Effects of tree competition on corn

Effects of tree competition on corn and soybean
photosynthesis, growth, and yield in a temperate
tree-based agroforestry intercropping system in
southern Ontario, Canada


a b s t r a c t
In 1987, the University of Guelph established a large tree-based intercropping system on
30 ha of prime agricultural land in southern Ontario, Canada. The purposewas to investigate
various aspects of intercropping trees with prime agricultural crops. In this study, objectives
were to investigate tree competitive effects (i.e., shading and competition for soil moisture)
on under-story crop net assimilation (NA), growth, and yield. The effects of tree competition
on corn (C4 plant) and soybean (C3 plant) photosynthesis and productivity in the intercropped
systemwere studied during the 1997 and 1998 growing seasons. Corn and soybeans
were intercropped with hybrid poplar (clone-DN-177) and silver maple (Acer sacharrinum) at a
within-row spacing of 6mand between-row spacing of 12.5 or 15 m. Trees were absent from
control rows. Tree rowswere oriented approximately north and south. Twelve crop locations
were sampled around each tree. These were at 2 and 6m east and west of the tree, located
along a primary axis running through the tree trunk and perpendicular to the tree row, and
at 2m north and south of each location along the primary axis. Net assimilation and plant
water deficit measurements were made three times daily (morning, noon, afternoon) on
sampling days in July. Generally, tree competition significantly reduced photosynthetic radiation
(PAR), net assimilation (NA), and growth and yield of individual soybean or corn plants
growing nearer (2 m) to tree rows in both years and soil moisture in 1998. NA was highly correlated
with growth and yield of both crops. These correlations were higher for corn than
soybeans in both years, with corn, rather than soybeans being more adversely impacted by
tree shading. In 1997, poplar, rather than maple, had the greatest competitive effect onNA. In
1997, the lowest plant water deficits, for soybeans and for corn, were observed for the maple
treatment. Nonetheless, in both years, daily plant water deficits were non-significantly and
poorly correlated with NA and growth and yield of both crops. However, soil moisture (5 and
15cm depth) was significantly correlated with soybeans yield in 1998. Possible remediation
strategies are discussed to reduce tree competitive interactions on agricultural crops.



1. Introduction
Agroforestry can be defined as “an approach to land use that
incorporates trees into farming systems, and allows for the
production of trees and crops or livestock fromthe same piece
of land in order to obtain economic, ecological, environmental
and cultural benefits” (Thevathasan et al., 2004; Gordon
and Newman, 1997). Traditionally, agroforestry has had its origins
in developing nations where high population densities
coupled with scarce land resources have required that concurrent
food and wood production often occur on the same
land base. In North America, where population densities are
often lowand arable land resources frequently vast, the potential
benefits of agroforestry practices are yet to be realized
(Gordon et al., 1997). Agroforestry practices that are currently
being researched in North America include shelterbelts,
windbreaks, silvopastoral systems, forest farming systems,
integrated riparian forest systems, and tree-based intercropping
systems—also known as alley cropping (Thevathasan et
al., 2004; Gordon and Newman, 1997; Garrett et al., 2000).
A properly designed and managed tree-based intercropping
system can create a dynamic agroecosystem resulting
in increased and diversified farm income (Dyack et al., 1999),
enhanced wildlife habitat, reduced soil erosion, and lower
nutrient loading to waterways (Williams et al., 1997). Furthermore,
tree-based intercropping systems can result in more
diversified economies for both short- and long-term products
and provide amarket for both agronomic and forest crops (e.g.,
corn, wheat, soybeans, cereals, Christmas trees, nut crops, e.g.,
walnuts, etc.). Intercropping systems can also play a vital role
in sequestering carbon (C) within below- and above-ground
plant components, thereby addressing present and critical
societal concerns about global climate change (Brandle et al.,
1992; Kort and Turnock, 1999; Schroeder, 1993; Thevathasan et
al., 2004; Unruh et al., 1993).
With these potential benefits of tree-based intercropping
systems in mind, a number of interactions within agroforestry
systems can arise that may be neutral, beneficial, or
potentially detrimental (Ong, 1996). To maximize the potential
benefits of tree-based intercropping systems, competitive
interactions need to be avoided in order to properly design
and manage intercropping systems (Thevathasan et al., 2004;
Nair, 1993). In an earlier review of biophysical interactions
in tropical agroforestry systems, Rao et al. (1998) advocated
that studies of interactions in agroforestry systems necessitates
the evaluation of several complex processes, including
those related to soil conservation, soil fertility, allelopathy,
pests and diseases, plant competition (i.e., for light, water,
and nutrients), and microclimatic modifications. According
to Thevathasan et al. (2004), successful tree-based intercropping
systemswill minimize competititve interactions between
non-woody (annual agricultural crop) andwoody (tree) components
while exploiting beneficial interactions between these
components. Increasing our understanding of these interactions
will provide a scientific basis for both improvement and
adoption of tree-based intercropping systems.
