桑树/苜蓿间作对其生长及土地和光资源利用能力的影响

以桑树(Morus albaL.)/苜蓿(Medicago sativaL.)间作系统为研究对象,探讨其生长特性、根际土壤养分含量、土壤酶活性、土地利用率以及桑树和苜蓿光合特性,旨在提高松嫩平原牧区的饲草产量.结果表明:在第2次刈割时,间作桑树的株高、叶生物量、茎生物量和叶片粗蛋白含量分别比单作桑树增加了9.2％,36.4％,61.1％和12.7％；间作苜蓿的株高、主茎分枝数、叶绿素a含量、叶绿素b含量和粗蛋白含量分别比单作苜蓿增加了8.7％,26.7％,11.4％,20.5％和21.4％.间作桑树根际土壤的有机氮含量、速效氮含量、脲酶活性分别比单作桑树增加了3.3％,21.5％和32.7％；间作苜蓿根际土壤的有机氮含量、速效氮含量、脲酶活性分别比单作苜蓿增加了3.4％,26.6％和32.3％.桑树/苜蓿间作系统的土地当量比(LER)为1.29,大于1.间作桑树的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和最大净光合速率(Pmax)分别比单作桑树提高了15.0％,39.3％和20.7％；间作苜蓿的LSP,LCP和Pmax分别比单作苜蓿降低了15.6％,33.9％和17.6％,桑树/苜蓿间作增加了桑树和苜蓿的表观量子效率(AQY).研究表明桑树/苜蓿间作提高了桑树对强光和苜蓿对弱光的利用能力,从而使间作体系表现出明显的产量优势.     

苜蓿+玉米间作系统产量表现及其种间竞争力的评定

本试验目的在于探讨不同苜蓿+玉米间作模式下种间竞争力变化,及其对间作系统产量建成的影响。试验设苜蓿、玉米行数比分别为2∶2,3∶2,4∶2,5∶2四个间作处理,每处理3个重复,其所占间作面积比分别为33％∶67％,43％∶57％,50%∶50%,55%∶45%,玉米、苜蓿单作为对照组。测定各处理干物质产量,采用土地当量比(LER)、侵占力(Aam)、相对拥挤系数(RCC)等指标来评定不同间作处理系统内的作物竞争力。结果表明,在苜蓿+玉米间作系统第1年生产中,苜蓿竞争力大于玉米,所有间作处理总产量和经济产出均低于单作玉米,高于单作苜蓿,各间作处理相比以5∶2间作模式生产性能最佳。在第2年生产中,苜蓿进入高产期,始终占据间作系统的优势生态位,所有间作处理生物总产量都不低于单作玉米和单作苜蓿,经济产出均大于单作苜蓿和单作玉米,5∶2间作模式表现出最佳的生产优势。     

带幅设计对玉米/苜蓿间作群体光环境特征及光能利用效率的影响北大核心CSCD

探究间作带幅设计对玉米/苜蓿间作群体光环境特征、产量及光能利用效率(LUE)的影响,提出黄土高原旱作条件下玉米/苜蓿间作群体最佳带幅比例。研究设置了玉米单作(SM)、紫花苜蓿单作(SA)以及玉米/紫花苜蓿1∶2(I_(12))、2∶2(I_(22))和2∶4(I_(24))间作5种种植模式,并采用田间试验和数学模拟相结合的方法,分别测定了玉米和苜蓿的干物质产量及作物冠层光合有效辐射(PAR)等指标;建立了考虑光线入射角度和群体冠层结构几何关系的玉米/苜蓿间作群体辐射传输模型,并用实测值对其进行了验证。试验结果表明,在2018年,单作处理的苜蓿干物质产量显著高于间作处理(P<0.05),而在2019年各间作处理苜蓿的干物质分别比单作高197.8、180.3和197.0 g·m^(-2);处理I_(12)、I_(22)和I_(24)两年总的玉米生物量比SM处理高12.1%、0.9%和23.9%。所有间作处理的土地当量比在2019年均大于1.0,表现出间作优势。辐射传输模型可准确模拟玉米/苜蓿间作群体冠层底部的光合有效辐射,间作群体光合有效辐射模拟值与实测值的平均绝对误差和均方根误差分别为59.0和66.6μmol·m^(-2)·s^(-1)。除玉米和苜蓿生育前期及玉米收获后,不同间作处理苜蓿群体冠层上方的PAR均低于单作苜蓿。2018和2019年I_(12)、I_(22)和I_(24)间作处理玉米的光能利用效率分别比单作处理高52.5%、9.3%、51.7%和28.5%、9.6%、21.0%,而间作苜蓿的LUE仅在2019年显著高于单作19.2%、32.4%和20.9%(P<0.05)。因此,合理的玉米/苜蓿间作带幅搭配可改善苜蓿的光照环境,提高其光能利用效率,尤其是玉米/紫花苜蓿2∶4间作群体光能利用效率和产量优势显著,建议在具有类似气候的地区推广种植。     

