玉米‖花生间作系统作物产量及根系空间分布特征的影响

在农业部阜新农业环境与保育科学观测试验站分别设置2行玉米:4行花生间作(2M4P)、4行玉米:4行花生间作(4M4P)和玉米单作、花生单作4个种植模式,开展不同种植模式对作物产量及产量构成因素、生物量和根系特征的影响研究。结果表明,2个间作模式的土地当量比(LER)为1.16~1.24,具有一定的产量优势和较高的土地利用效率。间作中的玉米干物质积累量与单作接近,间作花生干物质积累量较单作明显下降。对根系研究发现,间作减少作物的细根生长,2M4P、4M4P处理的比根长(SRL)较单作玉米和花生分别下降了25%、23%和18%、12%,复合系统作物根表面积密度(RSAD)在0~40 cm土层中能够占到总土层的80%以上,间作作物的RSAD显著高于单作,表明作物根系在表层分布较为密集,间作影响了作物的根系生长与分布。     

盐碱地不同种植模式对谷子花生生长发育及产量形成的影响

本试验以谷子、花生单作为对照,设置谷子花生2:2和4:4两种间作模式,研究黄河三角洲滨海盐碱地不同种植模式对谷子花生干物质积累、作物群体覆盖、产量及其构成因素的影响°结果表明:盐碱地花生谷子间作下,谷子干物质积累量在抽穗期、灌浆期和收获期均显著高于单作,且灌浆期和收获期2:2间作模式显著高于4:4间作模式;而间作下花生干物质量各生育期均低于单作°各生育期间作谷子单株叶面积和叶面积指数均高于单作,且两种间作模式差异不显著;而间作花生花针期、结荚期和饱果期单株叶面积和叶面积指数均低于单作,收获期则高于花生单作,且2:2间作高于4:4间作模式°两种间作模式下花生产量差异不显著,但其净面积产量均低于单作;而2:2间作模式谷子产量显著高于4:4间作模式,且两种间作模式下谷子净面积产量均显著高于谷子单作°谷子花生2:2间作模式土地当量比大于4:4间作模式,且均大于1.0°可见,间作谷子在干物质积累、作物群体覆盖、产量等方面均优于单作,而谷子花生2:2模式又优于4:4模式’因此,在黄河三角洲滨海盐碱地区,推广谷子花生2:2间作种植模式利于提高作物群体覆盖、土地生产力,从而促进作物高效共生、盐碱地改良利用和生态可持续发展。     

不同玉米大豆间作行比对大豆光合特性及产量的影响

为研究适合东北黑土区玉米大豆间作行比,促进玉米大豆间作模式推广应用,本研究以玉米大豆间作系统为主要研究对象,设置玉米单作(M)、大豆单作(S)、玉米大豆行比2∶4间作(M2S4)、玉米大豆行比4∶4间作(M4S4)和玉米大豆行比4∶6间作(M⁴S⁶)处理,分析不同间作行比对大豆株高及干物质积累、光合特性相关指标、产量及经济产值分析的影响。结果表明：间作显著增加了大豆株高,降低了干物质量,同时,随着玉米条带数的降低及大豆条带数的增加,光合参数Gs和Tr与单作处理之间呈显著性差异,而Ci则呈现相反的变化趋势。4∶4间作行比(M4S4)处理具有较好的间作优势,土地当量比为1.26,在考虑了政府补贴后,间作复合经济产值显著高于各单作处理,其中,M4S4处理最具有增收潜力。综上,M4S4模式为东北黑土区最佳玉米大豆间作配置方式。     

吉林玉米带不同玉米//小麦间作模式对作物产量及水分利用率的影响

采用田间试验,设置4∶2(四垄玉米两垄小麦)、3∶2(三垄玉米两垄小麦)、2∶2(两垄玉米两垄小麦)3种不同的玉米//小麦间作模式及玉米、小麦单作共5个处理,探讨不同玉米//小麦间作模式对作物产量、水分利用率及种间竞争等方面的影响。两年试验表明,玉米//小麦间作模式与单作模式相比具有显著优势,间作处理的土地当量比(LER)均大于1。玉米//小麦间作系统中,小麦相对玉米的竞争力(Awm)均大于0。在小麦收获后,3种不同间作处理的玉米相对生长率(RGR)相比单作玉米提高显著。在作物耗水等方面,玉米//小麦的全生育期耗水量及水分利用率均高于单作。间作模式能显著增加玉米//小麦间作的子粒产量,其中2∶2处理组在产量表现等方面为最优。     

