甜瓜、棉花套种植株群体生长动态研究

甜瓜、棉花套种植株群体生长动态研究作者：郭峰王瑞华孟凤轩魏亦农彭华吾甫尔米拉吉古丽粱睢来源：《中国瓜菜》2008年第06期摘要：针对新疆吐鲁番地区普遍采用的瓜棉复合种植模式与单作甜瓜、棉花的个体和群体生长动态进行了比较研究。

结果表明：采取合理的栽培管理方式，瓜棉复合种植并不影响甜瓜的正常生长发育，可以获得与单作甜瓜相近的产量。

复合种植棉花与单作棉花比较，共生期内棉花植株的生长优于单作棉花；由于前期奠定了良好的生长基础，甜瓜收获后复合种植棉花个体、群体生长状态远优于单作棉花。

瓜棉复合种植可建立良好的作物群体结构。

在各生长发育期，复合种植模式的田间叶面积指数、光合势和群体生长率均优于单作甜瓜和单作棉花。

可有效提高光能利用率。

关键词：甜瓜；棉花；复合种植；群体生长动态多熟种植在中国农业生产中具有举足轻重的地位，以间作、套作、复种为中心的多熟种植土地上生产的粮食约占全国的3／4，间、套、复种多熟立体种植几乎涵盖了所有作物。

我国的棉花间、套作高效栽培模式主要以粮棉结合模式为主，相关研究应用较多，技术较成熟，内容主要涉及间、套作高产高效栽培技术。

配套品种选育，不同配置方式经济、社会及生态效益的对比分析，化控技术，植保、水肥管理等。

瓜棉间套作较少。

仅有少量西、甜瓜与其他作物间作、套作、复种的生产试验研究报道。

国内外间混套作的研究对象基本上是在生产实际中广泛存在，或在生产中已形成一定规模、面积的种植类型、模式，然后进行筛选、评价分析、改进完善，而缺乏对于间、套、复种理论与技术的理想群体构建及模式形成等的探索。

对于作物干物质生产、积累与分配特点，复合群体作物之间的竞争互补关系及其协调等，以实现高产或超高产为目标的机理性研究则较少。

本研究选择本地区有代表性的瓜棉复合种植模式，与甜瓜、棉花单作进行比较，研究瓜棉复合种植的群体生长动态，为瓜棉复合种植的栽培体系提供理论依据。

1材料与方法1.1试验材料供试甜瓜品种为早金，棉花品种为新陆中23号，均由新疆维吾尔自治区农业科学院长绒棉研究所提供。

试验于2006年在该所试验地进行。

前作高粱，土壤为沙壤土，肥力中等，有机质16.98g/kg，全氮0.725g／ks，速效氮89，4mg/kg，速效磷5.4mg／kg，速效钾105mg／ks。

面积270m2(含保护区)。

1.2试验设计(1)复合种植模式1：甜瓜，株行距0.45m×2m；棉花，瓜苗间点播4穴(穴距0.15m。

双行，行距0.15m)，每穴2株，同期播种，拱棚覆盖；瓜畦中间再点播与瓜苗间相同数量的棉花。

(2)复合种植模式2：甜瓜，株行距0.45m×2m，拱棚覆盖；棉花，20d后在拱棚内点播，瓜苗间点播4穴(穴距0.15m，双行，行距0.15m)，每穴2株，瓜畦中间再点播与瓜苗间相同数量的棉花。

(3)单作甜瓜：株行距0.45m×2m，拱棚覆盖。

(4)单作棉花：株行距(0.35+0.50+0.60)m×0.24m，无拱棚覆盖。

小区面积22.5m2，随机区组，重复3次。

各种植模式甜瓜、棉花生育进程见表1、2。

1.3田间管理复合种植前期以甜瓜为主。

兼顾棉花。

每667m2施有机肥2000-2500kg，磷酸二铵20kg，硫酸钾15kg作底肥。

甜瓜伸蔓期每667m2追尿素5kg，果实膨大期追尿素10kg，甜瓜收获后结合灌水棉花追施尿素20kg。

1.4观测采样不同种植模式植株叶面积、干物质积累量的测定：分别选取复合种植模式和单作甜瓜、棉花比较，采用美国LI-COR公司生产的Li-6400A便携式叶面积仪，随机选择各模式中甜瓜、棉花植株样本5株，测定叶面积，全株70-80℃烘干至恒重、称重，测定干物质积累量。

