不同滴灌带布设方式对苹果×大豆间作系统养分分布及利用特征的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0355

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (11): 64-73.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0355

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

不同滴灌带布设方式对苹果×大豆间作系统养分分布及利用特征的影响

万倩¹^,²(), 王若水¹^,²(), 肖婉¹^,², 罗成威¹^,², 窦晓宇¹^,², 王莉莎¹^,², 熊常¹^,², 王鑫¹^,², 代厚帅¹^,²

¹ 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站，北京林业大学，北京 100083
² 北京林业大学水土保持学院，北京 100083

收稿日期:2022-04-23 修回日期:2022-07-08 出版日期:2023-04-15 发布日期:2023-04-10
通讯作者: 王若水，男，1983年出生，湖北宜昌人，副教授，博士，主要从事复合农林经营等方面研究。通信地址：100083 北京林业大学水土保持学院，E-mail：wrsily_2002@163.com。
作者简介:
万倩，女，1997年出生，江西南昌人，硕士，主要从事农林复合经营方面研究。通信地址：100083 北京林业大学水土保持学院，E-mail：18870857880@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划资助(2022YFE0115300); 国家自然科学基金面上项目资助(32271960)

Effects of Different Drip Irrigation Belt Deployment Methods on Nutrient Distribution and Utilization Characteristics of Apple-Soybean Alley Cropping System

WAN Qian¹^,²(), WANG Ruoshui¹^,²(), XIAO Wan¹^,², LUO Chengwei¹^,², DOU Xiaoyu¹^,², WANG Lisha¹^,², XIONG Chang¹^,², WANG Xin¹^,², DAI Houshuai¹^,²

¹ Jixian Forest Ecosystem National Observation and Research Station, Beijing Forestry University, Beijing 100083
² College of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083

Received:2022-04-23 Revised:2022-07-08 Online:2023-04-15 Published:2023-04-10

摘要/Abstract

摘要：

为探究不同滴灌带布设方式对果农间作系统养分的分布及利用特征的影响，以晋西黄土区典型的苹果/大豆间作系统为研究对象，设置裂区试验，分析不同滴灌带布设措施下，苹果/大豆间作系统的土壤养分的空间分布、大豆产量及养分吸收利用效率。设置3种滴灌带间距（L1：每行大豆根部布设滴灌带；L2：每间隔1行大豆布设1条滴灌带；L3：每间隔3行大豆布设2条滴灌带）和2种覆膜方式（M1：覆白膜；M0：不覆膜）。结果表明：覆膜和滴灌带间距对土壤养分分布影响显著(P<0.05)，在水平方向上距树不同距离的土壤养分含量出现“V”和“N”型变化规律，通过改变滴灌带间距调节水肥的再分布可以促进生态位的分离而缓解竞争，同时提高养分的吸收利用效率有效的增加产量，其中养分含量及吸收利用效率最高的是覆膜+每间隔一行大豆布设一条滴灌带的处理，其产量为1747.6 kg/hm²，该模式更适合为缓解苹果/大豆间作群体的种间水肥竞争提供参考。

关键词: 果农间作, 滴灌带布设, 种间竞争, 土壤养分, 晋西黄土区

Abstract:

To investigate the effects of different drip irrigation belt deployment methods on soil and plant nutrient distribution and utilization characteristics in an alley cropping system, a split-zone experiment was carried out to analyze the spatial distribution of soil nutrients, soybean yield, plant nutrient uptake and use efficiency in a typical apple-soybean intercropping system under different drip irrigation belt deployment. Three types of drip belt spacing (L1: drip belt at the root of each soybean row; L2: one drip belt every other soybean row; L3: two drip belts every three soybean rows) and two types of mulching (M1: white film and M0: without film) were applied. The results showed that mulching type and drip irrigation belt layout had significant effects on the distribution of soil nutrients (P<0.05). In the horizontal direction, the variation trend of soil nutrient content in different distances from tree rows showed “V” and “N” shape patterns. By means of the drip belt layout, soil water and fertilizer could be redistributed, hence to promote the niche separation and alleviate competition between the two species as well, which could further improve the nutrient uptake and utilization efficiency to increase the yield ultimately. The highest plant nutrient content and uptake and utilization efficiency were both achieved in the treatment of white film mulching with one drip irrigation belt every other soybean row layout, under which the highest yield was 1747.6 kg/hm². The model could provide reference for alleviating the interspecific water-fertilizer competition in apple-soybean intercropping system.

