玉米间作花生冠层微环境变化及其与荚果产量的相关性研究*

林松明, 孟维伟, 南镇武, 徐 杰, 李 林, 张 正,3, 李新国, 郭 峰, 万书波**

玉米间作花生冠层微环境变化及其与荚果产量的相关性研究*

林松明1,2, 孟维伟2, 南镇武2, 徐 杰2, 李 林1**, 张 正2,3, 李新国2, 郭 峰2, 万书波1,2**

(1. 湖南农业大学农学院 长沙 410128; 2. 山东省农业科学院/山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室 济南 250100; 3. 山东师范大学生命科学学院 济南 250000)

种植模式是影响花生冠层内透光率、光照度、温度、湿度等微环境的重要因素。本试验分别在2015年度和2016年度田间试验中设花生单作、玉米/花生宽幅间作2个处理, 监测不同种植模式下花生结荚期后冠层透光率、光照度、冠层温、湿度的变化规律, 并分析其与荚果产量的相关性。结果表明: 1)与花生单作相比, 玉米/花生宽幅间作显著降低了花生冠层的光照度、冠层顶部和中部的透光率及上午9:00—11:00的平均温度; 增加了冠层平均湿度。2)花生冠层光照强度在晴天随时间推延而呈先升后降的单峰曲线, 且单作显著高于间作; 在上午光照强度上升期和下午光照强度下降期, 单作和间作光照强度差值较大, 而中午太阳直射期二者差值减小。间作降低了花生夜间和中午前后的冠层环境温度, 二者温差最高可达4.9 ℃; 增加了白天冠层相对湿度, 二者湿度差最高达21.03%。3)本试验条件下, 结荚期冠层环境温度、冠层光照度及饱果期冠层环境温度、冠层光照度均与花生荚果产量呈极显著正相关; 冠层环境湿度则与荚果产量呈负相关关系, 其中结荚期达到极显著水平。多元线性逐步回归分析得出, 影响产量的重要环境因素为结荚期冠层光照度、结荚期冠层相对湿度、饱果期冠层相对湿度。通径分析得出, 光照度除了直接影响产量外还有很大部分效应是通过影响冠层环境湿度进而影响花生荚果产量, 说明间作条件下协调好光照度和冠层湿度的关系可提高光照度对产量的正面影响效应。本试验条件下, 间作花生冠层光照度、透光率下降, 冠层相对湿度升高, 是限制花生荚果产量提高的主要气候生态因子。建议生产中间作为东西向种植, 从而提高间作花生冠层上午9:00—11:00的有效光照度、适当降低冠层相对湿度, 以期提高间作花生荚果产量。

花生/玉米间作; 花生关键生育期; 宽幅间作; 冠层微环境; 花生荚果产量

花生()是我国重要的油料和经济作物, 在保障我国食用油安全方面具有举足轻重的作用。但受保障国家粮食安全政策的影响及耕地资源约束, 单作花生种植面积增长空间有限[1]。间套作是我国农业的精髓, 是将生态位不同的作物, 在相同季节合理配置在一起, 形成充分利用各种自然资源的高效植物群落, 从而大幅度提高作物产量, 实现资源的高效利用[2-5]。花生与禾本科作物宽幅间作, 不仅可以增加花生种植面积, 确保油料作物产量, 还可以通过年季间轮作, 充分利用花生固氮能力, 实现种地养地结合。尤其是玉米()/花生3∶4宽幅间作模式(3行玉米4行花生), 充分利用了玉米行间边际效应和单株生产潜力, 保障玉米稳产或少减产, 挤出宽带间套种植花生, 是实现粮油均衡增产的一种重要间作模式[6-7], 符合当前我国农业稳粮增油形势。

