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小麦/蚕豆间作是云南省小春作物多样性种植的主要模式。已有的研究主要着眼于系统的病害控制及产量优势上,至今还缺乏小麦蚕豆种间关系及其作用机制的阐明。本研究在温室和大田条件下,采用根系分隔技术,探讨了小麦/蚕豆间作系统中施氮磷、接种根瘤菌、间作及地上部地下部相互作用对病虫害发生、养分吸收及产量形成的影响。获得的主要结果如下:
(1)施氮显著增加小麦白粉病的发生;温室盆栽条件下,小麦蚕豆地下部相互作用在施O和0.2gN/kg土时对小麦白粉病有明显控制作用,而在施0.05gN/kg土时显著增加了小麦白粉病:田间条件下,不施氮时间作增加了小麦白粉病的发生,主要源于间作边行的白粉病比单作小麦显著增大;施氮150和300kgN/hm<2>时,间作对小麦白粉病影响不大,但施150kgN/hm。时间作边行的白粉病明显低于间作内行和单作行;小麦/蚕豆地下部相互作用在不同氮量下都增加了小麦白粉病的发生,而地上部相互作用在不施氮时增加,施氮150和300kgN/。hm。时降低小麦白粉病。表明小麦白粉病发生受小麦氮营养、小麦蚕豆根际效应和田间微气候变化的综合影响,低氮条件下主要受氮营养影响,充足或高量氮条件下主要受种间根际效应和田间微气候变化的影响。
(2)小麦锈病发生与小麦氮营养密切相关,小麦蚕豆地上部相互作用对控制小麦锈病有明显贡献,但施氮、小麦蚕豆间作及地下部或地上部相互作用对小麦锈病的影响在玉溪与陆良两地和不同生育时期表现不同,说明影响小麦锈病发生的因素很复杂。
(3)蚕豆斑潜蝇(成虫或幼虫)、赤斑病和锈病与蚕豆氮营养无明显相关性;盆栽中小麦蚕豆根系相互作用对斑潜蝇成虫和幼虫为害有控制效果,且地下部强相互作用的控制效果大于地下部弱相互作用;而在田间,小麦蚕豆地上部相互作用增加了斑潜蝇幼虫为害;
(4)小麦蚕豆间作相比单作明显降低了蚕豆赤斑病和锈病,其中小麦蚕豆地上部相互作用占主要贡献。
(5)盆栽试验中,施氮和小麦蚕豆地下部相互作用协同促进小麦生长,而地下部相互作用显著抑制蚕豆生长,且地下部强相互作用的促进(或抑制)作用比地下部弱相互作用更大,这是因为小麦对资源的竞争能力比蚕豆强,根系强相互作用时小麦相对蚕豆的竞争力比根系弱相互作用时大。
(6)田间试验中,小麦的间作优势和边行优势,以及蚕豆的生长状况在玉溪和陆良两地表现不同,这与品种组合不同作物群体结构不同而形成的不同种间关系有关;田问挖沟铺膜措施对土壤的扰动影响了蚕豆生长。
(7)施氮降低根瘤重,适量施磷增加根瘤重,间作相比单作明显提高蚕豆根瘤重;适量施磷有利于小麦、蚕豆的产量提高和氮素吸收;综合分析本研究结果,认为150 kg N/hm<2>和75~150kg P<,2>O<<5>/hm<2>是较合适的施肥量。
(8)接种根瘤菌Rl和R2对蚕豆生长无显著效果。