Investigations over the past 10 years of a tree-based intercropping
system in southern Ontario have revealed several
beneficial (complementary) biophysical interactions for this
temperate agroforestry system (Thevathasan et al., 2004).
These include improved nutrient inputs, reduced greenhouse
gas (GHG) emissions, greater carbon (C) sequestration, and
enhanced species biodiversity. It is not feasible to explain all
the beneficial interactions observed in southern Ontario studies
in this paper. However, the reader is encouraged to refer to
the paper by Thevathasan et al. (2004) for a detailed review.
This contribution will deal mainly with plant competition
related interactions for these tree-based intercropped
systems. Thevathasan et al. (2004) state “tree-influenced
microclimatic modifications may act in such a way as to
increase the overall productivity of the associated agricultural
crop”. However, they also acknowledge that in certain
tree–crop combinations, the trees chosenmay adversely affect
availability of soil water, available light for crop photosynthesis,
and available nutrients for use by the adjoining agricultural
crop. This paper examines differing tree–crop combinations,
provides advise on which are best for maximizing crop yields,
and offers possible solutions where yields of agricultural crops
are impaired in temperate tree-based intercropping systems,
as primarily influenced by tree shading.
In this study, the agricultural crops chosen were corn (Zea
mays L.), a shade intolerant C4 species, and soybeans (Glycine
max L. Merr.), a shade tolerant C3 species. The two selected
tree species, chosen to compare their shading effects on corn
and soybeans, were hybrid poplar and silver maple. Hybrid
poplars are tall and elliptical (columnar), and onlymoderately
dense with few interior leaves relative to other tree species
used at the site. Therefore, a significant amount of light was
expected to penetrate through the canopy to the under-story
crop, and the elliptical symmetry of the canopy was thought
to block less sunlight penetration to the under-story. This
Euramericana type hybrid (Populus deltoids x nigra DN177) is also
characterized with strong lateral roots near the surface with
secondary roots plunging vertically (Demerritt, 1990), thereby
potentially reducing plant water competition with the intercropped
agricultural crop. Silver maple (Acer sacharrinum L.), by
contrast, has a shorter, broad dense crown with many interior
leaves, which allow very little light to pass directly through
the canopy. This canopy architecture was expected to provide
maximum interception of sunlight, and to result in maximum
shading of the under-story agricultural crop. Silver maple is
also characterized by a shallow, fibrous root system (Gabriel,
1990), which was thought to potentially compete with understory
agricultural crops for water resources.
Therefore, the two major objectives of this study were as
previously stated by Simpson (1999). First, “provided that the
shading does not limit the light levels beyond the threshold
of light saturation, no reduction in net assimilation should
occur”. “Second, if direct competition for soil moisture is limiting
to growth and yield of the under-story crop, empirical
measurements of plant water use should indicate differences