作物冠层微环境是指农田中作物冠层形成的特殊小气候, 主要包括作物群体冠层内光照、温度、相对湿度和CO2等农业气象要素的综合状况, 受气候、种植方式、密度和栽培管理措施等综合因素影响较大, 在很大程度上影响了作物生长发育、光合效率和产量形成。作物冠层温、湿度是由土壤-植物-大气连通体内的热量和水汽流决定的, 既能反映作物和大气之间的能量交换, 也是影响作物叶片光合性能和产量的重要因素[8]。合理的种植方式和密度, 使作物得到合理分布, 不仅可以改善植株的冠层结构, 而且通过影响水、热、气等微环境来调节植物与环境的相互作用, 最终影响植物群体的生长发育与产量[9-10]。然而, 目前关于玉米/花生宽幅间作体系对低位作物花生的冠层微环境影响规律及其与花生荚果产量的相关性尚不明确。本试验通过研究玉米间作对花生冠层微环境、光合特性及产量的影响规律, 探索宽幅间作花生产量提高的限制因素, 以期通过农艺措施针对性改善玉米花生宽幅间作系统田间小气候, 从而为进一步促进间作花生产量的提高提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区自然概况

试验分别于2015年6—10月和2016年6—10月在山东省农业科学院作物研究所济南试验基地进行(36°42′N, 117°04′E), 试验区海拔24 m, 年平均气温13.8 ℃, 平均无霜期178 d左右, 年平均降水量680 mm, 年日照时数1 870 h。试验地土壤为壤土, 播前试验地耕层(0~20 cm)土壤有机质为13.67 g∙kg-1, 全氮为0.55 g∙kg-1, 碱解氮为74.43 mg∙kg-1, 速效磷为13.76 mg∙kg-1, 速效钾为134.49 mg∙kg-1。

1.2 试验设计

试验供试玉米品种为‘登海605’, 花生品种为‘花育25号’。‘登海605’为耐密、高产、紧凑型品种, ‘花育25号’为较耐荫、大果、高产品种。试验设花生单作和玉米/花生间作2种种植模式(玉米/花生间作布置详见图1)。间作种植规格: 玉米和花生行比为3∶4, 玉米小行距55 cm, 株距为14 cm; 间作花生垄距85 cm, 垄高10 cm, 一垄2行, 小行距30 cm, 大行距50 cm, 单粒播种, 穴距10 cm; 单作花生种植规格同间作花生。

小区面积为84 m2, 随机排列, 重复3次。各处理的基施氮、磷、钾肥量相同, 均为N 120 kg∙hm-2、P2O5120 kg∙hm-2和 K2O 120 kg∙hm-2。氮肥采用含氮量为46%的尿素, 磷肥为磷酸二氢钾KH2PO4(P2O5: 52%, K2O: 35%), 钾肥为磷酸二氢钾和氯化钾KCl(K2O: 55%)。间作玉米带在玉米大喇叭口期追施尿素氮肥120 kg∙hm-2, 花生带不追肥。其他栽培管理按花生高产要求进行。2015年6月26日播种, 10月6日收获; 2016年6月25日播种, 10月5日收获。

图1 玉米/花生间作3∶4模式田间种植布局图

1.3 测定项目及方法

1.3.1 冠层透光率的测定

花生冠层透光率的测定用英国产Sunscan冠层分析系统测定冠层透光率。分别在花生结荚期(8月下旬)、饱果成熟期(9月中旬), 于晴天上午9:00—11:00, 垂直于花生垄方向水平放置, 测定花生垄上冠层顶部10 cm处自然光总辐射0(探头面水平向上)、冠层中部(冠层向下1/3冠层高的位置)散射光1、冠层下部(冠层向下2/3冠层高的位置)散射光2, 以单作花生冠层顶部自然光总辐射0单为对照, 计算冠层顶部透光率(0间/0单)、中部透光率(1/0)和下部透光率(2/0)。

1.3.2 冠层光照强度的测定

从玉米抽雄开花后开始用自动气象站监测(花生冠层顶部10 cm处, 单作、间作气象站探头均安装于2垄花生行间, 光照强度测定探头与花生垄平行), 半小时记录一次, 重点分析花生关键期(结荚期、饱果期、成熟期)光照强度(9:00—11:00平均值)比较及典型晴天冠层光照强度日变化规律。