计算分析叶面积指数(LAI)动态、光合势(photosynthesis force，PF)和群体生长率(colony growth rate，CGR)。

重点分析共生期群体生长动态。

观测取样时期：甜瓜幼苗期、伸蔓期、果实膨大期、上网着色期、甜瓜收获期；棉花盛花期、结铃期、吐絮期、收获期。

1.5计算分析计算方法：LAI=LA／ALA：单位面积土地作物上的叶面积之和：A：单位土地面积。

PF=(LA1+LA2)／2×(T2-T1)LA1：日期1的叶面积；LA2：日期2的叶面积；T1：日期1；T2：日期2。

CGR=(W2-W1)／(T2-T1)W1：日期1的群体干物质重量；W2：日期2的群体干物质重量；T1：日期1；T2：日期2。

采用Microsoft Office Excel软件制图分析。

2结果与分析2.1不同种植模式各生长发育期甜瓜单株生长动态在不同种植模式条件下，甜瓜的生长有所不同，表现在甜瓜蔓长上，复合种植的甜瓜出苗期与单作甜瓜相近，出苗期-伸蔓期低于单作甜瓜：伸蔓期-果实膨大期，复合种植甜瓜蔓长仍低于单作甜瓜：一直到成熟。

各生长发育期复合种植甜瓜蔓长均较单作甜瓜短(图1)；成熟期，复合种植1甜瓜蔓长较单作甜瓜短20％，复合种植2甜瓜蔓长较单作甜瓜短8％。

在人工整枝管理条件下，不同种植模式甜瓜单株叶面积动态亦有差异，自出苗后，单作甜瓜的单株叶面积一直高于复合种植1、2的甜瓜，到上网着色期后，单作甜瓜单株叶面积趋于稳定，达到最大；而复合种植1、2的甜瓜单株叶面积在收获期达到最大，反而超过了单作甜瓜(图2)。

由于甜瓜植株和果实含水量较大，在各生长发育期，瓜棉复合种植的甜瓜与单作甜瓜单株干物质积累量基本接近，单作甜瓜略高(图3)，单瓜干物质积累量也很接近，收获时瓜棉复合种植的单瓜干物质积累量略高(图4)。

从干物质积累量看，复合种植对甜瓜的生长发育没有不利影响。

2.2不同种植模式各生长发育期棉花单株生长动态在不同种植模式条件下，瓜沟套种棉花的生长特点表现为：棉花的生长势主要受播种时期和水肥条件的影响，复合种植模式1的棉花由于与甜瓜同期播种，在拱棚覆盖条件下，水肥、温度条件较好，早发且生长势较其他2种模式的棉花好，其单株叶面积和干物质积累量高于复合种植模式2的棉花和单作棉花(图5、6)。

甜瓜收获后，由于前期较好的基础，各生长发育阶段棉花单株干物质积累量高于其他模式的棉花。

复合种植模式2的棉花播种期与单作棉花相近。

但在拱棚覆盖条件下，水肥、温度条件较好，生长旺盛，在瓜棉共生期内，复合种植模式2的棉花单株叶面积低于复合种植模式1的棉花，高于单作棉花。

甜瓜收获后，生长迅速，单株叶面积逐渐接近复合种植模式l的棉花，后期2种复合种植模式的棉花单株叶面积相近。

远高于单作棉花。

在各个生长发育阶段。

复合种植模式2单株叶面积和于物质积累量均较单作棉花高，但低于复合种植模式1的棉花(图5、6)。

2.3不同种植模式群体生长动态2.3.1叶面积动态与光合潜能在瓜棉复合种植模式中，从田间瓜棉叶面积指数动态看：复合种植1田间叶面积指数自出苗期平缓上升，各期均较单作甜瓜高，伸蔓期较单作甜瓜高37.1％；果实膨大期较单作甜瓜高13.1％；进人上网着色期时，单作甜瓜叶面积指数趋于平缓，瓜棉复合种植的田间叶面积指数仍在上升，较单作甜瓜高48.0％；收获时，较单作甜瓜高139.8％，且处于上升势头(图7)。

复合种植2出苗期与单作甜瓜相近。

自套作棉花出苗后，叶面积指数开始快速增加，在果实膨大期较单作甜瓜高9.8％，上网着色期较单作甜瓜高33.8％，收获期较单作甜瓜高116.8％，且处于上升势头，但各期均较复合种植1低。