based on relative location and proximity to the tree”.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Effects of tree competition on corn and soybeanphotosynthesis, growth, and yield in a temperatetree-based agroforestry intercropping system insouthern Ontario, Canadaa b s t r a c tIn 1987, the University of Guelph established a large tree-based intercropping system on30 ha of prime agricultural land in southern Ontario, Canada. The purposewas to investigatevarious aspects of intercropping trees with prime agricultural crops. In this study, objectiveswere to investigate tree competitive effects (i.e., shading and competition for soil moisture)on under-story crop net assimilation (NA), growth, and yield. The effects of tree competitionon corn (C4 plant) and soybean (C3 plant) photosynthesis and productivity in the intercroppedsystemwere studied during the 1997 and 1998 growing seasons. Corn and soybeanswere intercropped with hybrid poplar (clone-DN-177) and silver maple (Acer sacharrinum) at awithin-row spacing of 6mand between-row spacing of 12.5 or 15 m. Trees were absent fromcontrol rows. Tree rowswere oriented approximately north and south. Twelve crop locationswere sampled around each tree. These were at 2 and 6m east and west of the tree, locatedalong a primary axis running through the tree trunk and perpendicular to the tree row, andat 2m north and south of each location along the primary axis. Net assimilation and plantwater deficit measurements were made three times daily (morning, noon, afternoon) onวันสุ่มตัวอย่างในเดือนกรกฎาคม ทั่วไป ทรีแข่งขันลดรังสี photosynthetic(หุ้น), สุทธิผสมกลมกลืน (นา), และการเจริญเติบโต และผลผลิตของพืชถั่วเหลืองหรือข้าวโพดแต่ละการเติบโตชนิด (2 m) แถวต้นไม้ทั้งปีและความชื้นดินในปี 1998 นาสูง correlatedมีการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืชทั้งสอง ความสัมพันธ์เหล่านี้ได้สูงสำหรับข้าวโพดมากกว่าถั่วเหลืองทั้งปี กับข้าวโพด มากกว่าถั่วเหลืองมากขึ้นกระทบถูกรับผลกระทบจากการแรเงาต้นไม้ ในปี 1997 ปอปลาร์ มากกว่าเมเปิ้ล มี onNA ผลแข่งขันมากที่สุด ในปี 1997 สุภัคต่ำพืชน้ำขาดดุล ถั่วเหลือง และ ข้าวโพด สำหรับใบเมเปิ้ลรักษา กระนั้น ทั้งปี ทุกวันขาดดุลน้ำของพืชมีไม่มาก และงาน correlated กับนา และเจริญเติบโต และผลผลิตของพืชทั้งสอง อย่างไรก็ตาม ความชื้นของดิน (5 และ15 ซม.ลึก) ถูกมาก correlated กับผลผลิตถั่วเหลืองในปี 1998 แก้ไขข้อผิดพลาดได้กลยุทธ์ที่กล่าวถึงลดภูมิโต้ตอบแข่งขันกับพืชเกษตร1. บทนำสามารถกำหนด Agroforestry เป็น "ไปสู่วิธีการใช้ที่ประกอบด้วยต้นไม้เป็นระบบการทำฟาร์ม และทำให้การผลิตของต้นไม้ และพืช หรือปศุสัตว์จากชิ้นส่วนเดียวกันที่ดินเพื่อรับเศรษฐกิจ ระบบนิเวศ สิ่งแวดล้อมและประโยชน์ทางวัฒนธรรม" (Thevathasan et al., 2004 Gordonและนิ วแมน 1997) ประเพณี agroforestry มีกำเนิดในการพัฒนาประเทศสูงความหนาแน่นของประชากรcoupled with scarce land resources have required that concurrentfood and wood production often occur on the sameland base. In North America, where population densities areoften lowand arable land resources frequently vast, the potentialbenefits of agroforestry practices are yet to be realized(Gordon et al., 1997). Agroforestry practices that are currentlybeing researched in North America include shelterbelts,windbreaks, silvopastoral systems, forest farming systems,integrated riparian forest systems, and tree-based intercroppingsystems—also known as alley cropping (Thevathasan etal., 2004; Gordon and Newman, 1997; Garrett et al., 2000).A properly designed and managed tree-based intercroppingsystem can create a dynamic agroecosystem resultingin increased and diversified farm income (Dyack