行中間作兩行玉米，行距為60cm，株距

10、25cm。間作物與茶行的間距均為40cm。茶籽與間作物于4月9日播種，播后覆蓋地膜。試驗(yàn)期間三個(gè)處理茶園的田間管理措施一致。1.3 測定指標(biāo)與方法1.3.1 茶園生態(tài)指標(biāo)每個(gè)處理隨機(jī)在茶行中央定點(diǎn)設(shè)置3個(gè)干濕溫度計(jì)（離地20cm處），同時(shí)于土壤深處12cm處設(shè)置3個(gè)溫度計(jì)。間作物生長定型（花生和玉米平均株高、株幅分別為40cm、40cm和 229cm、122cm）后的78月間選擇晴朗天氣，采用tes1332數(shù)字式照度計(jì)（深圳市源恒通科技有限公司生產(chǎn)）于茶行中央地面位置定時(shí)（8:00、13:00、15:00）測定光照強(qiáng)度，并定點(diǎn)（10:00、15:00）記錄茶園土壤溫度；從7:0019:00每隔

11、1h或2 h調(diào)查記錄茶園行間的空氣溫度、空氣相對濕度，并同步采用tps-2便攜式光合測定系統(tǒng)（英國pp systems公司生產(chǎn)）定葉測定茶苗葉面溫度（分別用小標(biāo)牌編號系于葉柄處），所有測定設(shè)3次重復(fù)。并用容量采土器于各處理小區(qū)多點(diǎn)（3點(diǎn)）采取茶苗根系活動(dòng)土層位置（1020cm處）土樣，用烘干法測定土壤含水量。1.3.2 茶苗光合作用指標(biāo)2009年78月間于晴朗天氣采用tps-2便攜式光合測定系統(tǒng)定葉（分別用小標(biāo)牌編號系于葉柄處）測定不同處理茶園主莖中部相同葉位、葉齡的活體成熟葉片的凈光合速率；葉室面積為2.5cm2，葉片直接夾入葉室，每天從7:00至19:00，每隔2h測定1次，每個(gè)處理重復(fù)測

12、定3次。1.3.3茶苗萌發(fā)及生長指標(biāo)茶籽播種時(shí)每處理隨機(jī)取3個(gè)樣點(diǎn)，每樣點(diǎn)量取1m長的大茶行，統(tǒng)計(jì)茶籽的播種數(shù)，于8月底間作物收割后統(tǒng)計(jì)茶苗成活率（出苗數(shù)/播種數(shù)），并采用等距取樣法每一處理選取幼苗各10株，采用直尺或游標(biāo)卡尺測定其株高(地面至芽頭基部)、莖粗（魚葉上面第一節(jié)）、單株葉面積(葉面積葉長葉寬0.7)，并將幼苗分根和莖葉兩部分，在104通風(fēng)干燥箱中烘干48h后分別稱重，計(jì)算幼苗根冠比（根干重/莖葉干重）。1.3.4 統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)據(jù)采用excel-2003上機(jī)處理，運(yùn)用dps（data processing system）軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。2 結(jié)果與分析2.1 不同處理

13、對茶園生態(tài)環(huán)境的影響2.1.1 不同處理對茶園空氣溫度、茶苗葉面溫度和土壤溫度的影響圖1-a、1-b分別為茶園空氣溫度和茶苗葉面溫度日變化，各觀測時(shí)段下茶園空氣溫度、茶苗葉面溫度均呈現(xiàn)ckt1t2的趨勢；且各時(shí)段t2較ck的溫度降低幅度均高于t1，t2、t1所測時(shí)刻平均空氣溫度降幅分別為2.8、0.5；葉面溫度降幅分別為2.7、0.5。據(jù)報(bào)道：茶樹生長的最適宜空氣溫度為2030左右，超過35時(shí)不利生長；茶樹葉片溫度超過35時(shí)，茶樹凈光合作用急劇下降 8，9。圖中所示，各處理茶園空氣溫度和茶苗葉面溫度日變化中超過35的時(shí)間以ck 最多（4.5h、3.5h），t1次之（3.75h、3h），t2最少

14、（1.25h、1.25h）。t2與t1相比，空氣溫度和葉面溫度超過35的時(shí)間分別減少2.5h和1.75h。圖1不同處理下茶園空氣溫度日變化(a)和茶苗葉面溫度日變化(b)fig. 1 diurnal variations in air temperature (a) and tea leaf temperature (b) under different treatments表1不同處理下茶園的土壤溫度和光照強(qiáng)度table 1 soil temperature and light intensity in tea plantation under different treatments 處理