单作棉花生长较缓。

在复合种植共生期叶面积指数均较单作甜瓜。

复合种植1、2模式的低。

甜瓜收获后，单作瓜田间已无叶，2种复合种植模式田间叶面积指数接近，但远远高于单作棉花(图7)。

与此相对应的田间光合势比较，各生长发育期瓜棉复合种植2种模式均高于单作甜瓜：出苗期-伸蔓期，复合种植1较单作甜瓜高43.3％：伸蔓期-果实膨大期，较单作甜瓜高16.0％：果实膨大期-上网着色期，较单作甜瓜高35.3％；成熟期，高于单作甜瓜96.3％。

接近2倍。

出苗期-伸蔓期，复合种植2与单作甜瓜接近：伸蔓期-果实膨大期，较单作甜瓜高7.7％：果实膨大期-上网着色期，较单作甜瓜高25.0％；成熟期，较单作甜瓜高77.5％。

各期复合种植2的田间光合势均较复合种植1低。

在复合种植共生期，单作棉花的田间光合势均较单作甜瓜，复合种植1、2模式低。

甜瓜收获后。

2种复合种植模式的田间光合势接近，但远远高于单作棉花。

见图8。

2.3.2群体干物质积累瓜棉复合种植中增加了套作棉花，共生期内复合种植2种模式田间群体干物质积累量高于单作甜瓜群体：出苗期，复合种植1远较单作甜瓜高：伸蔓期，复合种植1模式瓜、棉同步生长。

干物质积累量较单作甜瓜高125.1％；果实膨大期。

甜瓜快速生长，积累干物质，但复合种植1的瓜棉干物质积累量仍较单作甜瓜高67.6％：上网着色期较单作甜瓜高61.6％；收获期，单作甜瓜干物质积累量达到最大，复合种植1仍较单作甜瓜高92.4％，且处于上升势头。

出苗期，复合种植2与单作甜瓜群体干物质积累量相近：伸蔓期。

复合种植2瓜棉同步生长，群体干物质积累量较单作甜瓜高20.3％；果实膨大期，甜瓜快速生长，积累干物质，但复合种植2仍较单作甜瓜高60.5％；上网着色期。

较单作甜瓜高47.4％；收获期，较单作甜瓜高78.2％，且处于上升势头。

各期复合种植2的群体干物质积累量均较复合种植1低。

单作棉花生长较缓，瓜棉共生期群体干物质积累量均较单作甜瓜，复合种植1、2模式低而缓慢上升。

甜瓜收获后。

2种复合种植模式棉花生长迅速，各期田间干物质积累量远高于单作棉花。

见图9。

反映在群体生长率上，各生长发育期瓜棉复合种植2种模式群体生长率均高于单作甜瓜(图10)。

出苗期-伸蔓期，复合种植1的瓜、棉同步生长，其群体生长率较单作甜瓜高115.0％：伸蔓期-果实膨大期，较单作甜瓜高63.8％；果实膨大期-上网着色期，较单作甜瓜高58.9％；成熟期，单作甜瓜群体生长率下降，已低于果实膨大期，而瓜棉复合种植1的群体生长率仍在上升，较单作甜瓜高159.7％，表现出较好的生长优势。

出苗期-伸蔓期，复合种植2群体生长率较单作甜瓜高20.5％：伸蔓期-果实膨大期。

较单作甜瓜高63.2％；果实膨大期-上网着色期，较单作甜瓜高41.3％；成熟期，单作甜瓜群体生长率开始下降，已低于果实膨大期，而复合种植2群体生长率仍在上升。

较单作甜瓜高145.6％。

在复合种植共生期，单作棉花的群体生长率均较单作甜瓜，复合种植1、2模式低。

甜瓜收获后，由于前期奠定的良好生长基础，2种复合种植模式棉花群体生长率均较单作棉花高，而复合种植模式1高于复合种植2，但在近收获期，复合种植2高于复合种植1。

见图10。

2.4甜瓜、棉花单作与复合种植产量比较单作甜瓜、棉花产量较复合种植模式的甜瓜、棉花无明显差异，单作甜瓜较复合种植模式略高，而棉花则相反，单作棉花产量比复合种植时低(表3)。