1.3.3 冠层环境温、湿度的测定

玉米抽雄开花后开始用自动气象站温度计和湿度计探头分别监测花生冠层(花生冠层顶部10 cm处, 单作、间作气象站探头均安装于2垄花生行间, 温、湿度测定探头与花生垄垂直)温、湿度, 半小时记录一次, 重点分析花生关键期(结荚期、饱果期、成熟期)温、湿度(9:00—11:00平均值)及典型晴天冠层温、湿度日变化规律。

1.3.4 产量测定

各小区取2垄2 m长的样段作为小区的待测样点, 测量实收面积, 间作4行花生靠近玉米的2行合计, 作为间作边行; 远离玉米行的中间2行作为间作中间行, 并收获样点内全部花生调查株数, 连续调查10株单株饱果数, 刨收、摘果、去杂后自然风干, 计算荚果产量。

1.4 数据处理与统计分析

使用Excel 2007软件对数据进行处理并作图表, 采用SPSS 19.0系统对数据进行统计分析, LSD法检验处理。

2 结果与分析

2.1 玉米/花生宽幅间作对花生冠层透光率的影响

由表1可以看出, 在花生结荚期和饱果期, 玉米/花生宽幅间作显著降低了花生冠层顶部和冠层中部的透光率, 结荚期和饱果期间作冠层顶部透光率分别比单作降低38.57%和34.00%, 冠层中部透光率分别降低21.96%和63.69%。间作花生冠层下部透光率与花生单作处理差异未达显著水平。

表1 玉米/花生宽幅间作对花生关键生育期冠层透光率的影响

不同小写字母单作和间作间差异显著(<0.05)。Different lowercase letters mean significant differences between intercropping and mono-cropping at 0.05 level.

2.2 玉米/花生宽幅间作对花生冠层光照强度的影响

2.2.1 花生关键生育期冠层光照强度的差异

由表2可以看出, 在花生关键生育期, 单作、间作冠层光照度随生育进程呈降低趋势, 这与本试验区域太阳辐射强度自8月份至10月份的逐渐降低规律一致。同一生育期, 玉米/花生宽幅间作处理显著降低了花生冠层光照度, 两年度间作分别比单作降低30.68%~45.86%和22.21%~33.87%。

表2 2015年和2016年玉米/花生宽幅间作对花生关键生育期冠层光照强度的影响

不同小写字母单作和间作间差异显著(<0.05)。Different lowercase letters mean significant differences between intercropping and mono-cropping at 0.05 level.

2.2.2 花生关键生育期冠层光照度日变化规律

由图2可以看出, 花生结荚期和饱果期光照度从凌晨太阳升起至黄昏太阳落下的一段时间内均随时间延续呈先升高后降低趋势, 单作、间作均呈单峰曲线, 且单作明显高于间作。图2还可以看出, 在上午光照强度上升期和下午光照强度下降期, 单作和间作光照强度差值较大, 而中午太阳直射期二者差值减小。且结荚期单作和间作花生冠层光照度峰值高于其对应处理的饱果期峰值。

2.3 玉米/花生宽幅间作对花生冠层温度的影响

2.3.1 冠层上午9:00—11:00平均温度的差异

由表3可以看出, 在花生同一生育期, 单作花生冠层上午9:00—11:00的平均温度均显著高于间作花生, 两年度玉米/花生宽幅间作处理花生冠层上午9:00—11:00的平均温度分别比单作降低1.69~2.01 ℃和1.39~1.89 ℃。

2.3.2 冠层温度日变化规律

由图3可以看出, 各处理的冠层空气温度日变化趋势基本符合太阳辐射热量规律, 白天温度较高, 夜间温度均低。间作花生冠层温度在上午升温阶段、下午降温阶段与单作花生相差较小, 而中午前后(约上午10:00至下午16:00)和夜间(约傍晚18:00至次日凌晨6:00)明显低于单作。间作降低了花生夜间和中午前后的冠层温度, 二者温差最高可达4.9 ℃。

图2 2015年和2016年玉米/花生宽幅间作对花生关键生育期冠层光照强度日变化的影响

MP表示单作花生, IP表示间作花生。MP is mono-cropping peanut, IP is intercropping peanut.