Key words: alley cropping system, drip irrigation belt deployment, interspecific competition, soil nutrients, Loess Plateau of west Shanxi Province

万倩, 王若水, 肖婉, 罗成威, 窦晓宇, 王莉莎, 熊常, 王鑫, 代厚帅. 不同滴灌带布设方式对苹果×大豆间作系统养分分布及利用特征的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(11): 64-73.

WAN Qian, WANG Ruoshui, XIAO Wan, LUO Chengwei, DOU Xiaoyu, WANG Lisha, XIONG Chang, WANG Xin, DAI Houshuai. Effects of Different Drip Irrigation Belt Deployment Methods on Nutrient Distribution and Utilization Characteristics of Apple-Soybean Alley Cropping System[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(11): 64-73.

图/表 10

参考文献 30

[1]	云雷. 晋西黄土区果农间作系统种间关系研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2011:5-25.
[2]	JOSE S, GILLESPIE A R, SEIFERT J R, et al. Defining competition vectors in a temperate alley cropping system in the midwestern USA: 3. Competition for nitrogen and litter decomposition dynamics[J]. Agroforestry Systems, 2000, 48(1):61-77. doi: 10.1023/A:1006241406462 URL
[3]	RAO M R, ONG C K, PATHAK P, et al. Productivity of annual cropping and agroforestry systems on a shallow Alfisol in semi-arid India[J]. Agroforestry Systems, 1991, 15(1):51-63. doi: 10.1007/BF00046278 URL
[4]	SANCHEZ P A. Science in agroforestry[J]. Agroforestry Systems, 1995, 30(1-2):5-55. doi: 10.1007/BF00708912 URL
[5]	FRIDAY J B, FOWNES J H. Competition for light between hedgerows and maize in an alley cropping system in Hawaii, USA[J]. Agroforestry Systems, 2002, 55(2):125-137. doi: 10.1023/A:1020598110484 URL
[6]	高飞, 王若水, 许华森. 晋西黄土区水肥调控对苹果玉米间作系统土壤含水量及分布的影响[J]. 中国水土保持科学, 2016, 14(4):94-104.
[7]	JOSE S, GILLESPIE A R, PALLARDY S G. Interspecific interactions in temperate agroforestry[J]. Agroforsyst, 2004, 61(1):237-255.
[8]	冯良山, 孙占祥, 郑家明, 等. 不同水肥条件对间作花生和谷子水分养分利用的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2015, 33(5):24-29.
[9]	李发永, 张营山, 王龙, 等. 枣棉间作模式下作物不同水肥界面交互影响初探[J]. 干旱地区农业研究, 2014, 32(2):99-106,136.
[10]	尹飞, 毛任钊, 傅伯杰, 等. 枣粮间作生态系统土壤氮空间分布特性[J]. 生态学报, 2009, 29(1):325-331.
[11]	秦树高, 吴斌, 张宇清, 等. 林草复合系统地下部分种间互作关系与化感作用研究进展[J]. 草业学报, 2011, 20(2):253-261.
[12]	GOYAL S, CHANDER K, MUNDRA M C, et al. Influence of inorganic fertilizers and organic amendments on soil organic matter and soil microbial properties under tropical conditions[J]. Biology and Fertility of Soils, 1999, 29(2):196-200. doi: 10.1007/s003740050544 URL
