间套作效益研究论文

因魔芋畏强烈日照，若实行间套作，可得到其他作物或林木的遮荫，防止强烈日照引起的环境温度增高，保护魔芋的生理正常，减低病害威胁，提高产量。魔芋的叶片与叶柄成“T”字形或“Y”字形，光线穿透较差，其叶面积指数只有2，对光的利用率很低，且光合效率也不高，若能与其他作物或林木间套作，则可增加叶面积指数，增高单位面积上的总产出。间套作的关键是掌握“度”，即间套作物田间位置布局合理，密度适度，荫蔽适度，则魔芋与间套作物双方受益，单位面积总效益高于单作。国内外的试验结果以40%～60%荫蔽度较适当，既能抑制病害又有较强光合作用以保证产量。具体来说，荫蔽度应因地制宜，凡海拔较低，温度较高，夏季常出现30～35℃高温，日照时间长而强烈的地区，应采取50%～80%的荫蔽度；日照时数约9小时，且强度低，温度不很高的地方采用40%～60%的荫蔽度；日照较差的高海拔地区，夏季气温较低，湿度较高，云雾缭绕，在山区北坡栽培等均不必遮荫。如四川雅安地区夏季多雨，照度较低，温度不是很高，且稳定，就不需遮荫；此外，特殊的栽培地块，如曾在湖南洞庭湖堤区作魔芋栽培试验，其海拔高度低到仅30米，夏季光照强烈，温度又高，但将魔芋栽于树高20米欧美杨树行间，遮断了90%的直射光，仅依靠漫射光、照度仅约10勒克斯的树下，魔芋也能生长良好。

注意间套作物应选植株高过魔芋者，如3年或4年生花魔芋一般株高约1米，白魔芋仅60～80厘米，因此间套作物最好是高秆作物或幼龄落叶经济林木，如高粱、玉米（高秆品种）、籽苋、黄麻、杜仲、漆树、桑树、泡桐、落叶果树、油茶、蓖麻等，使高秆作物和林木在上层获得更充足的日照，而魔芋在下层得到适当荫蔽。若与秋播作物油菜、小麦等间套作必须选早熟又不易倒伏的品种，预留魔芋和玉米的种植行，以保证魔芋萌芽出土后能得到足够光照，玉米也能及时播种或移栽。

魔芋根系浅，吸收力较弱，间套作物的根系不能影响魔芋根系发展及养分吸收，因此间套作物必须有其专畦专垄，并在施基肥和追肥上保证其需要。魔芋一般5月出土，10月中、下旬枯黄倒苗。9月以后，温度及照度逐渐下降，应减少其荫蔽度，此时落叶树逐渐枯黄落叶，高粱、玉米等生长后期可去掉上部叶片，以增加魔芋光照强度。

套种间种增加了农业生态系统的复杂性，而生态系统越复杂其稳定程度就会越高，功能就会越强大！间套种在时间及空间上都对生物多样性产生着积极的影响：1. 维持土壤的物理结构。由于土壤中的各种生物的活动，能产生类似胶水的物质，可以使土壤分散的颗粒形成十分稳定的团粒结构，进而抵抗土壤受到的外力（水力、风力）侵蚀。 增加土壤的持水能力，有利于土壤的保墒能力，减少水分的蒸发。 2. 与周围环境（例如大气圈）进行着气体交换并担负对碳的固定。土壤中的生物，例如藻类，以及农田上能健壮生长的作物，有利于对空气中二氧化碳的吸收与固定；同时可以减少土壤中有机质的氧化为温室气体二氧化碳向大气中释放。 3. 担负着对土壤中毒物的去毒作用。土壤生物多样性丰富造成的高质量土壤，不仅有利于土壤中有毒的物质要么加速分解、去毒，也有利于这些毒物经过钝化去毒，进而降低对农作物的毒理生物效应，同时也能减少对初级农产品造成的污染，确保食物安全。4. 负责生态系物质和营养成分的循环、负责有机化合物的分解。农业生态系生物多样性丰富，有利于这个生态系内的物质循环，能够把废弃物迅速地变成农作物能够利用的高质量营养成分；例如，把有机废弃物转化成农作物可以利用的简单的氮、磷、钾以及其它微量元素营养物。 5. 对植物的病害、虫害、寄生病的天然控制；目前许多国家科学家研究已经发现：尽管每年有数百万吨化学农药大量被使用，但是90%以上的农业病虫害仍然是由农业生态系天然自控能力，也就是生物多样性提供的。 6. 控制着农作物的健康生长。农业生态系生物多样性丰富能为农作物营造一个良好的生长环境，包括：土壤能提供一个良好的营养库，农田能提供一个良好的生景，这个生态系本身能压制病、虫、草害对农作物的侵袭，等等。正是农业生态系为人类提供初级农产品的巨大生产潜力！

1、套作充分地利用空间，更重要的是能延长后作物对生长季节的利用，提高复种指数，提高年总产量。它主要是一种集约利用时间的种植方式2、间作是集约利用空间的种植方式。间作时，不论间作的作物有几种，皆不增计复种面积。3、正确地运用间混套作，有利于充分利用光、热、水、土等自然资源和劳力资源，实行集约种植，提高土地生产力和光能利用率，因而具有较好的增产效果。3、合理的间、混、套作能利用复合群体内作物的不同特性，增强对灾害天气的抗逆能力。