高寒地区燕麦与蚕豆间作对作物生长发育及产量的影响

为探究高寒地区燕麦与蚕豆间作对作物生长发育和产量的影响,本研究设置燕麦单作、蚕豆单作、燕麦与蚕豆间作3种种植模式,对不同种植模式下燕麦和蚕豆的生长指标、光合特性及产量进行研究。结果表明：开花期和乳熟期,间作燕麦的株高、分蘖数、叶长、蒸腾速率和胞间CO₂浓度显著高于单作;间作蚕豆的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著高于单作。乳熟期,间作燕麦的地上生物量与单作相比增加了6.03%,间作蚕豆的地上生物量与单作相比增加了6.87%。相关性分析表明,不同种植模式与乳熟期燕麦的地上生物量呈显著正相关,相关性系数达0.93。综上,燕麦与蚕豆间作是一种在高寒地区可行的,能够促进燕麦的生长发育改善燕麦蚕豆的光合特性并提高产量的种植模式。     

东北农牧交错带玉米适宜收获方式的研究(Ⅲ)

农牧交错地区普遍存在草畜矛盾,从增加农牧交错地区饲料来源的角度出发,尝试了改变当地玉米传统的收获方式,采用剪去植株顶端的收获方式.试验结果表明,剪去玉米植株顶端,导致玉米籽粒产量及千粒重下降,籽粒的总淀粉及粗蛋白含量下降;所剪的玉米植株顶端与对照比较,粗蛋白含量上升,粗纤维含量下降,因此饲用价值提高;在适当时间剪去玉米植株顶端的收获方式,在农牧交错地区具有可行性.     

间作对根际土壤微生物和酶活性的影响研究

通过根箱试验,研究了玉米间作蚕豆和玉米间作鹰咀豆对根际土壤微生物和酶活性的影响.结果表明,玉米出苗60 d时,玉米、蚕豆复合群体中的玉米地上生物产量高于单作38%,增产显著;与鹰咀豆间作的玉米地上生物产量高于单作4%,差异不显著,间作蚕豆和鹰咀豆地上生物产量较单作显著降低.与单作玉米相比,玉米鹰咀豆间作后根际土壤脲酶和酸性磷酸酶活性显著降低,玉米间作蚕豆根际土壤酶活性与单作差异不显著;玉米鹰咀豆间作对细菌产生的根际效应显著高于玉米间作蚕豆,对真菌产生的根际效应与细菌相反.间作对放线菌、微生物总数产生的根际效应显著高于单作,间作根际微生物多样性指数显著高于单作.土壤微生物中细菌数量和微生物多样性指数是影响土壤酶活性的主要因子,间作根际土壤微生物多样性指数大于单作是弱化土壤酶活性的重要原因.     

苜蓿+玉米间作系统饲料生产潜力的评定

本试验目的在于探讨不同苜蓿+玉米间作模式下营养物质生产能力及其瘤胃可降解养分产量的差异,从而对玉米+苜蓿间作系统饲料生产能力作出合理的评定。试验设苜蓿、玉米行数比分别为2∶2,3∶2,4∶2,5∶2四个间作处理,每处理3个重复,其所占间作面积比分别为33％∶67％,43％∶57％,50%∶50%,55%∶45%,玉米、苜蓿单作为对照组。通过测定各处理干物质产量、营养物质产量、养分瘤胃降解率,从而可以对不同间作模式下可降解营养物质产量及总可降解养分产量等指标进行比较,对不同间作系统饲料生产能力进行综合评定。结果表明,苜蓿+玉米间作系统与玉米和苜蓿单作系统相比,提高了单位间作面积总干物质产量、营养物质的产量,营养物质瘤胃降解率和瘤胃可降解养分产量,具有更高的饲料生产潜力,是一种可行的饲料生产模式,本试验条件下5∶2间作模式表现出最佳的生产优势。     

东北农牧交错带玉米适宜收获方式的研究(Ⅱ)

从增加农牧交错地区饲料来源的角度出发,尝试改变当地玉米Zea mays常规的收获方式,采用提前收获果穗、植株继续生长5 d后收回的方式.试验结果表明,该收获方式使籽粒产量下降,秸秆产量提高.籽粒的总淀粉及粗蛋白含量下降;茎、叶粗蛋白含量增加;NDF,ADF和ADL含量下降,秸秆的饲用价值提高.通过能量折合计算,籽粒产量损失可由秸秆产量的增加弥补,该收获方式在农牧交错地区具有一定的可行性.     

