氮肥后移及间作对玉米光合特性的耦合效应

[目的]针对绿洲灌区覆膜玉米氮素需求前移,后期脱肥问题,通过探讨氮肥后移对间作玉米光合生理特性及产量的影响,以期揭示间作玉米产量形成的光合机制.[方法]2019—2021年,在河西绿洲灌区以玉米为试验材料,采用裂区试验设计,主因素为种植模式,设玉米间作豌豆和单作玉米2个水平,副因素为3个施氮制度(氮肥后移20％,氮肥后移10％,常规施氮不后移),研究氮肥后移及间作模式下,玉米的光合生理特性和产量表现.[结果]与常规施氮不后移相比,氮肥后移20％和氮肥后移10％处理下间作玉米籽粒产量分别提高28.5％、13.8％,生物产量分别提高23.8％、12.5％;单作玉米籽粒产量分别提高29.7％、13.3％,生物产量分别提高19.6％、10.3％.相同占地面积下,间作较单作玉米籽粒产量增加33.2％—35.1％,生物产量增加26.8％—31.5％.同时,氮肥后移20％和氮肥后移10％处理较常规施氮不后移提高了间作群体籽粒产量27.2％、12.9％.说明,间作较单作模式可提高玉米产量,且氮肥后移处理较常规施氮促进了间作产量的提高.与单作模式相比较,间作玉米可保持较高的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,较低的胞间CO2浓度,且氮肥后移处理具有促进作用.氮肥后移20％、氮肥后移10％较常规施氮不后移处理玉米净光合速率分别提高12.8％、6.0％;气孔导度分别提高14.0％、6.9％;蒸腾速率分别提高20.5％、9.5％;胞间CO2浓度分别降低29.8％、13.1％.间作模式下,氮肥后移20％、氮肥后移10％处理玉米全生育期叶片相对叶绿素含量(SPAD值)较常规施氮不后移处理分别提高7.5％、3.7％.主成分分析结果表明,氮肥后移和间作主要通过提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶片相对叶绿素含量和降低胞间CO2浓度来增加玉米产量.[结论]氮肥后移20％(玉米拔节期追肥36 kg·hm-2+吐丝后15 d追肥108 kg·hm-2)有利于间作玉米光合特性提高,从而促进玉米增产.