表3 2015年和2016年玉米/花生宽幅间作对花生关键生育期冠层温度的影响

不同小写字母单作和间作间差异显著(<0.05)。Different lowercase letters mean significant differences between intercropping and mono-cropping at 0.05 level.

2.4 玉米/花生宽幅间作对花生冠层相对湿度的影响

2.4.1 花生关键生育期冠层相对湿度的差异

由表4可以看出, 在花生同一生育期, 单作花生冠层上午9:00—11:00的平均相对湿度显著低于间作花生, 两年度玉米/花生宽幅间作处理花生冠层上午9:00—11:00的相对湿度分别比单作提高5.17%~ 13.26%和6.90%~9.71%。

2.4.2 花生关键生育期冠层相对湿度日变化规律

由图4可以看出, 不同时期各处理的冠层空气湿度日变化随时间进程均呈先下降后上升的趋势。单作与间作冠层湿度的差异基本由太阳升起后开始加大。间作花生冠层湿度在白天明显高于单作, 二者湿度差最高可达21.03%, 最高湿度差出现在2016年度饱果期的上午7:30。

2.5 玉米/花生宽幅间作对花生产量的影响及其与产量构成因素的相关性分析

由表5可以看出, 两年度花生荚果产量和单株饱果数均为单作处理显著高于间作中间行和间作边行, 间作中间行荚果产量和单株饱果数高于间作边行产量, 但两处理均未达显著水平; 不同种植模式对花生每公顷株数无显著影响。从表5还可以看出, 花生百果重和百仁重均以单作处理最低, 间作有增加花生百果重、百仁重和出仁率的趋势, 其中2015年度间作中间行百果重与单作差异达显著水平。

图3 2015年和2016年玉米/花生宽幅间作对花生关键生育期冠层温度日变化的影响

MP表示单作花生, IP表示间作花生。MP is mono-cropping peanut, IP is intercropping peanut.

表4 2015年和2016年玉米花生宽幅间作对花生关键生育期冠层相对湿度的影响

不同小写字母单作和间作间差异显著(<0.05)。Different lowercase letters mean significant differences between intercropping and mono-cropping at 0.05 level.

由表5还可以看出, 花生单作条件下, 单株饱果数和荚果产量呈极显著正相关, 其他性状与产量的相关关系未达到显著水平。花生间作条件下百果重和出仁率与荚果产量呈极显著正相关, 单株饱果数与每公顷株数呈极显著负相关, 百果重和出仁率显著正相关; 其他性状间相关关系不显著。说明间作条件下适当降低密度可进一步提高单株饱果率。

2.6 不同冠层微环境因子与间作花生荚果产量的相关性分析

由表6看出, 单作模式下, 结荚期环境湿度与花生荚果产量呈极显著负相关, 饱果期各因子之间相关性不显著; 间作模式下结荚期环境湿度与环境温度、荚果产量均呈极显著负相关, 环境温度与荚果产量呈显著正相关, 饱果期各因子之间相关性不显著。综合两种模式分析, 结荚期冠层环境温度、冠层光照度及饱果期冠层环境温度、冠层光照度均与花生荚果产量呈极显著正相关, 冠层环境湿度则与荚果产量呈负相关, 其中结荚期达到极显著水平。结荚期和饱果期冠层环境温度与冠层环境湿度均呈极显著负相关, 冠层光照度与冠层环境温度呈正相关, 但与冠层环境湿度呈负相关。

图4 2015年和2016年玉米/花生宽幅间作对花生关键生育期冠层相对湿度日变化的影响

表5 2015年和2016年玉米/花生宽幅间作的花生产量和构成因素及其相关性

不同小写字母单作和间作间差异显著(<0.05)。**和*分别表示相关性极显著水平(<0.01)和显著水平(<0.05)。MP表示单作花生, ERIP表示间作边行花生, MRIP表示间作中间行花生。Different lowercase letters mean significant differences between intercropping and mono-cropping at 0.05 level. ** and * mean significant correlation at 0.01 and 0.05 levels, respectively. MP is mono-cropping peanut, ERIP is edge row of intercropping peanut, MRIP is middle row of intercropping peanut.