et al., 1999),enhanced wildlife habitat, reduced soil erosion, and lowernutrient loading to waterways (Williams et al., 1997). Furthermore,tree-based intercropping systems can result in morediversified economies for both short- and long-term productsand provide amarket for both agronomic and forest crops (e.g.,corn, wheat, soybeans, cereals, Christmas trees, nut crops, e.g.,walnuts, etc.). Intercropping systems can also play a vital rolein sequestering carbon (C) within below- and above-groundplant components, thereby addressing present and criticalsocietal concerns about global climate change (Brandle et al.,1992; Kort and Turnock, 1999; Schroeder, 1993; Thevathasan etal., 2004; Unruh et al., 1993).With these potential benefits of tree-based intercroppingsystems in mind, a number of interactions within agroforestrysystems can arise that may be neutral, beneficial, orpotentially detrimental (Ong, 1996). To maximize the potentialbenefits of tree-based intercropping systems, competitiveinteractions need to be avoided in order to properly designand manage intercropping systems (Thevathasan et al., 2004;Nair, 1993). In an earlier review of biophysical interactionsin tropical agroforestry systems, Rao et al. (1998) advocatedthat studies of interactions in agroforestry systems necessitatesthe evaluation of several complex processes, includingthose related to soil conservation, soil fertility, allelopathy,pests and diseases, plant competition (i.e., for light, water,and nutrients), and microclimatic modifications. Accordingto Thevathasan et al. (2004), successful tree-based intercroppingsystemswill minimize competititve interactions betweennon-woody (annual agricultural crop) andwoody (tree) componentswhile exploiting beneficial interactions between thesecomponents. Increasing our understanding of these interactionswill provide a scientific basis for both improvement andadoption of tree-based intercropping systems.Investigations over the past 10 years of a tree-based intercroppingsystem in southern Ontario have revealed severalbeneficial (complementary) biophysical interactions for thistemperate agroforestry system (Thevathasan et al., 2004).These include improved nutrient inputs, reduced greenhousegas (GHG) emissions, greater carbon (C) sequestration, andenhanced species biodiversity. It is not feasible to explain allthe beneficial interactions observed in southern Ontario studiesin this paper. However, the reader is encouraged to refer tothe paper by Thevathasan et al. (2004) for a detailed review.This contribution will deal mainly with plant competitionrelated interactions for these tree-based intercroppedsystems. Thevathasan et al. (2004) state “tree-influencedmicroclimatic modifications may act in such a way as toincrease the overall productivity of the associated agriculturalcrop”. However, they also acknowledge that in certaintree–crop combinations, the trees chosenmay adversely affectavailability of soil water, available light for crop photosynthesis,and available nutrients for use by the adjoining agriculturalcrop. This paper examines differing tree–crop combinations,provides advise on which are best for maximizing crop yields,and offers possible solutions where yields of agricultural cropsare impaired in temperate tree-based intercropping systems,as primarily influenced by tree shading.In this study, the agricultural crops chosen were corn (Zeamays L.), a shade intolerant C4 species, and soybeans (Glycinemax L. Merr.), a shade tolerant C3 species. The two selected