间作套种概念在一块地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植几种农作物，称为间作套种。一般把几种作物同时期播种的叫间作，不同时期播种的叫套种。间作套种是我国传统农业的精髓，在我国有悠久的种植历史。即便是在现代农业中仍极具特色。我国间套作模式多样，分布广泛。据报道，除西藏、青海外, 全国都有间作套种模式的分布。间作套种以高产为特色被农户广泛接受，典型的实例是，20世纪80年代，分布于甘肃河西走廊、宁夏和内蒙古河套平原一带的小麦/玉米带田，实现了667 m2耕地生产1000 kg粮食的“吨粮田”。除高产外，间作套种还具有多项生态功能：1）增加农田生态系统多样性相对传统单作，农田生物多样性的增加会带来生产力的提升。李隆研究小组在高氮低磷且相对肥沃的土壤上进行的一个4年期的玉米间作蚕豆试验发现，间作玉米的平均籽粒产量比单作玉米增加了43%，间作蚕豆的平均籽粒产量比单作蚕豆增加26%。2）增加农田生产力稳定性近期，美国加州大学圣塔芭芭拉分校的Delphine Renard和David Tilman就176个作物种类在91个国家连续50年的全年产量数据分析，考察作物多样性与全国产量稳定性间的关系发现，作物多样性增加能直接促进全国产量的时间稳定性，而稳定性的小幅提升反过来能大幅度降低全国年产量出现下滑的概率。3）改善作物品质如在北欧，豌豆抗倒伏能力很弱，而将豌豆和禾谷类牧草燕麦间作混种后，豌豆的倒伏问题被解决，防止了因倒伏而带来的产量损失。4）控制杂草和病虫害如玉米与蚕豆间作，可有效控制玉米种植中的杂草问题；玉米和烟草间作， 可以降低玉米叶枯病 % %。2、间作套种生态原理生态位（ecological niche）是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。间作套种正是利用农田生态系统中作物时空生态位分离实现农田生态系统的增产增效，主要原理如下。1）空间互补生物特性有差异的作物搭配，改平面受光为立体受光，相对单作，间作改善通风，改善资源获取能力。如高矮作物间作，改单一群体（单作时）的平面受光为立体受光，当早晚太阳照射角度小，光线较弱时，高位作物的叶片可以从侧面较大限度地吸收太阳辐射，矮位作物可接受高位作物反射的阳光。2）时间互补由于两作物生育期差异，间作作物从时间上形成了对光、热、气等资源的错期利用，提高了利用效率。例如在河西走廊豌豆/玉米间套作体系中，生长早期，间作豌豆比单作豌豆获得更多水分，这时的豌豆具有更高的水分利用效率；间作玉米在这个时期相对需水量较低获取的水分并没有受到影响；而在生长后期间作玉米相对于单作获得更多的水分，使得间作体系获得水分量高于单作体系。3）地下养分、水分互补作物营养生态位的异质性促成了间作作物对地下养分、水分的全面、均衡、协调利用。如有研究发现，玉米间作花生，玉米根系分泌物明显的刺激了花生根系的生长，间作花生的根毛数量、侧根数目、侧根长度显著高于单作花生。3、间作套种养分高效的原理禾本科与豆科作物间作是公认的氮素高效的间作套种系统，豆科作物自身的生物固氮是支持间作系统运转的重要因素之一。而间作促进豆科作物结瘤固氮，研究表明与单作蚕豆相比，蚕豆/玉米根系相互作用显著增加了间作蚕豆的根瘤菌单株瘤重，平均增幅达；然而豆科作物生物固氮潜能在高肥力和高氮投入的情况下会被显著抑制，这种现象被称为“氮阻遏”，研究表明禾本科作物与豆科间作可有效的破除豆科作物生物固氮的“氮阻遏”效应，原因在于禾本科植物吸收利用更多的土壤氮，降低了土壤中的氮素浓度，促进了豆科作物结瘤固氮，比如在蚕豆/大麦间作系统中，由于大麦对土壤氮素的竞争作用，促使蚕豆的固氮量增加了。另一方面，豆科作物固氮后会向禾本科作物转移氮素，促进禾本科作物氮素吸收利用。如有研究发现，旱稻/花生间作系统中，在氮肥施用量分别为15 kg/ha、75 kg/ha和150 kg/ha的条件下，旱稻体内的氮有、和来自花生的转移。间作作物种间互作效应不仅促进作物氮素高效利用，而且合理的作物搭配有利于间作作物对土壤磷素的高效利用。研究表明，间作能促进土壤难溶性无机磷活化，如在蚕豆/玉米间作系统中，蚕豆相对于玉米具有更强的质子释放能力，能够显著地酸化根际，从而有利于难溶性土壤无机磷（如 Fe-P和Al-P）的活化，促进蚕豆和玉米对磷的吸收利用。此外，间作可使有机磷分解为作物可吸收利用的无机磷，如玉米/鹰嘴豆间作体系，鹰嘴豆根系分泌更多的酸性磷酸酶，从而促进玉米对磷素的吸收利用。因此，间作套种可有效提高农田资源合理利用，提高农田养分利用效率，减少农田化肥投入；科学合理的调控间作作物种间相互作用，做到种间互补，是达到间作体系资源高效利用的前提。