表6 单作和间作花生荚果产量与关键生育期冠层微环境因子的相关性分析

**和*分别表示相关性极显著水平(<0.01)和显著水平(<0.05)。** and * mean significant correlation at 0.01 and 0.05 levels, respectively.

2.7 不同冠层微环境因子与花生荚果产量多元线性逐步回归

进行不同种植模式花生荚果产量与主要冠层微环境因子的多元线性逐步回归, 会自动剔除无统计显著性的变量, 以筛选出影响产量的重要因子, 结果如表7所示。

由表7可得回归模型:

单作方程为:=7 093.231−40.5052(1)

其中, 方差比=44.08, 相关系数=0.958, 决定系数2=0.917。

单作条件下, 结荚期冠层湿度(2)对产量具负效应, 单作条件冠层光照强度与冠层环境温度重复间差异较小, 统计无显著性而被剔除。

间作方程为:=7 253.638−40.6452−12.4245(2)

其中, 方差比:=132.309, 相关系数=0.994, 决定系数2=0.989。

间作条件下, 结荚期冠层湿度(2)和饱果期冠层湿度(5)对产量均为负效应。间作条件下冠层光照强度、冠层环境温度不同重复间差异较小, 亦被剔除。

本文主要目的是分析明确间作、单作的不同冠层微环境差异是如何影响花生荚果产量的, 因此, 重点对单作、间作两种模式下冠层微环境因子与花生荚果产量多元线性回归进行分析, 明确间作模式下对花生荚果产量具有显著性影响的冠层微环境因子。

综合单作、间作两个模式的两年数据分析得出方程为:

=8 474.331+0.0113−50.3442−22.4475(3)

其中, 方差比=104.65, 相关系数=0.987, 决定系数2=0.975。从回归方程可以看出, 这3个自变量可以解释97.5%的因变量变异, 其中结荚期冠层光照度(3)对产量的作用为正效应; 结荚期冠层相对湿度(2)、饱果期冠层相对湿度(5)对产量的作用为负效应。

2.8 不同冠层微环境因子与花生荚果产量的通径分析

通过对产量有显著影响的以上3个因子的通径分析, 可以揭示冠层微环境因子对产量的直接通径系数、间接通径系数和综合效应, 结果如表8所示。花生结荚期光照对产量的直接作用系数为0.326 6, 间接效应为0.612 5, 说明光照度除了直接影响产量外还有很大部分效应是通过影响冠层环境湿度间接影响花生荚果产量的。说明协调好光照度和冠层湿度的关系可提高光照度对产量的正面影响效应。

表7 单作和间作花生荚果产量与冠层环境因子回归模型系数

因变量为荚果产量(Y)。Dependent variable is pod yield.

表8 不同冠层微环境因子与花生荚果产量的通径系数

3 讨论与结论

3.1 与玉米间作的花生产量及产量构成变化

研究表明, 玉米/花生间作模式在一定阶段后能够有效改善花生的根瘤生长, 具有显著的增氮作用[11], 同时, 玉米/花生间作增强了玉米利用强光的能力和花生利用弱光的能力, 实现了群体对光的分层、立体的高效利用, 间作体系土地当量比大于1, 具有明显的产量优势[6,12]。因此, 玉米、花生间作成为近些年来我国黄淮海平原地区发展最快的一种间作模式。然而, 与高秆作物间作的花生因遮荫使复合系统花生光合有效辐射减弱, 花生产量和生物量明显下降[13]。有研究数据得出, 与玉米间作的花生比单作花生少截获27%的光合有效辐射[14]。因此, 在玉米/花生间作模式中, 生育后期玉米遮荫导致光照不足是限制间作花生产量的主要因素之一。间作条件下, 花生有效分枝数、单株有效果数显著降低, 百仁重略微降低[14]。本研究表明, 间作显著降低了单株饱果数和荚果产量, 而百果重、百仁重及出仁率均有不同程度升高, 这可能与间作花生单株饱果数显著降低, 而促进荚果饱满度增加有关。