甘肃河西绿洲灌区不同作物间作氮磷利用特征

针对河西绿洲灌区间作施肥量不合理,氮、磷利用效率低的问题,试验以小麦间作玉米、小麦间作大豆、玉米间作豌豆为研究对象,探究了不同作物间作对氮、磷养分的吸收累积及利用效率。结果表明:小麦间作玉米、小麦间作大豆和玉米间作豌豆的土地当量比为1.24～1.58,均表现出间作优势,间作各组成作物籽粒产量较单作均有提高。小麦间作大豆和玉米间作豌豆分别较单作氮素累积量高17.9%和8.4%,其中,玉米间作豌豆氮素累积量分别较小麦间作玉米和小麦间作大豆高22.8%和10.4%;小麦间作玉米、小麦间作大豆和玉米间作豌豆氮素利用效率均低于单作。除小麦间作玉米之外,小麦间作大豆和玉米间作豌豆与单作比较,磷素累积量分别提高17.1%和20.3%;但是小麦间作玉米和小麦间作大豆磷素利用效率分别较单作低24.3%和40.5%。玉米间作豌豆较小麦间作玉米、小麦间作大豆具有较高的土地当量比、籽粒产量、氮素累积量、氮素利用效率、磷素累积量和磷素利用效率,可作为绿洲灌区氮、磷养分高效利用种植模式的参考。     

紫花苜蓿/燕麦间作的光合特征及其对产量的调控效应

为探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)/燕麦(Hordeum vulgare L.)间作下光能利用特征对其产量的影响，本研究对其进行3年田间试验，并于紫花苜蓿初花期(第二茬)和燕麦抽穗期对2者产量和光合指标进行测定。结果表明，紫花苜蓿二茬产量在单作中显著高于间作，燕麦则表现为间作极显著高于单作。紫花苜蓿总叶绿素含量、叶绿素a含量、蒸腾速率和净光合速率均表现为单作显著高于间作；而燕麦株高、净光合速率、碳水化合物、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性均表现为间作显著高于单作。紫花苜蓿和燕麦的RuBP羧化酶活性表现为单作显著大于间作。紫花苜蓿二茬产量与总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、气孔导度和RuBP羧化酶呈极显著相关性；燕麦的产量与株高、碳水化合物和胞间CO₂浓度呈极显著相关性。综上，间作中影响紫花苜蓿产量的主要因素是光合色素、气孔导度和RuBP羧化酶；影响燕麦产量的主要因素是株高、碳水化合物和胞间CO₂浓度。     

小麦施氮后效和种植方式对大豆产量及农艺性状的影响

通过2013-2014年度田间试验,在种植小麦时设置不施氮、低氮、中氮、高氮4个氮肥施用量(0,60,120,180 kg/hm²),同时设置净作大豆(小麦-大豆)和套作大豆(小麦/玉米/大豆)两种种植模式,探究了前作小麦施氮后效及净作、套作两种种植方式对大豆产量和农艺性状的影响。结果表明,1)无论净作或套作,大豆均能利用前作小麦的施氮后效,生物量和籽粒产量均随施氮量增加呈先升高再降低的变化趋势,均在N₁₂₀处理(纯氮120 kg/hm²)时达到最大值,其中套作大豆籽粒产量最高为4133 kg/hm²,达高产水平。2)分枝期时大豆地上部生物量为净作显著高于套作,平均高 62.3%,而收获期时为套作显著高于净作,平均高 57.9%。与净作相比,套作大豆单株粒数、籽粒产量分别高63.9%和55.9%,百粒重二者间相差不大。净作大豆的籽粒重在主茎、分枝上分别占54.2%和45.8%,以在主茎上较多,而套作大豆的籽粒主要分布在分枝上,平均达68.9%。虽然套作大豆的倒伏率比净作大豆高5.2%,但空杆率、瘪荚率却分别低78.0%和25.4%。前作施氮量增加,套作大豆籽粒在分枝上的比例增大。3)大豆主茎长,在分枝期时为套作(平均39.5 cm)比净作(平均33.3 cm)显著高6.2 cm,而收获期时为净作(平均84.8 cm)比套作(平均74.4 cm)高10.4 cm;第一节间长,在分枝期、收获期均为套作(8.3和6.6 cm)大于净作(5.6和4.6 cm);分枝数,在分枝期时为净作(平均1.9个)显著高于套作(平均0.7个)1.2个分枝,而收获期时是套作(平均6.1个)高于净作(平均3.5个)2.6个分枝。同时套作大豆分枝数随前作施氮量增加而增加。说明在小麦-大豆和小麦/玉米/大豆体系中大豆能充分利用前作小麦的施氮后效;套作大豆前期虽受玉米的抑制影响,但玉米收获后能加快生长,可以通过合理的前作氮肥调控促进分枝、结荚和鼓粒,提高产量。     