tree species, chosen to compare their shading effects on corn
and soybeans, were hybrid poplar and silver maple. Hybrid
poplars are tall and elliptical (columnar), and onlymoderately
dense with few interior leaves relative to other tree species
used at the site. Therefore, a significant amount of light was
expected to penetrate through the canopy to the under-story
crop, and the elliptical symmetry of the canopy was thought
to block less sunlight penetration to the under-story. This
Euramericana type hybrid (Populus deltoids x nigra DN177) is also
characterized with strong lateral roots near the surface with
secondary roots plunging vertically (Demerritt, 1990), thereby
potentially reducing plant water competition with the intercropped
agricultural crop. Silver maple (Acer sacharrinum L.), by
contrast, has a shorter, broad dense crown with many interior
leaves, which allow very little light to pass directly through
the canopy. This canopy architecture was expected to provide
maximum interception of sunlight, and to result in maximum
shading of the under-story agricultural crop. Silver maple is
also characterized by a shallow, fibrous root system (Gabriel,
1990), which was thought to potentially compete with understory
agricultural crops for water resources.
Therefore, the two major objectives of this study were as
previously stated by Simpson (1999). First, “provided that the
shading does not limit the light levels beyond the threshold
of light saturation, no reduction in net assimilation should
occur”. “Second, if direct competition for soil moisture is limiting
to growth and yield of the under-story crop, empirical
measurements of plant water use should indicate differences
based on relative location and proximity to the tree”.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลของการแข่งขันต้นไม้บนข้าวโพดและถั่วเหลืองสังเคราะห์การเจริญเติบโตและผลผลิตในพอสมควรวนเกษตรต้นไม้ตามระบบการปลูกในภาคใต้Ontario, แคนาดาbstract ในปี 1987 มหาวิทยาลัยกูจัดตั้งระบบการปลูกต้นไม้ตามขนาดใหญ่30 ไร่ที่สำคัญ ที่ดินเพื่อการเกษตรในภาคใต้ของแคนาดา purposewas เพื่อตรวจสอบด้านต่างๆของต้นไม้แซมกับพืชผลทางการเกษตรที่สำคัญ ในการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของการแข่งขันต้นไม้ (เช่นการแรเงาและการแข่งขันสำหรับความชื้นของดิน) ในพืชภายใต้เรื่องการดูดซึมสุทธิ (NA) การเจริญเติบโตและผลผลิต ผลกระทบของการแข่งขันต้นไม้ในข้าวโพด (C4 พืช) และถั่วเหลือง (C3 พืช) การสังเคราะห์และการผลิตในแซม systemwere ศึกษาในช่วงปี 1997 และ 1998 ฤดูกาลที่กำลังเติบโต ข้าวโพดและถั่วเหลืองที่ถูกแซมต้นไม้ชนิดหนึ่งไฮบริด (โคลน-DN-177) และเมเปิ้ลสีเงิน (เอ sacharrinum) ที่ระยะห่างของระยะห่างระหว่าง6mand แถวภายในแถว 12.5 หรือ 15 เมตร ต้นไม้ก็หายไปจากแถวควบคุม ต้นไม้ที่มุ่งเน้น rowswere ประมาณเหนือและใต้ สิบสองสถานที่เพาะปลูกได้รับตัวอย่างรอบ ๆ ต้นไม้แต่ละ เหล่านี้เป็นที่ 2 และทิศตะวันออกและทิศตะวันตก 6m ของต้นไม้ที่ตั้งอยู่ตามแกนหลักวิ่งผ่านลำต้นของต้นไม้และตั้งฉากกับแถวต้นไม้และที่2 เมตรทางทิศเหนือและทิศใต้ของสถานที่แต่ละแห่งตามแนวแกนหลัก การดูดซึมสุทธิและพืชขาดน้ำวัดได้ทำวันละสามครั้ง (เช้าเที่ยงบ่าย) ในวันที่เก็บตัวอย่างในเดือนกรกฎาคม โดยทั่วไปแล้วการแข่งขันที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญต้นไม้รังสีสังเคราะห์(PAR) การดูดซึมสุทธิ (NA) และการเจริญเติบโตและผลผลิตของถั่วเหลืองบุคคลหรือพืชข้าวโพดเจริญเติบโตใกล้ชิด(2 เมตร) ไปยังแถวต้นไม้ทั้งปีและความชื้นของดินในปี 