3.2 间作花生冠层微环境及其与产量的相关性

冠层微环境是影响农作物生长发育和产量形成的重要环境条件[15]。冠层微环境除受当地形成大气候的各种因子的影响以外, 还受作物种类及共生长状况、种植密度和冠层结构等因素的影响[16-17]。不同种植方式, 通过影响冠层结构, 进而影响冠层内的光照、温度、湿度和CO2等因素, 最终影响群体的光合效率和作物产量。良好的冠层微环境能够提高群体对自然资源的利用效率, 从而增加光合物质的合成, 提高作物产量[17]。冠层光照度和透光率是反映植株冠层光照情况和群体内部透光程度的指标, 可以影响光合作用、有机物合成, 最终影响产量。在间作复合系统中, 高秆作物和矮秆作物产生相互遮荫作用, 导致群体光分布和光透过率出现差异, 间作可提高高位作物的透光率, 但遮荫降低了低位作物的透光率[18-19]。本研究中, 玉米/花生宽幅间作花生冠层光照强度较单作显著降低, 且冠层顶部和中部的透光率显著降低, 但冠层下部透光率与花生单作比较无显著差异。可能是因为花生冠层下部郁闭, 单作和间作透光率均较低造成的。

冠层温、湿度是衡量农田小气候的重要指标, 冠层温、湿度的变化不仅会影响作物的光合作用、物质积累与转运及其生理代谢功能, 还对作物产量形成起着重要的作用[20], 是作物群体的一个综合性指标, 是作物群体内、外在因素共同作用的反映[21]。有研究得出, 花生产量性状与冠层温度密切相关, 尤其是饱果率、百果质量和产量[22]。有研究认为, 在花生生育期内, 白天较高的温度有利于光合产物的积累, 而结荚期较低的冠层相对湿度有利于延缓花生叶片衰老[9]。本研究中, 两年度玉米/花生宽幅间作花生冠层上午9:00—11:00的平均温度均比单作降低, 而相对湿度则比单作提高, 均不利于间作花生产量的提高。为了确定不同冠层微环境因子对产量形成的直接作用和间接作用, 本文通过通径分析对各因子简单相关中的相关系数进行剖析得出, 间作冠层环境温度对花生产量影响统计不显著, 而间作花生冠层光照强度的降低、冠层相对湿度的升高则直接或间接负面影响花生荚果产量的提高。间作花生冠层相对湿度和光照强度是造成间作遮荫条件下花生产量显著降低的重要环境因子。

本试验条件下, 玉米/花生间作遮荫导致的间作花生冠层光照度、透光率下降, 以及冠层相对湿度升高是限制花生荚果产量提高的主要气候生态因子。生产中可改南北种植为东西向间作种植, 从而提高间作花生冠层上午9:00—11:00的有效光照度、适当降低其冠层相对湿度, 同时应适当降低间作花生种植密度, 提高其单株生产能力, 以期提高间作花生荚果产量。

发展稳粮增油的玉米/花生间作模式, 在稳定粮食产量的基础上扩大花生种植面积、提高食用植物油供应量对国家粮油作物种植结构调整、增加农民受益、保障食用油安全具有重要意义。关于间作遮阴花生农田小气候变化规律及其对产量的作用研究刚刚起步, 提高间作花生产量的适宜种植角度及其他促产调控措施还需继续深入研究。

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Canopy microenvironment change of peanut intercropped with maize and its correlation with pod yield*

LIN Songming1,2, MENG Weiwei2, NAN Zhenwu2, XU Jie2, LI Lin1**, ZHANG Zheng2,3,LI Xinguo2, GUO Feng2, WAN Shubo1,2**