4种间作模式下牧草根系特性及其碳、氮代谢特征研究

为探究间作对牧草根系生长特性和碳、氮代谢特征的影响,通过田间试验,以紫花苜蓿、小黑麦、燕麦、玉米、甜高粱5种单作模式为参照,对紫花苜蓿/小黑麦、紫花苜蓿/燕麦、紫花苜蓿/玉米和紫花苜蓿/甜高粱4种间作模式进行了研究,采用目前先进的微根管观测系统并结合计算机成像技术对紫花苜蓿和4种禾本科牧草单作及间作下根系的生长状况进行了原位观测,并且对4种间作模式下碳、氮代谢关键酶及产物进行了研究。结果表明,无论单作还是间作,根系参数与碳、氮代谢各指标均呈正相关关系,其中根长、根表面积均与核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)和硝酸还原酶(NR)活性呈极显著正相关(P<0.01),与蔗糖磷酸合成酶(SPS)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性呈显著正相关(P<0.05),表明根系特性与碳、氮代谢具有一致性;4种间作模式下禾本科牧草的根长、根表面积等根系参数明显优化,而紫花苜蓿根系特性与单作相比表现不一,与玉米和甜高粱间作的紫花苜蓿其根系特性受到了明显地抑制(显著低于单作),表现为竞争弱势,而与小黑麦和燕麦间作的紫花苜蓿则未受影响;4种间作模式下禾本科牧草功能叶RuBPCase和NR活性与单作比均显著性增加,而紫花苜蓿功能叶RuBPCase和NR活性与单作相比趋势不尽相同,与玉米和甜高粱间作的紫花苜蓿其RuBPCase和NR活性显著低于单作,而与小黑麦和燕麦间作的紫花苜蓿则差异不显著。由此可见,供试牧草根系特性和碳、氮代谢特征表现趋势一致;在4种间作模式下根系特性和碳、氮代谢特征均表现为禾本科牧草优于豆科牧草;紫花苜蓿/小黑麦和紫花苜蓿/燕麦这2种间作模式下综合表现最佳。     

三种豆科作物与玉米间作对玉米生产力和种间竞争的影响

合理的种间配置是间作系统中作物获取高产,种间相互作用发挥优势的关键。本研究设置蚕豆/玉米(M/F)、大豆/玉米(M/S)和豌豆/玉米(M/P) 3种豆科作物与玉米间作模式,以及相应单作种植,通过测定单间作条件下作物产量、生物量,明确3种豆科作物与玉米间作对间作玉米生产力和间作作物种间资源竞争力的影响。结果表明,3种间作模式均具有间作优势,土地当量比(LER)均大于1,两年平均土地当量比分别为1.38 (M/F)、1.19 (M/S)、1.26 (M/P);两年结果均是M/S中玉米产量最高,至收获期,与大豆间作的玉米产量可达单作玉米产量的93.6% (2017)和71.2% (2018);M/S中玉米的穗粒数显著高于M/F和M/P中;地上部生物量及采样期平均生长速率均表现为M/S>M/P>M/F;共生期内大豆相对于玉米的资源竞争力(A_sm)随共生期推进逐渐降低,而蚕豆相对于玉米的竞争力(A_fm)和豌豆相对于玉米的竞争力(A_pm)逐渐升高;玉米单独生长时期3种间作模式玉米的补偿效应(CE)无显著差异,各间作模式两年平均CE值均小于1;因此,在本试验条件下,甘肃河西走廊灌区玉米与大豆间作是保证间作玉米稳产的有效措施。     

宁夏地区种植苜蓿、青贮玉米的效益分析

为了对苜蓿Medicago sativa的长效生态、绿色环保等方面作一推广介绍,对宁夏干旱地区常见的苜蓿、青贮玉米Zea mays 种植模式进行调查分析.结果表明,苜蓿干草和折干后的青贮玉米的生产成本基本接近,分别为179.1和183.3元/t;两者产生的经济效益也很接近,分别为4 521和4 369元/hm2;从营养价值分析,苜蓿的粗蛋白产量为1 939.2 kg/hm2,青贮玉米的粗蛋白产量为1 744.1 kg/hm2,苜蓿具有明显优势;从间接效益和生态效益分析,苜蓿更为突出.另外,通过开展饲用植物新品种的选优和加强饲草的栽培管理能够提高牧草产量与品质,延长苜蓿的利用年限也是降低生产成本的有效方法.     