不同木薯/花生模式下的产量表现及其经济产出研究

研究了4种木薯株行距配置0.8 m×0.8 m(M_1)、0.6 m×1.0 m(M_2)、0.8 m×(1.0 m+0.6 m)(M_3)、0.6 m×(1.0 m+0.8 m)(M4),木薯单作与相应木薯/花生体系的产量表现和经济产出的影响。结果表明:4种间作处理的土地当量比(LER)和产值当量(VOE)均大于1,木薯实际产量亏损(AYLc)均大于0,木薯偏土地当量比(PLER-C)均高于木薯在间作和单作中所占的土地面积之比,即4种间作模式均能提高土地利用率,且对木薯来说均具有间作优势;M3间作处理中花生相对于木薯的竞争力(Apc)和花生实际产量亏损(AYLp)大于0,而经济产出则比M3单作木薯高出了237元/667 m2,总的实际产量亏损(AYL)为1.07,在4种间作处理中数值最大。故木薯/花生间作体系中M3木薯株行距配置的间作产量优势和经济效益优势最佳。     

适宜机械化玉米-大豆间作生产模式研究

研究机械化条件下玉米-大豆间作的生产效益,为优化玉米-大豆间作模式提供理论基础。设置玉米单作(MM)、大豆单作(SM)、玉米大豆行比2∶4间作(2/4I)和玉米大豆行比4∶4间作(4/4I)种植模式,分析不同种植模式的作物产量、经济效益和土壤温室气体排放特征。结果表明,2/4I和4/4I模式均具有间作优势,土地当量比分别为1.24和1.15;与单作相比,间作成本降低、产值增加、经济效益显著提高;间作还降低了农田土壤CO2和N2O排放通量。综合比较两种间作模式的产量和效益,2/4I模式优势优于4/4I。     

木薯和花生间作模式下2种作物光合与干物质积累特性

为研究木薯和花生间作模式下2种作物光合与干物质积累特性,以木薯和花生间作行数比为2∶4模式为对象,木薯单作（SC）、花生单作（SP）为对照,在大田条件下测定了该间作系统中2种作物（木薯用IC表示,花生用IP表示）不同时期干物质积累特点和光合特性。结果表明：（1）花生实际产量和预期产量均表现出先增后降的趋势,且在定植后92 d之前的实际产量大于预期产量,之后的实际产量和预期产量均开始下降;木薯实际产量从定植后75 d到收获均大于预期产量,且实际产量的增加速度大于预期产量的增加速度。（2）块根形成期和块根膨大期,IC植株叶片的最大净光合速度（P_nmax）和光饱和点（LSP）均显著高于SC;苗期和块根膨大期,IC植株叶片的暗呼吸速度（R_d）小于SC。荚果膨大期,IP植株叶片的光补偿点（LCP）、LSP和R_d均显著低于SP,表观量子效率（α）显著高于SP。（3）IC通过最大干物质积累速率出现时间提前、延长快增期持续天数和提高最大干物质积累速率来达到增加干物质理论最大积累量;IP通过提早快增期开始时间和快增期结束时间来缩短快增期持续天数,并使其最大干物质积累速率出现时间提前,最终使IP的干物质理论最大积累量下降。综上表明,木薯通过提高光能截获和利用效率,同时降低自身消耗来增加干物质积累量,花生后期由于高位作物的遮荫影响其生长发育,但在荚果膨大期IP通过降低LCP和LSP来提高对弱光的利用效率,降低R_d来增加花生体内营养物质的有效积累。     

