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The influence of poplar-crop intercropping on crop nutrient compositions

杨农间作对作物营养成分的影响



全 文 :第 l0卷 第 2期
2 0 0 2年 6月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1.10 NO.2
June, 2002
杨农问作对作物营养成分的影响
袁玉欣 马荣泽 魏宏侠 邵吉祥
(河北 农业大 学 保定 071000)(河北省林业 工程项 目管理 中心 石家庄 050051)
摘 要 通过 对杨农 间作 作 物 营养 成 分 (淀 粉含 量、脂 肪含 量 和 蛋 白质含 量)的测 定 结果 表 明,过 小 的行 距 (如
10m)使 间作农作 物的营养 成 分 降低 ,如 小 麦 与花 生 的蛋 白质含 量分 别 下 降 8.4%和 2.1% ,脂 肪 含 量分 别 下 降
4.0%和 2.5%;适 当的 行 距 (如 30m 以上)可使 作 物 营 养 成分 得 到 改善 ,如 小 麦 和 玉米 的 蛋 白质含 量分 别 提 高
9.6%和 11.3%;间作农作物营养成分指标淀粉含量和脂肪含量呈现行中央范围优于对照,靠近树行附近的劣于对
照 ,而蛋 白质含 量则呈 现相反特 征。
关键词 杨粮 间作 怍 物营养成 分 毛 白杨
The influence of poplar—crop intercropping on crop nutrient compositions.YUAN Yu—Xin(Hebei Agricultural Unlversi—
ty,Baoding 071000),MA Rong—Ze,WEI Hong—Xia,SHAO Ji—Xiang(Forestry Project Management Center of Hebei,
Shijiazhuang 050051),CJEA,2002,10(2):44~46
Abstract A smal spacing,for example 10m,will lead to crop nutrient compositions debasement(including starch,fats
and protein),in which fats contents of wheat and peanut decrease 4.0% and 2.5% as well as the proteins contents are
8.4% and 2.1% ,respectively.However,a reasonable spacing,for example 30m,wil improve crop nutrient composi—
tions,in which fats contents of wheat and maize increase 9.6% and 1 1.3% ,respectively.It also demonstrates that the
indexes of the crop nutrient compositions between rows have the same law in either mature stand or young growth.The
content indexes of starch and fats are higher at the middle of rows but lower near the tree base,while the protein is quite
the contrary.Among the studied spacing(10~30m),the crop nutrient composition in the middle scope of rows is better
than the control,but it is worse near the tree base.
Key words Poplar—crop intercropping,Crop nutrient compositions,Populus tomentosa
我 国农林 间作研究多集 中于农 田小气候 、作物产量和林木遮荫方面 卜 ,而作物营养成分方 面的研究 尚
较少 ,且对间作物营养成分的研究更少 。为此 ,结合林木生长 、农 田小气候 和作物产量研究 ,于 1996年选
择 2种常见间作模式进行了作物营养成分测定 。
1 试验地概况与研究方法
试验分别在河北省大名县和定州市进行,两地均属大陆性季风气候,年均气温 l2.4~13.3℃,年降水量
538~590mm,年无霜期 191~197d。间作地 土壤 为沙壤土 ,间作树种为 毛白杨 (Populus tomentosa Carr.)。
间作于 2种林龄 的间作 田中进行 ,其 中幼林 定植 于 1991年 ,成林 定植 于 1985年。间作模 式 (株行 距 )为
3m×10m和 3m×30m,间作行向均为南北行 向。在夏秋 2季作物成熟时分别于 2个模式上(行距 10m 和行
距 30m)每间隔 lm和2m设置 1个测产带,在测产带上设置样方,3次重复,样方面积小麦为0.25~0.30m ,
花生为 0.50~0.70m ,玉米为 0.80~1.00m 。取作物地上部分晒干后进行室 内考种 ,并按常规测定方法对
作物种子品质进行测定 ,可溶性糖含量和淀粉含量采用 Somogyi比色法 、脂肪含量采用残余法 、蛋 白质含量
采用凯氏定 N法测定 。
2 结果与分析
2.1 间作对农作物质量的影响
杨农间作条件下由于林木对小气候的改变,特别是对光照强度和光质的改变,使农作物产量和质量均发
生一些变化。由表 l可知,作物营养成分 3个指标中成林一作物间作与对照的淀粉含量基本一致;脂肪含量
对照明显高于问作,夏、秋作物分别高 9.8%和 6.4%;蛋白质含量间作高于对照,2季作物分别提高 9.6%和
*河北省自然科学基金项目(393033)和河北省林业厅重点项 目(9516102)共同资助
收稿 日期:2001—01—26 改回日期:2001·04—06
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第 2期 袁玉欣等 :杨农间作对作物营养成分的影响 45
11.3%。对粮食作物而言,脂肪含量高,其营养价值则高,但其储存价值较低;蛋白质含量提高,粮食作物的
营养品质有所改进。合理的林农间作对农作物营养成分的提高具有一定的促进作用,但幼林由于间作行距
过小,间作小麦和花生的所有营养指数均有下降,其中蛋白质含量分别下降了8.4%和2.1%,脂肪含量分别
下降 4.0%和 2.5%。
表 1 间作与对 照条件下农 作物营 养成分 比较
Tab 1 The crop nutrient compositions under intercropping systems and CK
2.2 农作物质量指标的空间分布规律
农作物因与林木距离不同而受遮荫、根系竞争及其他小气候的影响不同,故其品质在空间上的分布亦不
同,成林条件下夏、秋作物的蛋白质、脂肪和淀粉含量在林木行间分布规律见图 1。由图 1可知,距树较近的
作物淀粉和脂肪含量低,而蛋白质含量却有所提高;行中央的作物则相反,这表明距林木较近的作物由于遮
荫和其他因素 的影响 ,其淀粉和脂肪 的合成受 到阻遏 ;其蛋 白质含量 的提高则 由于种子不饱满而种皮 中蛋
白质含量相 对较 高所致 ,如行 中小 麦与玉米千粒 重 比靠 近树行的分别高8.1%和14.3%。用相对含量变化
16
1
12