(1. College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2. Shandong Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Crop Genetic Improvement and Ecological Physiology of Shandong Province, Jinan 250100, China; 3. College of Life Science, Shandong Normal University, Jinan 250000, China)

Field trials of the single cropping of peanuts and broad-sown intercropping of maize and peanuts were conducted in 2015 and 2016. Changes in peanut canopy transmittance, light intensity, canopy temperature, and humidity after the podding stage under different planting modes were monitored, and the correlations between them and pod yield were analyzed. Our results showed that, first, compared with a peanut monoculture, maize/peanut intercropping significantly reduced the light intensity of the canopy, the transmittance of the top and middle canopy, and the average temperature of the canopy from 9:00 a.m. to 11:00 a.m., and increased the average humidity of the canopy. Second, peanut canopy light intensity exhibited a single peak curve on sunny days, and the canopy light intensity of monocultured peanuts was significantly higher than that of intercropping. The difference in light intensity between a monoculture and intercropping was greater in the morning (when light intensity increased) and the afternoon (when light intensity decreased), while the difference between the two values decreased at noon during the direct-sunlight period. The ambient canopy temperature of peanuts decreased under intercropping in the night and before and after noon, compared with monoculture, with an observed highest difference of 4.9 ℃. Intercropping increased the relative humidity of the canopy during daytime, with a recorded highest difference of 21.03%. Third, under experimental conditions, the canopy environmental temperature and illumination at the podding stage were positively correlated with peanut pod yield, while the canopy environmental humidity was negatively correlated with pod yield, especially at the podding stage. Multivariate linear stepwise regression analysis showed that the most important environmental factors affecting peanut yield were canopy illumination and circumferential humidity at podding stage, and canopy circumferential humidity at the full-fruit stage. Path analysis showed that, besides directly affecting yield, illumination had a high impact on peanut pod yield by affecting canopy environmental humidity, indicating that the positive effect of illumination on yield can be improved by coordinating the relationship between illumination and humidity under intercropping conditions. In this experiment, the decrease in canopy light intensity and transmittance of intercropping and the increase in canopy relative humidity of intercropping were the main climatic factors limiting pod yield. It is possible that the yield of intercropped peanuts could be increased by planting them from east to west, which will increase the effective illuminance of the canopy at 9:00–11:00 a.m. and reduce the relative humidity.

Maize/peanut intercropping; Key growth stages of peanut; Wide row-spacing intercropping; Canopy micro-environment; Peanut pod yield

S565.2; S344.2

* 国家重点研发计划项目(2018YFD0201000)、山东省农业重大应用技术创新项目(SD2019ZZ011)、山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2018E01)和山东省重点研发计划项目(2017GNC13107)资助

万书波, 主要从事花生栽培生理研究, E-mail: wansb@saas.ac.cn; 李林, 主要从事花生栽培研究, E-mail: lilindw@163.com

林松明, 主要从事花生高产优质栽培生理生态研究。E-mail: linsm6312@163.com

2019-07-13

2019-10-08

* This study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2018YFD0201000), the Major Agricultural Applied Technological Innovation Projects of Shandong Province (SD2019ZZ011), the Agricultural Science and Technology Innovation Project of Shandong Academy of Agricultural Sciences (CXGC2018E01) and Shandong Key Research and Development Program (2017GNC13107).

WAN Shubo, E-mail: wansb@saas.ac.cn; LI Lin, E-mail: lilindw@163.com

Jul. 13, 2019;

Oct. 8, 2019

10.13930/j.cnki.cjea.190525

林松明, 孟维伟, 南镇武, 徐杰, 李林, 张正, 李新国, 郭峰, 万书波. 玉米间作花生冠层微环境变化及其与荚果产量的相关性研究[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2020, 28(1): 31-41

LIN S M, MENG W W, NAN Z W, XU J, LI L, ZHANG Z, LI X G, GUO F, WAN S B. Canopy microenvironment change of peanut intercropped with maize and its correlation with pod yield[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020, 28(1): 31-41