1998 NA มีความสัมพันธ์อย่างมากมีการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืชทั้งสอง ความสัมพันธ์เหล่านี้มีค่าสูงกว่าข้าวโพดถั่วเหลืองทั้งในปีที่ผ่านมากับข้าวโพดมากกว่าถั่วเหลืองได้รับผลกระทบมากขึ้นกระทบจากการแรเงาต้นไม้ ในปี 1997 ป็อปมากกว่าเมเปิ้ลมีผลการแข่งขันที่ยิ่งใหญ่ที่สุด Onna ในปี 1997 ต่ำสุดที่ขาดดุลน้ำพืชถั่วเหลืองและข้าวโพดถูกตั้งข้อสังเกตสำหรับเมเปิ้ลรักษา อย่างไรก็ตามทั้งในปีที่ผ่านมาขาดดุลพืชน้ำในชีวิตประจำวันที่ไม่ได้มีนัยสำคัญและไม่ดีมีความสัมพันธ์กับนาและการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืชทั้งสอง แต่ความชื้นในดิน (5 และ15 ซมลึก) มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับผลผลิตถั่วเหลืองในปี 1998 การฟื้นฟูเป็นไปได้กลยุทธ์ที่จะกล่าวถึงในการลดต้นการแข่งขันในการปฏิสัมพันธ์กับพืชผลทางการเกษตร. 1 บทนำวนเกษตรสามารถกำหนดเป็น"วิธีการใช้ประโยชน์ที่ดินที่รวมเอาต้นไม้ลงไปในระบบการทำฟาร์มและช่วยให้การผลิตของต้นไม้และพืชหรือปศุสัตว์fromthe ชิ้นเดียวกันของที่ดินเพื่อให้ได้ทางเศรษฐกิจระบบนิเวศสิ่งแวดล้อมประโยชน์และวัฒนธรรม" (Thevathasan et al, 2004;. กอร์ดอนและนิวแมน, 1997) ตามเนื้อผ้าวนเกษตรได้มีต้นกำเนิดในประเทศกำลังพัฒนาที่มีความหนาแน่นของประชากรสูงควบคู่ไปกับการขาดแคลนทรัพยากรที่ดินได้ต้องเกิดขึ้นพร้อมกันว่าอาหารและการผลิตไม้มักจะเกิดขึ้นในวันที่เดียวกันฐานที่ดิน ในทวีปอเมริกาเหนือที่มีความหนาแน่นประชากรมักทรัพยากรที่ดินทำกิน lowand ใหญ่บ่อยศักยภาพประโยชน์ของการปฏิบัติวนเกษตรจะยังไม่รับรู้(กอร์ดอน et al., 1997) การปฏิบัติวนเกษตรที่กำลังมีการวิจัยในทวีปอเมริกาเหนือรวมถึง shelterbelts, windbreaks ระบบ silvopastoral, ระบบการทำฟาร์มป่าแบบบูรณาการระบบป่าชายฝั่งและต้นไม้ที่ใช้ปลูกระบบที่เรียกว่าเป็นซอยปลูกพืช(Thevathasan et al, 2004;. กอร์ดอนและนิวแมน 1997.. การ์เร็ต, et al, 2000) ที่ออกแบบอย่างถูกต้องและมีการจัดการแซมตามต้นไม้ระบบสามารถสร้างระบบนิเวศเกษตรแบบไดนามิกที่เกิด. รายได้เกษตรกรที่เพิ่มขึ้นและมีความหลากหลาย (Dyack, et al, 1999), ที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่าเพิ่มพังทลายของดินลดลง และลดโหลดของสารอาหารที่จะน้ำ(วิลเลียมส์ et al., 1997) นอกจากนี้ต้นไม้ที่ใช้ระบบแซมจะส่งผลในระบบเศรษฐกิจที่มีความหลากหลายทั้งในระยะสั้นและผลิตภัณฑ์ในระยะยาวและให้amarket ทั้งทางการเกษตรและพืชป่า (เช่นข้าวโพด, ข้าวสาลี, ถั่วเหลือง, ธัญพืช, ต้นคริสต์มาส, พืชถั่วเช่นวอลนัทและอื่น ๆ ) ระบบแซมยังสามารถมีบทบาทสำคัญใน sequestering คาร์บอน (C) ภายใน below- และเหนือพื้นดินส่วนประกอบของพืชจึงอยู่ในปัจจุบันและที่สำคัญความกังวลทางสังคมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทั่วโลก(Brandle, et al. 1992; Kort และ Turnock 1999; ชโรเดอ 1993; Thevathasan et al, 2004;... Unruh, et ​​al, 1993) ด้วยผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้ของต้นไม้ตามแซมระบบในใจจำนวนของการสื่อสารภายในวนเกษตรระบบสามารถเกิดขึ้นที่อาจจะเป็นกลางประโยชน์หรืออันตรายที่อาจเกิดขึ้น(องค์ 1996) เพื่อเพิ่มศักยภาพในผลประโยชน์ของต้นไม้ที่ใช้ระบบแซมแข่งขันปฏิสัมพันธ์ต้องการที่จะหลีกเลี่ยงเพื่อให้สามารถออกแบบและจัดการระบบแซม(Thevathasan et al, 2004;. แนร์, 1993) ในการตรวจสอบก่อนหน้านี้ของการมีปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพในระบบวนเกษตรเขตร้อนราว et al, (1998) สนับสนุนว่าการศึกษาของการสื่อสารในระบบวนเกษตรจำเป็นต้องประเมินผลของกระบวนการที่ซับซ้อนหลายรวมทั้งผู้ที่เกี่ยวข้องกับการอนุรักษ์ดินอุดมสมบูรณ์ของดินallelopathy, ศัตรูพืชและโรคการแข่งขันพืช (เช่นแสง, น้ำ, และสารอาหาร) และ การปรับเปลี่ยน microclimatic ตามไป Thevathasan et al, (2004), แซมตามต้นไม้ที่ประสบความสำเร็จsystemswill ลดการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง competititve ที่ไม่ใช่ไม้ (พืชทางการเกษตรประจำปี) andwoody (ต้นไม้) ส่วนประกอบในขณะที่การใช้ประโยชน์จากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างประโยชน์เหล่านี้ส่วนประกอบ การเพิ่มความเข้าใจของเราโต้ตอบเหล่านี้จะให้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับทั้งการปรับปรุงและการยอมรับของระบบแซมตามต้นไม้. สืบสวนที่ผ่านมา 10 ปีของแซมต้นไม้ที่ใช้ระบบในภาคใต้ของออนตาริได้เผยให้เห็นหลายประโยชน์(เสริม) ปฏิสัมพันธ์ชีวฟิสิกส์สำหรับเรื่องนี้ระบบวนเกษตรพอสมควร (Thevathasan et al., 2004). เหล่านี้รวมถึงการปรับปรุงปัจจัยการผลิตสารอาหารเรือนกระจกลดก๊าซ (GHG) คาร์บอนมากขึ้น (C) อายัดและความหลากหลายทางชีวภาพชนิดที่เพิ่มขึ้น มันเป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายทุกปฏิสัมพันธ์ประโยชน์ข้อสังเกตในการศึกษาภาคใต้ Ontario ในเอกสารนี้ แต่ผู้อ่านจะได้รับการสนับสนุนในการอ้างถึงกระดาษโดย Thevathasan et al, (2004) สำหรับการทบทวนรายละเอียด. ผลงานนี้จะจัดการส่วนใหญ่กับการแข่งขันพืชปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องเหล่านี้มีต้นไม้ขึ้นอยู่แซมระบบ Thevathasan et al, (2004) ของรัฐ "ต้นไม้ที่ได้รับอิทธิพลการปรับเปลี่ยนmicroclimatic อาจกระทำในลักษณะเช่นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโดยรวมของการเกษตรที่เกี่ยวข้องพืช" แต่พวกเขายังยอมรับว่าในบางชุดที่มีต้นไม้พืชต้นไม้ chosenmay ส่งผลกระทบต่อความพร้อมของน้ำในดินแสงใช้ได้สำหรับการสังเคราะห์แสงของพืชและสารอาหารที่มีอยู่สำหรับการใช้งานการเกษตรที่อยู่ติดกันพืช กระดาษนี้จะตรวจสอบที่แตกต่างกันรวมกันต้นไม้พืชให้คำแนะนำที่ดีที่สุดสำหรับการเพิ่มผลผลิตพืช, และนำเสนอโซลูชั่นที่เป็นไปได้ที่อัตราผลตอบแทนของพืชผลทางการเกษตรมีความบกพร่องในเมืองหนาวต้นไม้ที่ใช้ระบบแซม, เป็นอิทธิพลหลักโดยการแรเงาต้นไม้. ในการศึกษานี้ พืชทางการเกษตรได้รับการแต่งตั้งเป็นข้าวโพด (Zea mays L. ) พันธุ์ C4 ที่ร่มทิฐิและถั่วเหลือง (Glycine สูงสุด L. Merr.) สีใจกว้างชนิด C3 ทั้งสองเลือกพรรณไม้ที่ได้รับการแต่งตั้งเพื่อเปรียบเทียบผลการแรเงาของพวกเขาในข้าวโพดและถั่วเหลืองเป็นต้นไม้ชนิดหนึ่งไฮบริดและเมเปิ้ลสีเงิน ไฮบริดต้นป็อปลาร์มีความสูงและรูปไข่ (เสา) และ onlymoderately หนาแน่นด้วยการตกแต่งภายในไม่กี่ใบเทียบกับต้นไม้ชนิดอื่น ๆที่ใช้ในเว็บไซต์ ดังนั้นจำนวนเงินที่สำคัญของแสงที่ได้รับการคาดหวังว่าจะทะลุหลังคาที่จะอยู่ภายใต้การเรื่องการเพาะปลูกและสมมาตรรูปไข่ของหลังคาเป็นความคิดที่จะปิดกั้นการรุกแสงแดดน้อยที่จะอยู่ภายใต้ชั้น นี้ประเภท Euramericana ไฮบริด (Populus deltoids x นิโกร DN177) นอกจากนี้ยังมีลักษณะที่มีรากที่แข็งแกร่งด้านข้างใกล้พื้นผิวที่มีรากรองพรวดพราดในแนวตั้ง(Demerritt, 1990) จึงอาจลดการแข่งขันน้ำพืชแซมกับพืชทางการเกษตร เมเปิ้ลสีเงิน (เอ sacharrinum L. ) โดยคมชัดมีสั้นมงกุฎกว้างหนาแน่นด้วยการตกแต่งภายในหลายใบซึ่งให้แสงน้อยมากที่จะผ่านโดยตรงผ่านหลังคา สถาปัตยกรรมหลังคานี้ถูกคาดว่าจะให้การสกัดกั้นสูงสุดของแสงแดดและจะส่งผลให้สูงสุดแรเงาของพืชทางการเกษตรภายใต้ชั้น เมเปิ้ลสีเงินจะยังโดดเด่นด้วยตื้นระบบรากฝอย (กาเบรียล, 1990) ซึ่งเป็นความคิดที่อาจแข่งขันกับ understory พืชผลทางการเกษตรสำหรับแหล่งน้ำ. ดังนั้นวัตถุประสงค์หลักของการศึกษาครั้งนี้ดังที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้โดยซิมป์สัน (1999) . แรก "มีเงื่อนไขว่าการแรเงาไม่จำกัด ระดับแสงเกินเกณฑ์ของความอิ่มตัวแสงในการลดการดูดซึมสุทธิที่ไม่ควรเกิดขึ้น" "ประการที่สองถ้าการแข่งขันโดยตรงสำหรับความชื้นในดินมีการ จำกัดการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืชภายใต้เรื่องการทดลองการวัดการใช้น้ำของพืชควรจะระบุความแตกต่างตามสถานที่ตั้งและญาติใกล้ชิดกับต้นไม้"

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลการแข่งขันของต้นไม้ในข้าวโพด และถั่วเหลือง
การสังเคราะห์แสง การเจริญเติบโต และผลผลิตในต้นไม้เมืองหนาวตามระบบในระบบวนเกษตร

ภาคใต้ Ontario , ประเทศแคนาดา