15、treatments土壤溫度soil temperature（）光照強(qiáng)度light intensity（klux）10:0015:008:0013:0015:00ck23.60.00a28.30.12a80.41.49a114.10.61a57.10.03at123.00.03b27.50.21b78.60.45a109.80.09b56.60.68at221.90.03c23.40.06c4.10.39b10.20.62c7.90.47b注：表中數(shù)據(jù)為3個(gè)重復(fù)的平均值及其標(biāo)準(zhǔn)誤差，同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(p0.05)不同處理下茶園土壤溫度的變化情況見表1，10:00、15:00

16、時(shí)觀測下茶園土壤溫度均為ckt1t2，且各處理之間差異顯著性。t1、t2所測時(shí)刻平均溫度較ck分別降低了0.7、3.3。有研究表明：在1526時(shí)茶樹根系生長和吸收養(yǎng)分、水分最好10。各處理僅t2茶園土溫處于適宜的生長溫度范圍。由此可見，t2較t1處理效果好。2.1.2 不同處理對茶園光照強(qiáng)度的影響從表1可以看出：各觀測時(shí)刻茶園的光照強(qiáng)度為ckt1t2，其中ck、t1的光照強(qiáng)度分別為：57.1114.1klux、56.6109.8klux，顯著大于茶樹的光飽和點(diǎn)3040klux9，11，12，而t2的光照強(qiáng)度僅為4.17.9klux，遠(yuǎn)低于茶樹的光飽和點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生光抑制或光損傷現(xiàn)象。此外，與ck

17、相比，t1的光照強(qiáng)度降低僅0.883.77%，差異不顯著；t2的光照強(qiáng)度降幅則高達(dá)86.294.9%，遮蔭效果極為顯著。2.1.3 不同處理對茶園空氣濕度和土壤水分含量的影響不同處理下茶園空氣濕度日變化如圖2所示，各觀測時(shí)段茶園空氣濕度幾乎均表現(xiàn)為t2t1ck，其空氣濕度日變化范圍依次為：5591%、4290%、4191%，其中t2空氣濕度全天高于50%，新梢生長不會(huì)受到抑制13；此外，與ck相比，t2、t1所測時(shí)刻平均濕度增加9.1%、1.3%，t2較t1增幅顯著。 15.316.317.318.319.4ckt1t2處理土壤含水量(%)圖3 不同處理的茶園土壤含水量fig. 3 soil

18、moisture in tea plantation under different treatments圖2 不同處理下茶園空氣濕度日變化fig. 2 diurnal variation of air humidity in tea plantation under different treatmentsfig. 2 diurnal variation of air humidity in tea plantation under different treatments由圖3可知：土壤含水量高低表現(xiàn)為t2t1 ck。t1、t2較ck分別增加了3.2%、17.5%?？梢?，春玉米間作（t2）

19、在增加茶園土壤含水量方面較花生間作（t1）更為有效。2.2不同處理對茶苗光合作用的影響自然條件下茶樹的光合作用日變化曲線有單峰型和雙峰型12。不同間作下測定發(fā)現(xiàn)：茶苗凈光合作用日變化規(guī)律存在差異（圖4），t2凈光合速率日變化呈現(xiàn)單峰型曲線，峰值出現(xiàn)在13:00；而t1出現(xiàn)了午休現(xiàn)象，呈現(xiàn)雙峰型曲線，峰谷出現(xiàn)在13:00，與ck表現(xiàn)一致。1d中7次凈光合速率觀測的平均值呈現(xiàn)t2t1ck的趨勢，ck處理日均凈光合速率是1.10umol.m-2.s-1，t1、t2處理分別為1.51umol.m-2.s-1，2.96 umol.m-2.s-1，分別是ck的1.4倍、2.7倍。可見，春玉米間作下茶苗的光

20、合生理并未受到夏暑季節(jié)不良環(huán)境的影響。圖4不同處理下茶園凈光合速率日變化fig. 4 diurnal variations in photosynthetic photon flux under different treatments待添加的隱藏文字內(nèi)容22.3不同處理對茶苗萌發(fā)及生長的影響由表2可看出，各處理茶苗萌發(fā)和生長狀況除茶苗根冠比差異不顯著外，其余測定指標(biāo)（成活率、株高、莖粗、單株葉面積）均表現(xiàn)為t2顯著好于t1、ck。t2處理下茶苗成活率、株高、莖粗、單株葉面積較ck分別增加了25.6%、55.6%、31.0%、211.3%?？梢姴鑸@中間種春玉米（t2）較間種花生（t1）更能有效

