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合理的间套作可提高农田生态系统生物多样性,降低病虫害,增加作物产量,具有明显的生态优势和产量优势。但目前国内外有关稻田的间套作体系中,主要集中在国内,且以水稻(Oryza sativa)与旱地作物间作研究较多,在水田环境下水稻与其他水生植物的间套作研究主要集中在水稻与水生蔬菜间作方面。本研究在华南地区水田环境下,引入水生花卉美人蕉、梭鱼草,分别在2016-2017年早晚稻进行水稻与美人蕉(Canna indica L.)间作、水稻与梭鱼草(Pontederia cordata L.)间作模式试验,共设置水稻常规单作(CK)、美人蕉单作(CM)、梭鱼草单作(PM)、水稻与美人蕉间作(RC)、水稻与梭鱼草间作(RP)5个处理,各处理重复3次。此外,通过室内模拟镉单一污染,研究了不同镉浓度对水稻分别与上述两种水生花卉间作的影响,分别设置CK、CM、PM、RC、RP 5个处理,投加镉浓度分别为0、1、10、25 mg·kg-1。通过上述试验,探究水稻与美人蕉、水稻与梭鱼草间作对稻田小气候、病虫害防控、农田重金属污染修复以及间作模式的经济、生态效益。研究结果如下:1.水稻与美人蕉、水稻与梭鱼草间作模式下,水稻分蘖数、叶绿素含量、有效穗数和产量明显高于水稻单作模式。其中两种间作模式交错区的边行水稻分蘖数、水稻叶片叶绿素含量、有效穗数和产量均与行带中心区的内行达到显著水平。表明两种间作模式下边行水稻产量的提高是间作模式增产的主要原因之一,且主要通过增加有效穗数来实现。4季试验中,水稻与美人蕉间作、水稻与梭鱼草间作模式的水稻单位面积产量分别比水稻单作模式平均提高了28.98%、19.87%,且间作模式的土地当量比均大于1,表明两种间作模式均具有一定的产量优势。2.水稻与美人蕉间作、水稻与梭鱼草间作均对稻纵卷叶螟和纹枯病起到了一定的控制作用,其中稻纵卷叶螟卷叶率分别显著降低了60.31%、34.24%,水稻纹枯病病情指数分别显著降低了44.03%和46.18%,且两种间作模式下边行稻纵卷叶螟卷叶率、纹枯病病情指数均显著低于内行。3.对分蘖期和抽穗期田间小气候的调查结果表明,水稻与美人蕉、水稻与梭鱼草间作模式的田间温度和温差高于水稻单作模式。群体空气相对湿度的调查结果显示,两种间作模式下的日平均空气相对湿度于低单作模式。对田间光照强度调查结果表明,间作模式提高了交错区的光照强度。两种间作模式在一定条件下提高了水稻冠层的温度和田间的光照强度,降低了空气相对湿度,有利于水稻增产和病虫害的防控。4.水稻与美人蕉、水稻与梭鱼草间作间作处理下的糙米率、精米率、整精米率、长宽比、碱消值和直链淀粉含量基本上均高于单作处理,其中水稻与梭鱼草间作的糙米率、整精米率与单作处理呈显著差异,两种间作处理垩白率均显著低于水稻单作,水稻与美人蕉间作的稻米长宽比、碱消值显著高于水稻单作。表明两种间作处理的稻米品质在一定程度上更优于单作处理。5.与水稻单作模式相比,水稻与美人蕉、水稻与梭鱼草间作经济收益更高。虽然购买美人蕉、梭鱼草种苗资金投入较大,但两种间作模式分别比水稻单作种植模式收入提高17525.06元·hm-2和15657.30元·hm-2。说明水稻与美人蕉间作、水稻与梭鱼草间作模式能带来更大的经济收益。6.不同镉胁迫下对水稻与美人蕉、水稻与梭鱼草间作的研究表明,水稻体内镉分布规律为:根>茎>叶>穗,美人蕉、梭鱼草体内镉分布规律为:根>茎>叶,各器官均随着镉浓度增加逐渐增加。在同一镉浓度下,水稻与美人蕉间作、水稻与梭鱼草间作模式体内镉含量均低于水稻单作,且各时期水稻株高与分蘖均高于水稻单作,以上表明间作能减少水稻对镉的吸收,促进水稻的生长,其中以水稻与梭鱼草间作效果更佳;富集系数、转移系数结果表明,美人蕉与梭鱼草均能富集一定浓度的镉;美人蕉比梭鱼草具有更强的向地上部转移镉能力。在目前较低浓度的农田镉污染下,水稻与美人蕉间作、水稻梭鱼草间作具有一定的推广价值。综上,水稻与美人蕉、水稻与梭鱼草间作具有较高的综合效应。