不同作物与棉花间作对棉花品质和作物养分吸收利用的影响

分类号：密级：公开学号：2009107050单位代码：10759石河子大学硕士学位论文不同作物与棉花间作对棉花品质和作物养分吸收利用的影响学位申请人党小燕指导教师李隆教授危常州教授申请学位门类级别农学硕士学科、专业名称植物营养学研究方向植物生理生态所在学院农学院中国·新疆·石河子2012年6月不同作物与棉花间作对棉花品质和作物养分利用的影响CottonfiberQuality,Uptakeandconversionefficienciesofnitrogen,phosphorusandpotassiumincotton-basedintercroppingsystemsADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAgricultureByDangXiaoyan(plantnutriology）DissertationSupervisor:LiLongandWeiChangzhouJune,2012石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日I摘要棉田间作能够解决棉花与粮食作物和蔬菜作物争地的矛盾,但是否有间作优势以及间作优势的作物营养基础，棉花纤维品质是否受间作影响，如何降低棉田间作中作物种间竞争，提高养分资源的利用效率等问题是棉田间作优势的关键，也是众所关心的问题。本研究在新疆石河子大学试验站设置棉花与花生、大豆、鹰嘴豆、洋葱、萝卜、线辣椒间作以及各个作物单作的田间试验，并在中国农业大学资环学院温室开展盆栽试验，旨在揭示以棉花为基础的间作体系的间作优势以及养分吸收和利用效率对间作优势的贡献，分析间作对棉花品质的影响，及间作后作物养分吸收的氮磷钾等大量元素积累动态和种间相互的影响,为新疆棉花为主的间作体系的发展提供科学依据。结果表明：（1）与单作相比，棉花与洋葱间作能显著地提高棉花上半部分平均长度，且达到了5%的显著水平；尽管棉花与线辣椒、鹰嘴豆、花生间作时棉花的麦克隆值显著地高于单作，但都处于这一指标的合理范围之内；间作体系对棉花纤维的断裂比强度、整齐度、伸长率、反射率、纺纱均匀性指数都没有影响；间作并没有显著影响棉花的品质，甚至与洋葱间作提高了棉花品质。（2）棉花与鹰嘴豆、花生、洋葱、萝卜间作以后土地当量比(LER)分别为1.02、1.30、1.12、1.68都大于1,说明具有间作优势；棉花与大豆、线辣椒间作后LER分别为0.91和0.99小于1,没有间作优势。（3）棉花与鹰嘴豆、花生、洋葱、萝卜间作体系作物的吸氮量明显高于单作18%～74%,棉花与大豆和线辣椒间作体系作物的吸氮量低于单作10%和34%;棉花与大豆、鹰嘴豆、花生、洋葱、萝卜间作体系中作物吸磷量比单作增加5%～104%,棉花与线辣椒间作体系作物的吸磷量低于单作6%;棉花与花生、洋葱、萝卜间作体系中作物吸钾量高于单作20%～58%,棉花与大豆、鹰嘴豆和线辣椒间作作物吸钾量低于间作19%～22%。（4）棉花与花生、洋葱、萝卜间作体系氮磷钾吸收效率对土地当量比的贡献分别为0.41～0.82,0.25～1.04,0.15～0.59,利用效率的贡献分别为0.35～0.04,0.03～0.14,0.16～0.01。间作优势在营养方面的基础主要来自于间作相对于单作吸收效率的增加,而不是利用效率的改变。（5）棉花和大豆以及棉花和萝卜共生期间,棉花对养分的竞争能力弱于大豆(CRcc11)，表现为大豆和萝卜生长及养分吸收积累处于优势地位，棉花处于不利地位；棉花和辣椒、花生、洋葱共生的整个生育期间,棉花对养分的竞争能力强于辣椒(CRcc11)，表现为棉花生长和养分吸收积累处于优势地位，辣椒、花生、洋葱处于不利地位；棉花和鹰嘴豆共生的前一阶段，棉花对养分竞争能力弱于鹰嘴豆(CRcc11)，表现为鹰嘴豆生长处于优势地位，但到鹰嘴豆收获前，棉花对养分的竞争能力则强于鹰嘴豆CRcc11)，表现为棉花生长处于优势地位，鹰嘴豆处于不利地位。不同作物与棉花间作对棉花品质和作物养分利用的影响关键词：间作棉花；棉花纤维品质；间作优势；养分吸收量；土地当量比IAbstractCotton-basedintercroppingispopularinNorthwestChina,becausetheyareabletosolvetheconflictinplantingareasbetweencerealsandcotton.However,thereisshortageofknowledgeinyieldadvantage,nutrientcompetitionuptake,andnutrientconversionofcotton-basedintercropping.Therefore,theobjectivesofthestudyweretoinvestigatethefiberqualityofcottonintercroppedwithvariouscropsandvegetables,yieldadvantage,uptakeandconversionefficiencyofnitrogen,phosphorusandpotassiuminseveralintercroppingsystems,whichincludepeanuts/cotton,soybean/cotton,chickpea/cotton,onion/cotton,radish/cotton,linechilli/cottonintercropping,andtheircorrespondingmonocultures.Afieldexperimentwasconductedtodeterminatetheyieldadvantageandnutrientuptakeandconversionofpeanuts/cotton,soybean/cotton,chickpea/cotton,onion/cotton,radish/cotton,linechilli/cottonintercropping,comparedtotheircorrespondingmonocultures.Agreenhousestudyofcottonintercroppedwithradishandonionwasalsosetuptodeterminethecontributionofinterspecificrootinteractionstocropnutrientuptakeandcottonfiberquality,througharootbarrierdevise.Resultsshowedthatfiberlengthofcottonintercroppedwithonionwassignificantly(P0.05)greaterthanthatinsolecroppingcotton..Althoughthemicronaireofcottonfiberissignificantlygreaterinthecotton/linearchilli,cotton/chickpeaandcotton/peanutintercroppingthaninsolecropping,theyweredistributedwithinthesamerangeforStandardofChinesecottonquality.Therewerenosignificantdifferencesinelongation,reflectivity,yellowdegrees,spinningconsistencyindexandfiberstrengthbetweenintercroppedandsolecroppingcotton.Intercroppingdidnotreducethefiberqualityofcotton.Landequivalentratios(LERs)ofpeanuts/cotton,chickpea/cotton,onion/cottonandradishintercroppingwere1.02,1.30,1.12and1.68,respectively,indicatingsignificantyieldadvantages.However,LERsofthebothsoybean/cottonandlinechilli/cottonintercroppingwere0.91and0.99respectively,indicatingnoyieldadvantages.Nitrogenuptakeofpeanuts/cotton,chickpea/cotton,onion/cottonandradish/cottonintercroppingwassignificantlyincreasedby18%to74%,comparingtotheweightedmeansofsolecroppingcrops.Incontrast,nitrogenuptakebysoybean/cottonandlinechilli/cottonintercroppingwasdecreasedby10%and34%,respectivelycomparingtothatofcorrespondingweightedmeanforsolecrops.Phosphorusuptakebyintercroppedspeciesalsowashigherthantheweightedmeansofuptakebysolecropsinpeanuts/cotton,chickpea/cotton,onion/cotton,radish/cottonandsoybean/cottonintercroppingby5%to104%,butlowerinlinechilli/cottonpatternsby6%.Therewere20%to58%increasesofpotassiumuptakeinpeanuts/cotton,onion/cottonandradish/cottonintercroppingoverthatinsolecropping.However,19%to22%deceasesofpotassiumuptakewereobservedinsoybean/cotton,chickpea/cotton,andlinechilli/cottonintercroppingovertheweightedmeansofcorrespondingsolecrops.ThecontributionofuptakeefficiencyofN,P,andKtoLERwere0.41～0.82,0.25～1.04and0.15～0.59,respectively,andtheconversionefficiencyofN,P,Kwere0.35～0.04,0.03～0.14,and0.16～0.01,respectively.Theyielda