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1 3 5 7 9 l1 1 3
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1 3 5 7 9 l1 13
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,s。蔷 颦
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l60
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1 3 5 7 9 l1 1 3
行 间测 定点
95

I
90茧

85
.皿
80
H
75
图 1 成林 间作农作 物冒养成 分指标 的行间分布 规律 (定州流驼 庄 3m×30m)
Fig.1 The index distribution of crop nutrient composition between rows in mature stand
(Liutuozhuang of Dingzhou County,spacing 3m×30m)
表示,间作行中央的小麦、玉米脂肪含量比距树最近的分别提高 112.1%和 35.8%,淀粉分别提高 15.9%和
20.3%,而蛋白质却分别下降 13.0%和 13.7%,这表明林木的存在对脂肪含量影响最大。幼林(见图 2)与
成林对农作物的影响相似 ,其共同特征是行 中央的作物脂肪和淀粉含量最高 ,而蛋 白质含量呈相反趋势 ;幼
林农作物的营养指标变化较小,间作林木行中央的小麦、花生脂肪含量比靠近林木的分别提高 52.3%和
11.9%,小麦淀粉含量提高 13.9%,而蛋白质含量则分别降低 6.6%和 10.0%,其原因一是行距较小,作物
变化也相对较小 ;二是林木林龄较小 ,其遮荫和改善小气候的作用较成林小 ,故造成作物的差异性变小 。
图 1、图 2和表 1表明,间作物营养成分指标分布规律和产量一样 ,与对照相比均存在质量降低区和
质量提高区。以成林条件下作物中淀粉含量为例 ,用抛物线模拟其含量在林木行间的分布规律 ,得淀粉含量
(Y)和距林木距离( )的方程 :
Y小麦=一0.0450x +1.1969x+63.1215 (r=0.8245) (1)
Y =一0.0774x +2.2808x+69.1537 (r=0.8942) (2)
同时对照小麦与 玉米的淀粉含量分 别为 687.7g/kg和 793.6g/kg,把它们 代入方程 后得 出小 麦 =
6.13m, =20.47m;玉米 =5.50m, =23.97m。该结果表明树行东侧6m和树行西侧 10m范围内小
麦淀粉含量指标均低于对照,其他范围含量指标高于对照;树行东侧 5.5m和西侧 6m范围内玉米淀粉含量
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 1O卷
指标低于对照,其他范围含量指标高于对照。从计算结果可知,林木对其西侧作物的影响大于东侧,其他指
标与幼林也有相似结果 。

26
1

器l8

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l 2 3 4 5 6 7 8 9
行间测定点
l 2 3 4 5 6 7 8 9
行间测定点



l 2 3 4 5 6 7 8 9
行间测定点
图 2 幼林 间作农作物 营养成 分指标的行 间分布规律 (沙 改站 3mX 10m)
Fig.2 The index distribution of crop nutrient composition between rows in young growth stand
(Shagaizhan of Daming County,spacing 3m×lOm)
3 小 结
杨粮间作行距大小对作物营养成分的影响较明显,适当的行距(如 30m 以上)对农作物品质有改善作
用,而过小的行距(如 10m)使作物营养成分下降,其中对脂肪和蛋白质含量的影响比对淀粉含量的影响明
显;成林或幼林间作的行间作物营养成分指标分布形式均为淀粉与脂肪含量呈现行中间高、靠近树行低的特
征,而蛋白质含量变化则相反。在研究的行距和间作年限内,行中央附近作物营养成分指标高于对照,而树
行附近作物营养成分低于对照。
参 考 文 献
1 袁玉欣 ,裴保华,王文全等.杨粮间作对农作物产量的影响 河北农业大学学报,1996,19(2):34~40
2 王 颖 ,袁玉欣,裴保华等.中国杨粮间作研究综述 河北林果研究,1999,14(3):279~284
3 王 汉杰 混农林业 系统 内部的光能分 布.生态学杂志 ,1991,10(1):27~32
4 裴保华,袁玉欣 ,王 颖 模拟林木遮光对生育和产量的影响 河北农业大学学报,1998,21(1):1~5
5 竺肇华.不同农桐间作结构对农产品质量影响的研究.泡桐与农用林业 ,1991(9):20~24
6 李酉开主编 土壤 农业化学常规 分析方法 北京 :科 学出版社 ,1984
关 于 召 开 中 国 生 态 经 济 学 会 年 会 暨
中 国 西 部 生 态 建 设 研 讨 会 的征 文 通 知
由中国生态经济学会和中国科学院寒区旱区环境与工程研究所共同主办的“中国生态经济学会年会暨
中国西部生态建设研讨会”预定于 2002年 8月下旬召开 ,现征集从未公开发表 的论 文 ,其范 围和主题 内容为
西部可持续发展中的生态经济理论 问题探讨 ;西部生态建设模式研究 ;西部生态建设 的经济政策研究 ;生态
经济研究的计量方法等。征文截止 日期为 2002年 6月 30日,来稿请寄(100732)中国社会科学院农村发展
研究所 中国生态经济学会黄正夫 、贲克平先生收。
电子信箱 :hzfl31@yahoo.com.cn或 huzhfu@cscrdi.cass.net.cn


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