[13]	张秀捷, 孔清华, 李光永, 等. 滴灌带间距和滴头间距对黄瓜产量的影响及经济效益分析[J]. 节水灌溉, 2010(9):81-83.
[14]	王维娟, 牛文全, 孙艳琦, 等. 滴头间距对双点源交汇入渗影响的模拟研究[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2010, 38(4):219-225,234.
[15]	袁昌富, 李明思, 于英雷, 等. 滴头间距对线源滴灌土壤湿润均匀度的影响[J]. 石河子大学学报(自然科学版), 2010, 28(4):492-496.
[16]	李宝深. 滴灌蕉园养分综合管理技术研究与应用—以广西金穗为例[J]. 中国农业文摘-农业工程, 2016, 28(5):26.
[17]	XINGFA H, ZHOUBI Z, ZEJUN H. Suitable Technological Parameters of Mulched Drip Irrigation of Corn in Northwest China Irrigation Frequency and Drip Line Spacing[J]. Agricultural Engineering, 2019.
[18]	张文龙, 申磊, 王秀媛, 等. 焉耆盆地孜然与玉米间作种植对作物生产力及种间互作的影响[J]. 石河子大学学报(自然科学版), 2022:1-8.
[19]	云雷, 毕华兴, 马雯静, 等. 晋西黄土区果农间作土壤养分空间分布[J]. 农业工程学报, 2010(26):292-299.
[20]	许华森, 云雷, 毕华兴, 等. 核桃-大豆间作系统细根分布及地下竞争[J]. 生态学杂志, 2012, 31(7):1612-1616.
[21]	侯云鹏, 孔丽丽, 尹彩侠, 等. 覆膜滴灌下氮肥与种植密度互作对东北春玉米产量、群体养分吸收与转运的调控效应[J]. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(1):54-65.
[22]	赵妍, 王凤新, 周奇, 等. 滴灌带间距和灌水定额对春小麦产量和水分利用效率的影响[J]. 中国农学通报, 2016, 32(14):194-199. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb15120040
[23]	胡敏, 苗庆丰, 史海滨, 等. 不同地膜覆盖对春玉米生长发育及水分利用效率的影响[J]. 干旱区资源与环境, 2017, 31(2):173-177.
[24]	许华森, 毕华兴, 高路博, 等. 晋西黄土区果农间作系统根系生态位特征[J]. 中国农学通报, 2013, 29(24):69-73.
[25]	MURLEY C B, SHARMA S, WARREN J G, et al. Yield response of corn and grain sorghum to row offsets on subsurface drip laterals[J]. Agricultural water management, 2018, 208:357-362. doi: 10.1016/j.agwat.2018.06.038 URL
[26]	XU Z Z, YU Z W, WANG D, et al. Nitrogen accumulation and translocation for winter wheat under different irrigation regimes[J]. Journal of agronomy and crop science, 2005, 191(6):439-449. doi: 10.1111/jac.2005.191.issue-6 URL
[27]	FAN Y, WANG Z, LIAO D, et al. Uptake and utilization of nitrogen, phosphorus and potassium as related to yield advantage in maize-soybean intercropping under different row configurations[J]. Scientific reports, London: Nature publishing group, 2020, 10(1):9504.
[28]	王月福, 于振文, 李尚霞, 等. 土壤肥力和施氮量对小麦氮素吸收运转及籽粒产量和蛋白质含量的影响[J]. 应用生态学报, 2003(11):1868-1872.
[29]	REN Y, ZHANG L, YAN M, et al. Effect of sowing proportion on above- and below-ground competition in maize-soybean intercrops[J]. Scientific reports, Berlin: Nature portfolio, 2021, 11(1):15760.
[30]	王旭洋, 范兴科. 水肥一体化滴灌条件下氮素在土壤中的时空分布特征[J]. 节水灌溉, 2016(6):55-58.

