充分利用了田间孔隙作为光合作用空间,增加了光合产物的合成总量。在作物单一种植时由于同种作物个体间生长特征相近,根系入土后分布和茎叶在空间分布伸展的特点一致,对水、肥、气、热等环境条件和反应相同,当种植密度超过限度后植株个体间竞争加剧,矛盾趋向尖锐化,导致生产力下降,单位土地面积总产量受到限制,光合产物总量低于间作和套种水平。如豆禾作物在间作或套种后,地面构成的复合株丛群落中,枝条和叶片相互交错分布,上、下、左、右疏密得当,错落有致,增加了对有效光的截留吸收层次和吸收总面积,同时在底下作物根系分布方面,豆科作物的直根系人土深,根系强大,主要吸收土壤深层的养分和水分。禾本科作物的根系入土较浅,主要吸收和利用土壤耕层中上部的水分和养料。由于根系底下分层分布立体配制的特点,扩大了对土壤中水分和养料的吸收范围和吸收利用总量,对土壤中各种养分的吸收和利用相互协调互补。间作套种的株丛,从地下根系中吸收的大量矿质养料源源不断地向地上茎叶组织中输送,充分满足了植物有机体的自我构筑和生长发育之需要,地面由茎叶构成的庞大的绿色器官完成了较单作更多的光合产物的合成。
2.增大边际优势,增加主作产量边际效益是指任何在土壤中生长的作物,在相同环境和栽培管理条件下,四周边行植株生长的状态和茁壮程度总要优于中间植株的现象。一般认为边行植株的这种生长优势主要是由于其通风透气条件好,根系吸收营养面积相对较大,使植株可以吸收更多的水分和养料,合成较多的光合产物。充分利用边际优势是间作、套种能够增产的另一个重要因素。间作套种把高、低和生长期各不相同的作物种植在一起后,增加了边行,改变了作物群体在地面上的分布层次。高矮秆作物交错分布,使矮秆作物的上方空间成为高秆作物通风透光的走廊,改善了生长条件。同时也有利于矮秆作物对漫射光线的吸收和利用,这样就提高了株丛群体的光合效率。据中国农业大学测定,玉米大豆间作的平均透光率比玉米单作提高10%~20%。间作套种的边际优势一般主要体现在高秆作物或人为地安排在主要作物一方,矮秆作物或次要作物边际优势不显著。在套种时,下茬作物虽在一定时期内处在不利地位,但当上茬作物收获后,立即会获得全面改善,在间作套种中一般把矮秆作物安排为次要作物,通常选择耐阴性强的种类,尽量降低对生长的不良影响。
3.促进用地养地相结合,增强作物抗逆力间作套种不仅充分利用了地力,在一定条件下还具有一定程度的养地功能,可使用地养地有机地结合起来。豆科和禾本科作物间作套种,由于豆科作物的根瘤可固定空气中的氮素,不断向土壤中补充氮肥,改善禾本科的氮素营养供给。据中国农业大学测定,玉米大豆间作,土壤养分中硝态氮的含量比玉米单作高3.19mg/kg。间作套种给土壤中残留更多的根系,以补充土壤的有机质。一般根量增加幅度较单播高25%~90%。粮食作物与绿肥进行间作套种用地养地效果突出,可使后茬作物增产幅度达到50%~150%。套种为后茬作物争取到了生长期和积温等条件,提高了土地利用率,可实现用地养地相结合和增加单位面积产量两个目标。在进行作物间作和套种时利用不同作物的抗逆性特点和适应性特征进行合理的组合和搭配,可达到减轻、降低甚至消除各种不良环境作物产生为害之目的。通常在作物单种时抗御自然灾害的能力低,发生灾害会造成绝收。实行间作套种利用两种作物适应性和抗逆性的反差,在发生灾害时可实现减少损失和此失彼补的目标。间作套种后改变了田间小气候可减轻病虫害的发生。如玉米、白菜间作可使白菜软腐病、霜霉病都减轻90%。间作套种增加了地面覆盖率可减少杂草并防治水土流失。
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