当前位置：首页>农业>农业科学|棉花间套作技术研究进展

农业科学|棉花间套作技术研究进展

2026-06-22 21:19:48

农业科学|棉花间套作技术研究进展

点击蓝字，关注我们

导读：

在汉斯出版社《农业科学》期刊上，有论文全面评述近五年棉田间套作系统的配置模式及生态效应，为优化种植结构提供理论依据。

基本信息：

棉花间套作技术研究进展

Research Progress on Cotton Intercropping Technology

作者：

王嘉伟, 孙鸿举*：内蒙古大学生命科学学院，内蒙古呼和浩特；牧草与特色作物生物学教育部重点实验室，内蒙古呼和浩特；咸丰*：内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古呼和浩特；内蒙古科技大学包头师范学院生态环境学院，内蒙古包头；武佳乐, 陈立宇：内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古呼和浩特；贾秀婷, 尚学燕：内蒙古巴彦淖尔市磴口县农牧业技术推广中心，内蒙古巴彦淖尔

关键词:

棉花间套作；间套作系统；光合特性；土壤微生态

项目基金：

内蒙古自治区重点研发与成果转化项目——内蒙古西部沿黄棉田地膜污染阻控技术研究与示范2022YFHH0078

原文链接：

https://doi.org/10.12677/hjas.2025.1512179

内容简介：

上下滑动，查看更多

棉花间作系统核心机理

1.地上部光资源利用机制

光合特性与光能捕获效率见表1，冠层结构优化与PAR分布调控见表2。

间作系统中，作物间凭借时空生态位的互补性实现资源的高效利用，而套作正是优化时空配置的典型代表。以巴基斯坦棉麦套作系统为例，其关键优势源于时间维度上的生态位分离。该模式在小麦生殖生长后期，将5~7周龄的棉苗条播或移栽至麦行间，从而无缝衔接小麦与棉花，有效缓解棉花生长期长的季节矛盾。在此体系中，边行优势作为套作与间作共有的重要补偿机制，依托行比布局的优化，大幅提升边行作物的光照捕获能力。

生态位互补促进了间作系统的资源高效利用，其中边行优势成为增强光能捕获的核心机制。研究表明，带状间作通过行比配置的改进，明显强化了边行的光照获取。以长江流域棉区的棉花–菜豆(CB)系统为例，在3:3带状配置下，边行棉花因侧向光照增加，单株成铃数较单作(MC)显著上升。

2.地下部水肥资源利用机制

水分协同利用与蒸散比(E/ET)调控见表3，土壤养分循环与肥料利用效率的机制分析见表4。

根系垂直分层作为间作系统的核心机制，基于生态位分离理论，通过作物根系在土壤剖面中的分布差异减少生态位重叠，实现互补性资源利用。

在枣棉间作系统中，棉花根系主要集中于0~40 cm土层，而枣树根系深达60 cm以下，这种垂直生态位分离有效降低了水分竞争。植物根系的可塑性响应与资源竞争理论支撑了水分资源的分层利用，使系统在轻度水分亏缺下仍能维持高产。

在豆科间作系统中，棉花深根系(60~100 cm)与豆科作物(如花生或大豆)浅根系(0~30 cm)形成互补，减轻了对磷、钾等养分的争夺。田间试验表明，棉花与大豆间作(处理E)可显著增强土壤微生物活性。同时，间作处理明显提升土壤酶活性(如过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶)，综合这些变化实现了有机质的积累和氮循环效率的改善。

根系分泌物(如有机酸、酶类)通过驱动微生物活性，对土壤养分活化和酶活性提升具有显著的促进作用。长江流域棉区试验显示，棉花/甘薯带状间作(3:3模式)在盛铃期提高了土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性。酶活性增强直接关联微生物代谢强度，即过氧化氢酶通过催化过氧化氢分解以缓解氧化胁迫，而蔗糖酶则通过促进碳源的转化，为微生物生长提供能量。

根系生态位分离还通过优化土壤物理结构来强化系统功能。在棉花–甜菜间作系统中施用生物炭(10 t/hm2)后，土壤有机质含量显著上升31.8%~135.8%，同时pH值下降(如生育初期0~30 cm土层pH值从8.9降至8.6以下)，适当的浓度有助于缓解盐渍化障碍。

棉田间作栽培模式

棉花间作种植模式及其分布地区见表5。