处理编号	灌水定额/(m³/hm²)
处理编号	分枝期(5.27—6.16, 20 d)	开花结荚期(6.17—7.21, 35 d)	鼓粒期(7.22—8.20, 30 d)
M1L1	711	822	86.2
M1L2	711	777	92
M1L3	711	555	110
CK1	0	0	0
M0L1	711	893	94.2
M0L2	711	800	80.6
M0L3	711	933	99.1
CK0	0	0	0

处理编号	灌水定额/(m³/hm²)
处理编号	分枝期(5.27—6.16, 20 d)	开花结荚期(6.17—7.21, 35 d)	鼓粒期(7.22—8.20, 30 d)
M1L1	711	822	86.2
M1L2	711	777	92
M1L3	711	555	110
CK1	0	0	0
M0L1	711	893	94.2
M0L2	711	800	80.6
M0L3	711	933	99.1
CK0	0	0	0

处理	铵态氮			硝态氮			速效钾			速效磷
处理	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm
M1L1	0.92^*	0.76ns	0.50ns	-0.56ns	3.99ns	11.38^*	6.36^*	5.57ns	4.68^*	2.33ns	2.60ns	0.60^*
M1L2	0.96^*	0.80ns	-0.22 ns	9.15^*	5.89^**	5.79^**	9.22^**	6.33^**	4.88^*	3.22^**	1.51^*	2.03^*
M1L3	1.04^*	1.10^*	0.34ns	6.94^*	4.94^*	4.30^*	4.14^*	4.10^*	3.90ns	1.24ns	1.10^*	0.68ns
CK1	1.01^**	0.93^**	0.46^*	7.81^**	4.50^**	3.76^*	4.50^*	3.90^**	3.10^*	0.80^**	0.48^**	0.41^*
M0L1	0.97^*	0.88^*	0.24ns	2.90ns	4.37ns	5.29ns	9.9ns	4.82ns	5.10ns	2.56^*	1.72ns	1.31^*
M0L2	0.97^**	0.64^**	0.39ns	4.82^*	8.52^*	2.77^*	6.16^**	3.70^**	3.30^**	1.79^**	1.21^**	1.13^*
M0L3	0.86ns	0.63ns	0.48ns	3.40ns	2.99ns	2.97^*	4.60^*	3.80^*	2.80ns	1.26^*	0.46ns	0.47^*
CK0	0.86^**	0.66^*	0.26^*	5.68^**	4.01^**	2.78^*	3.84^**	4.50^**	5.70^**	0.55^**	0.33^**	0.29^*

处理	铵态氮			硝态氮			速效钾			速效磷
处理	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm
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M1L3	1.04^*	1.10^*	0.34ns	6.94^*	4.94^*	4.30^*	4.14^*	4.10^*	3.90ns	1.24ns	1.10^*	0.68ns
CK1	1.01^**	0.93^**	0.46^*	7.81^**	4.50^**	3.76^*	4.50^*	3.90^**	3.10^*	0.80^**	0.48^**	0.41^*
M0L1	0.97^*	0.88^*	0.24ns	2.90ns	4.37ns	5.29ns	9.9ns	4.82ns	5.10ns	2.56^*	1.72ns	1.31^*
M0L2	0.97^**	0.64^**	0.39ns	4.82^*	8.52^*	2.77^*	6.16^**	3.70^**	3.30^**	1.79^**	1.21^**	1.13^*
M0L3	0.86ns	0.63ns	0.48ns	3.40ns	2.99ns	2.97^*	4.60^*	3.80^*	2.80ns	1.26^*	0.46ns	0.47^*
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处理	有机质			全氮			全磷
处理	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm	0~20 cm	20~40 cm	40~60 cm
M1L1	1.13^*	0.48ns	0.23ns	0.18^*	-0.01ns	-0.01ns	0.13ns	0.07ns	0.02^*
M1L2	1.43^**	0.27^**	0.37ns	0.11^*	0.08^**	0.06^*	0.29ns	0.06^*	0.07^*
M1L3	0.83ns	0.45^*	0.19^*	0.06ns	0.05ns	0.09ns	0.09ns	0.02ns	0.04ns
CK1	0.60^*	0.40^*	0.33^**	0.03ns	0.01^*	0.04^**	0.17^**	0.02^**	0.06^**
M0L1	1.89ns	0.51^*	0.41^*	0.07^*	0.03ns	0.03^*	0.24ns	0.04ns	0.03ns
M0L2	1.25^*	0.37^**	0.41^**	0.05ns	0.02^**	0.03^**	0.06^**	0.03^**	0.03ns
M0L3	0.89ns	0.46ns	0.17ns	0.04ns	0.02ns	0.03ns	0.05^*	0.02^**	0.04^*
CK0	0.49^**	0.30^*	0.27^*	0.03^**	0.02^*	0.05^*	0.07^**	0.03ns	0.06^*