B S T R A C T
ในปี 1987 มหาวิทยาลัย Guelph ก่อตั้งขึ้นตามต้นไม้ใหญ่และระบบ
ฮาที่ดินทางการเกษตร นายกรัฐมนตรี ในภาคใต้ Ontario , แคนาดา การ purposewas สืบสวน
ด้านต่างๆของต้นไม้และพืชผลทางการเกษตรของนายกรัฐมนตรี ในการศึกษานี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลการแข่งขัน
ต้นไม้ ( เช่นการแรเงาและการแข่งขันสำหรับความชื้นดิน )
ภายใต้ เรื่องตัด net assimilation ( na ) , การเจริญเติบโต ผลผลิต และ ผลของการแข่งขัน ( C4
ต้นไม้อ่อนต้น ) และถั่วเหลือง ( C3 พืชการสังเคราะห์แสงและผลผลิตในชุด
งานศึกษาในช่วงปี 1997 และ 1998 ฤดูกาลการเติบโต ข้าวโพดและถั่วเหลือง
เป็นชุดลูกผสม ป็อป ( clone-dn-177 ) และเมเปิ้ลสีเงิน ( Acer sacharrinum ) ที่
ภายในแถวระยะห่างระหว่างแถวปลูก 6mand 12.5 หรือ 15 เมตร ต้นไม้ขาด
คุมแถว ต้นไม้ rowswere เชิงประมาณ เหนือและใต้ พืช จำนวน 12 ตำแหน่ง
แต่ละรอบต้นไม้เหล่านี้ที่ 2 และ 6 เมตร ทิศตะวันออกและทิศตะวันตกของต้นไม้อยู่
ตามหลักแกนวิ่งผ่านต้นไม้และตั้งฉากกับต้นไม้แถวและ
ที่ 2 เมตร ทิศเหนือและทิศใต้ของแต่ละตำแหน่งตามแนวแกนหลัก สุทธิและการวัดการขาดน้ำพืช
ทำมาสามครั้งทุกวัน ( เช้า , เที่ยง , บ่าย )
2 วันในเดือนกรกฎาคม โดยทั่วไปการแข่งขันต้นไม้ลดลงอย่างมาก
รังสีแสง ( PAR ) net assimilation ( na ) , และการเจริญเติบโต และผลผลิตของถั่วเหลืองที่ปลูกข้าวโพด
บุคคลหรือใกล้ ( 2 ) ต้นไม้แถวทั้ง 2 ปี และความชื้นในดิน ปี 1998 นาเป็นระดับสูง
กับการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืช ความสัมพันธ์เหล่านี้สูงกว่าข้าวโพดมากกว่าถั่วเหลืองทั้ง 2 ปี
, ข้าวโพดมากกว่าถั่วเหลืองที่มีผลกระทบกระทบจาก
เงาต้นไม้ ในปี 1997 , ต้นไม้ชนิดหนึ่ง , มากกว่าเมเปิล มีไม้กระดานผลแข่งขันที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ใน
1997 สุด พืชเกิด ถั่วเหลือง และข้าวโพด พบว่าสำหรับการรักษาเมเปิ้ล

กระนั้น , ในทั้งสองปี ทุกวัน โรงงานน้ำไม่ขาดดุลเป็นอย่างมาก และมีความสัมพันธ์กับ
ไม่ดีนา และ การเจริญเติบโต และผลผลิตของพืชอย่างไรก็ตาม ความชื้นในดิน 5 และ
ความลึก 15 ซม. ) มีความสัมพันธ์กับผลผลิตในถั่วเหลือง 1998 กลยุทธ์การฟื้นฟู
เป็นไปได้กล่าวถึงเพื่อลดการแข่งขันการโต้ตอบบนต้นไม้ พืชผลทางการเกษตร



1 บทนำ
วนเกษตรสามารถกำหนดเป็น " แนวทางการใช้ที่ดินที่
ประกอบด้วยต้นไม้ในระบบเกษตร และช่วยให้
การผลิตของต้นไม้และพืชหรือสัตว์
ชิ้นเดียวกันของที่ดินจากเพื่อที่จะได้รับเศรษฐกิจ นิเวศวิทยา สิ่งแวดล้อม
และผลประโยชน์ทางวัฒนธรรม " ( thevathasan et al . , 2004 ; และกอร์ดอน
นิวแมน , 1997 ) ประเพณี , วนเกษตร มีต้นกำเนิดในประเทศกำลังพัฒนาที่ประชากร

มีความหนาแน่นสูงควบคู่กับทรัพยากรที่ดินหายากต้องที่พร้อมกัน
อาหารและไม้การผลิตมักจะเกิดขึ้นบนฐานแผ่นดินเดียวกัน

ในทวีปอเมริกาเหนือ ซึ่งมีประชากร
มักจะ lowand ทรัพยากรการเกษตรมาก บ่อย ประโยชน์ของวนเกษตรการปฏิบัติ
ยังตระหนักถึง
( กอร์ดอน et al . , 1997 ) วนเกษตรการปฏิบัติที่ปัจจุบันมีการค้นคว้าในทวีปอเมริกาเหนือรวมถึง

shelterbelts windbreaks silvopastoral , , ระบบระบบเกษตรป่าไม้ , ทรัพยากรป่าไม้
ระบบบูรณาการและตามต้นไม้ที่ปลูกแซม
ระบบยังเป็นที่รู้จักในการ ( thevathasan et
al . , 2004 ; กอร์ดอนและนิวแมน , 1997 ; Garrett et al . , 2000 ) .
ออกแบบมาอย่างถูกต้อง และจัดการ ตามต้นไม้และ ระบบสามารถสร้างแบบไดนามิก

agroecosystem ที่เกิดเพิ่มขึ้น และรายได้ที่หลากหลายฟาร์ม ( dyack et al . , 1999 )
ปรับปรุงที่อยู่อาศัยสัตว์ป่า ลดการพังทลายของดินและลดภาระน้ำ
สารอาหาร ( วิลเลียม et al . , 1997 ) นอกจากนี้
ตามต้นไม้และระบบสามารถส่งผลให้เศรษฐกิจที่หลากหลายมากขึ้น
-
ทั้งในระยะสั้นและระยะยาว และให้ amarket ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรและป่าไม้ทั้งพืช ( เช่น
ข้าวโพด ข้าวสาลี ถั่วเหลือง ธัญพืช ถั่วพืชต้นไม้คริสต์มาส เช่น
วอลนัท ฯลฯ )และระบบยังสามารถเล่นบทบาทสําคัญในการอายัดคาร์บอน ( C ) ภายในด้านล่าง - และเหน