紫花苜蓿花前蒸腾系数及紫花苜蓿和玉米经济产量耗水系数比较

探讨苜蓿花前与全生育期蒸腾系数的差异，对苜蓿和玉米经济产量耗水系数进行比较。结果表明，苜蓿花前蒸腾系数约为全生育期的1／2；苜蓿经济产量耗水系数为400～620，玉米为400～600。据此提出加强苜蓿花前需水规律研究的建议。     

黄土高原半干旱区几种饲用植物生产与饲用价值比较

为了选出适宜在半干旱区种植的饲用植物,选取饲用玉米(Zea mays)、饲用高粱(Sorghum bicolor)和苏丹草(Sorghum sudanense)3种饲用作物和紫花苜蓿(Medicago sativa)、老芒麦(Elymus sibiricus)2种牧草为研究对象,在无灌溉和施肥的管理条件下,比较分析其干物质产量、营养品质及饲用价值。结果表明,高粱(引自日本)的株高最高(289.25 cm),比甜高粱和玉米高约10%,苏丹草SP20(引自美国)株高最低(172.80 cm);甜高粱干物质产量最高(17.38 kg·m–2),其次为高粱(12.35 kg·m–2),均显著高于玉米(P<0.05)。苏丹草中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量相对较低,甜高粱与饲用玉米NDF和ADF含量差异不显著(P>0.05)。苏丹草和紫花苜蓿相对饲用价值(RFV)值较高(135~143),其次是饲用玉米和甜高粱(107~109),高粱和老芒麦最低(95~102)。综合分析结果表明,在半干旱地区种植甜高粱具有与饲用玉米同等的饲用价值,但甜高粱具有更高的产量,因此在半干旱区种植甜高粱具有一定的发展潜力。     

玉米不同株型及种植密度对间作大豆产量和养分吸收利用的影响

种植密度是影响间作体系产量潜力发挥的一个重要因素.为明确不同株型玉米(Zea mays)与大豆(Glycine max)间作搭配的适宜种植密度,本研究以紧凑型'登海605'(DH605)和平展型'川单428'(CD428)玉米及辽鲜一号菜用毛豆为试材,在同一施肥水平下,设置4个玉米种植密度(45000、52500、60000和67500株·hm-2),研究玉米不同株型和密度对间作大豆地上部干物质积累、氮磷钾养分吸收及利用、产量和产量构成及群体产量的影响.结果表明,随玉米种植密度的增加,间作大豆各时期地上部干物质积累量、产量、单株荚数、鲜百粒重、地上部氮磷钾积累量和氮磷钾偏生产力均显著降低(P<0.05).相同密度下,与CD428间作的大豆产量、生物量、氮磷钾积累量均低于与DH605间作大豆.综合群体产量分析,认为适合紧凑型DH605玉米间作大豆的种植密度为60000株·hm-2,适宜平展型CD428玉米间作大豆的种植密度为52500株·hm-2.     

玉米不同株型及种植密度对间作大豆产量和养分吸收利用的影响

种植密度是影响间作体系产量潜力发挥的一个重要因素。为明确不同株型玉米(Zea mays)与大豆(Glycine max)间作搭配的适宜种植密度,本研究以紧凑型‘登海605’(DH605)和平展型‘川单428’(CD428)玉米及辽鲜一号菜用毛豆为试材,在同一施肥水平下,设置4个玉米种植密度(45 000、52 500、60 000和67 500株·hm?2),研究玉米不同株型和密度对间作大豆地上部干物质积累、氮磷钾养分吸收及利用、产量和产量构成及群体产量的影响。结果表明,随玉米种植密度的增加,间作大豆各时期地上部干物质积累量、产量、单株荚数、鲜百粒重、地上部氮磷钾积累量和氮磷钾偏生产力均显著降低(P < 0.05)。相同密度下,与CD428间作的大豆产量、生物量、氮磷钾积累量均低于与DH605间作大豆。综合群体产量分析,认为适合紧凑型DH605玉米间作大豆的种植密度为60 000株·hm?2,适宜平展型CD428玉米间作大豆的种植密度为52 500株·hm?2。