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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。
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／A
LA：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。
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
2.3.2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。
在瓜棉复合种植模式中，甜瓜横向生长平铺畦面，棉花朝上纵向生长，复合群体绿叶面积大大增加，上半年共生期内，复合种植条件下的田间叶面积指数、光合势、群体生长率均优于单作甜瓜、单作棉花，可有效提高光能利用率。下半年甜瓜收获后，由于前期较好的水肥、温度条件，为棉花生长奠定了良好的生长基础，复合种植模式的棉花生长较好，田间叶面积指数、光合势和群体生长率远高于单作棉花。由于瓜棉复合种植良好的作物群体结构，在甜瓜和棉花各生长发育阶段，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。
瓜棉复合种植与单作产量比较，复合种植甜瓜产量有所下降，棉花则有所提高。但差异均未达显著水平。单作棉花、甜瓜产量与复合种植的棉花、甜瓜相比，无显著差异，单作甜瓜较复合种植略高，而单作棉花产量比复合种植时低。试验结果表明，瓜棉复合种植对于甜瓜和棉花产量影响都不大，而复合种植模式瓜、棉的总产量和总收益高于单作甜瓜、棉花，从而实现了全年增产增收。
瓜棉复合种植模式经济效益较高。根据笔者对生产者的调查结果，较好的瓜棉复合种植收益是单作甜瓜的1.39-1.68倍、单作棉花的2.07～2.5倍。体现出了单位面积的高产高效益。瓜棉复合种植模式在本地深受农民欢迎，面积不断扩大，在新疆适宜的气候地区将会有广阔的发展前景。
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。
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／A
LA：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。
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
2.3.2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。
在瓜棉复合种植模式中，甜瓜横向生长平铺畦面，棉花朝上纵向生长，复合群体绿叶面积大大增加，上半年共生期内，复合种植条件下的田间叶面积指数、光合势、群体生长率均优于单作甜瓜、单作棉花，可有效提高光能利用率。下半年甜瓜收获后，由于前期较好的水肥、温度条件，为棉花生长奠定了良好的生长基础，复合种植模式的棉花生长较好，田间叶面积指数、光合势和群体生长率远高于单作棉花。由于瓜棉复合种植良好的作物群体结构，在甜瓜和棉花各生长发育阶段，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。
瓜棉复合种植与单作产量比较，复合种植甜瓜产量有所下降，棉花则有所提高。但差异均未达显著水平。单作棉花、甜瓜产量与复合种植的棉花、甜瓜相比，无显著差异，单作甜瓜较复合种植略高，而单作棉花产量比复合种植时低。试验结果表明，瓜棉复合种植对于甜瓜和棉花产量影响都不大，而复合种植模式瓜、棉的总产量和总收益高于单作甜瓜、棉花，从而实现了全年增产增收。
瓜棉复合种植模式经济效益较高。根据笔者对生产者的调查结果，较好的瓜棉复合种植收益是单作甜瓜的1.39-1.68倍、单作棉花的2.07～2.5倍。体现出了单位面积的高产高效益。瓜棉复合种植模式在本地深受农民欢迎，面积不断扩大，在新疆适宜的气候地区将会有广阔的发展前景。