不同滴灌带布设方式对苹果×大豆间作系统养分分布及利用特征的影响

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距树距离/m	N利用效率					N吸收效率				P利用效率				P吸收效率
距树距离/m	1.0	1.5	2.0	2.5	1.0	1.5	2.0	2.5	1.0	1.5	2.0	2.5	1.0	1.5		2.0	2.5
M1L1	2.822	2.952	2.893	2.742	0.908	0.969	1.026	1.288	154.274	178.009	148.659	148.259	0.003	0.004		0.004	0.006
M1L2	2.665	2.584	2.568	2.85	1.064	1.268	1.167	1.594	213.344	213.344	124.547	149.429	0.003	0.005		0.004	0.008
M1L3	2.278	2.328	2.093	2.099	0.687	0.751	0.887	1.078	218.321	233.915	179.686	105.116	0.001	0.002		0.003	0.004
CK1	1.994	1.73	1.841	1.795	0.056	0.067	0.073	0.083	106.165	132.706	110.663	89.977	0.001	0.002		0.002	0.003
M0L1	3.721	3.403	3.144	3.183	0.072	0.084	0.093	0.098	207.402	311.103	256.736	167.885	0.002	0.002		0.003	0.003
M0L2	3.604	2.52	2.498	2.366	0.056	0.103	0.086	0.117	192.353	288.53	237.642	222.927	0.001	0.002		0.002	0.003
M0L3	2.216	2.035	1.894	1.694	0.034	0.046	0.053	0.061	241.333	278.461	190.987	91.227	0.001	0.001		0.002	0.002
CK0	1.791	1.767	1.316	1.214	0.011	0.014	0.02	0.022	152.411	163.298	118.659	107.802	0.001	0.001		0.001	0.001
显著性检验(F值)
S	43.753^**					44.353^**				3.440^*					6.412^**
M	0.007ns					322.228^**				5.046^*					18.378^***
S×M	3.832^*					34.410^**				0.932ns					1.437ns

[1]	沈建国, 粟贵俊, 楼玲, 何林海, 胡康赢. 洗盐方式对设施土壤盐分、养分含量及蔬菜生长的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(8): 69-73.
[2]	谢坤豪, 石奡坤, 狄清华, 陈茹, 李衍素, 于贤昌, 陈双臣, 贺超兴. 蔬菜残株堆肥还田对生姜产量及根区土壤环境的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(5): 87-91.
[3]	陈桢禄, 潘晓英, 卢钰升, 黄振瑞, 顾文杰, 郭俊杰, 魏彬, 曾瑜玲, 刘意旋, 何经纬, 李集勤. 有机无机复配调理剂对酸化土壤性状和烟叶产质量的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(3): 28-34.
[4]	胡帅, 罗立平, 孙猛, 杨禹, 温俊宝. 中华甲虫蒲螨和管氏肿腿蜂联合控制双条杉天牛初探[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 107-111.
[5]	秦乃群, 马巧云, 高敬伟, 杨璞, 蔡金兰, 郝迎春, 李艳梅, 冀洪策, 廖祥政. 沼渣施用对花生小麦轮作作物产量及土壤养分和重金属含量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 58-63.
[6]	陈慧, 周晓月, 谭诚, 张永春, 汪吉东, 马洪波. 紫云英还田对土壤养分和重金属含量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 80-85.
[7]	格桑顿珠. 西藏昌都市洛隆县土壤养分状况分析及肥力综合评价[J]. 中国农学通报, 2022, 38(35): 30-34.
[8]	王丽霞, 殷晓敏, 刘永霞, 连子豪, 王必尊, 何应对. 间作韭菜模式下番木瓜根区微生物群落变化特征[J]. 中国农学通报, 2022, 38(31): 66-76.
[9]	潘雪, 蔡立群, 董博, 乜光昀. 平川区耕地质量等级及养分特征分析研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 118-128.
[10]	胡一, 王晶, 李刚. 渭北旱塬土地整治新增耕地土壤养分特征及肥力等级评价——以合阳县为例[J]. 中国农学通报, 2022, 38(27): 94-100.
[11]	杨敏, 陈秀虎, 皮晓娟, 郭峰, 陈新苗, 胡结文. 水稻梯田土壤速效氮、磷、钾的迁移与分布特征研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(26): 50-55.
[12]	王齐旭, 李建勇. 沪郊菜地土壤养分状况分析与评价[J]. 中国农学通报, 2022, 38(22): 84-88.
[13]	李宗泰, 战丽杰, 梁燕, 葛忠强, 曹振飞, 杜振宇, 囤兴建. 山东省赤松林叶片化学计量特征及其与林分特征和土壤养分的关系[J]. 中国农学通报, 2022, 38(22): 20-30.
[14]	赵秀东, 陈晓芳, 袁自然, 叶寅. 有机肥替代对土壤养分的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(16): 74-80.
[15]	曹永庆, 姚小华, 任华东, 王开良, 李建新, 周庆. 油茶林地土壤养分特征与种仁品质性状的关系[J]. 中国农学通报, 2022, 38(16): 81-85.