21、促進(jìn)茶苗成活和茶樹生長，從而有利于高產(chǎn)茶園的建立。表2 不同處理對茶苗萌發(fā)、生長的影響table 2 effects of different treatments on seed germination and growth of tea plant 處理treatments成活率（%）survival rate株高（cm）plant height莖粗（cm）stem diameter單株葉面積（cm2）leaf area per plant根冠比root-shoot ratiock56.41.84b6.580.36b0.1840.01b15.541.58b0.860.16at157.30.

22、54b6.970.33b0.1840.00b17.000.94b0.840.05at271.02.12a10.240.78a0.2400.01a48.360.56a0.490.10a注：表中數(shù)據(jù)為3或10個(gè)重復(fù)的平均值及其標(biāo)準(zhǔn)誤差，同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(p0.05)3 結(jié)論與討論本文通過對山東常用的高稈間作物玉米和矮稈間作物花生在新建茶園中的效應(yīng)研究，結(jié)果表明：玉米間作下茶園空氣溫度、茶苗葉面溫度、土壤溫度、光照強(qiáng)度降幅均顯著大于花生間作，空氣濕度、土壤含水量增幅和日均光合速率則顯著大于花生間作；茶苗成活率、株高、莖粗、單株葉面積也均顯著好于花生間作。由此可見，山東地區(qū)間作高稈

23、玉米比間作矮稈花生對新建茶園更為有利。不同地區(qū)（山東、貴州1、湖北3 、福建5）幼齡茶園在選擇高稈還是矮稈間作物這一問題上存在異同的主要原因可能有兩個(gè)：第一，與當(dāng)?shù)氐臍夂蛴嘘P(guān)。山東屬暖溫帶季風(fēng)氣候，空氣干燥；貴州則為高原氣候，空氣稀薄，太陽輻射強(qiáng)。對于這兩個(gè)茶區(qū)，提高空氣濕度和遮蔭降低光照強(qiáng)度有利于改善生態(tài)環(huán)境，滿足茶樹生長發(fā)育的需求。與矮稈作物相比，高稈作物在提高微域環(huán)境的空氣濕度，降低光照強(qiáng)度上具有明顯的優(yōu)勢，所以在這兩個(gè)茶區(qū)間作高稈作物效果好。而湖北、福建均為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，空氣濕度大，散射光所占比重大，幼齡茶園遮蔭度不宜太大，所以間作矮稈作物的效果好。第二，與茶苗所處時(shí)期有關(guān)。本試

24、驗(yàn)新建茶園采用茶籽播種，在茶籽發(fā)芽期，新生苗抵抗力弱，對光照、水分、溫度等環(huán)境因子敏感，易受強(qiáng)光灼傷，并受空氣濕度低的影響而出現(xiàn)芽枯現(xiàn)象。但隨著茶苗的生長，其對環(huán)境的適應(yīng)能力逐漸增強(qiáng)，則不宜遮蔭度過大，選用矮稈的豆科類間作物較好，如：湖北3、福建5的幼齡茶園系一年生無性苗，種植矮稈作物花生、黃豆的效應(yīng)比高稈作物玉米的效果好。綜上所述，不同地區(qū)茶園間作應(yīng)因地因時(shí)合理選擇間作物種類，同時(shí)做到合理密植，才能取得預(yù)期的效果。此外，有關(guān)山東新建茶園玉米間作適宜密度這一問題還有待作進(jìn)一步研究?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 王國華幼齡茶園間作的實(shí)踐與思考j茶葉通訊，2000，(4)：14152 鄔發(fā)田，楊新莉，梁富強(qiáng)，等茶糧間作和諧共生生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益顯著j宜賓科技，2009，(2)：21233 龔自明，李傳忠，向常均，等間作和施肥對新定植茶苗生長的影響j茶業(yè)通報(bào)，2002，24(1)：19204 杜申奎，張修誼新建茶園間作物遮蔭試驗(yàn)j中國茶葉，1991，(4)：235 張吉松，黃治洲不同間作物對幼齡茶樹生長的影響j中國茶葉，1992，14(5)：126 班昕山東茶區(qū)幼齡茶園管理技術(shù)j中國茶葉，2007，(2)：3233 7 于振國低齡