花生、玉米不同间作方式对花生生理性状以及产量的影响

为探究不同间作方式对花生生长发育以及产量的影响,研究提高花生、玉米间作综合单产的最优间作模式。设置了花生和玉米4:1间作模式(覆膜:DJ_1FM;露地:DJ_1)、花生和玉米4:2间作模式(覆膜:DJ_2FM;露地:DJ_2)、花生和玉米5:3间作模式(覆膜:DJ_3FM;露地:DJ_3)、花生单作处理(覆膜:DDHF;露地:DDH)和玉米单作处理(DDY)共9个处理。研究结果表明:覆膜有利于花生叶片净光合速率的提高,而从结荚期开始花生、玉米间作的覆膜和露地处理均显著降低了花生的净光合速率,各处理之间光合速率大小表现为DDHFDDHDJ_1FMDJ_1DJ_2FMDJ_2DJ_3FMDJ_3;花针期花生、玉米5:3模式覆膜和露地处理的叶绿素含量显著低于其他处理;花生、玉米间作对花生叶片叶绿素含量的影响与玉米所占比例成反比。花生、玉米5:3间作模式覆膜和露地处理的硝酸还原酶活性、根系活力在各个时期均低于其他各个处理,差异显著;各间作模式下花生都出现了产量显著下降的情况;花生、玉米4:2间作模式的玉米产量较单作玉米下降了24.9%,下降不显著。按照当年山东省粮食收购价格计算花生和玉米的收益花生、玉米4:2间作模式的覆膜处理经济效益明显高于其他间作处理。认为4:2间作模式覆膜处理为花生、玉米的最佳间作模式。     

玉米花生宽幅间作碳足迹初探

为明确玉米花生宽幅间作农田碳足迹,探索有效途径实现低碳与高效的协同效益,依据全生命周期评价分析原理,建立农田碳排放核算模型,设置农用物资(种子、肥料、农药、地膜)投入、农机能耗(耕地、播种、灌溉、收获)、秸秆处理及氮肥施用导致的田间N2O直接和间接排放四个模块,估算山东聊城地区典型玉米花生3∶4和3∶6宽幅间作与传统玉米单作、花生单作单位面积和单位产值的碳足迹差异。结果表明,3∶4和3∶6间作模式单位面积碳排放分别为3782.44kg CO_2e/hm~2和3829.94kg CO_2e/hm~2,均低于花生单作的3930.64kg CO_2e/hm~2、高于玉米单作的1361.38kg CO_2e/hm~2;二种间作模式的温室气体排放主要来自肥料(包括肥料生产、氮肥施用导致的田间N2O排放)和地膜,3∶4模式下占总排放的60.09%,3∶6模式下占60.54%;3∶4模式单位净产值的碳排放强度为0.197kg CO_2e/元,高于花生单作(0.179kg CO_2e/元)和玉米单作(0.154kg CO_2e/元),3∶6模式为0.177kg CO_2e/元,低于花生单作,但若能避免玉米条带的重复施肥和冗余翻耕,二种间作模式单位产值的碳排放强度将低于玉米和花生单作。玉米花生宽幅间作不仅提高土地产出率和资源利用率,而且具有显著的经济效益和生态效益。     

鲁西北地区夏玉米/大豆间作适宜模式分析

为探索鲁西北地区最适宜的夏玉米/大豆间作模式,选用豫单9953玉米和齐黄34大豆为材料进行大田试验,以玉米单作和大豆单作模式作为对照,设置夏玉米/大豆6种行比间作模式(2∶4、2∶6、2∶8、3∶4、3∶6、3∶8),分析比较不同间作模式对夏玉米、大豆生物学性状、产量及综合经济效益的影响。结果表明:间作下玉米秃尖长、穗行数、行粒数、单穗粒重均显著优于单作玉米,具有一定正间作效应;大豆株高、底荚高度、分枝数、节数、有效荚数、单株粒数均比单作大豆低,具有一定负间作效应。2∶4、3∶4、3∶6、2∶6、3∶8和2∶8间作模式下土地当量比分别为1.32、1.28、1.21、1.18、1.14和1.11,增产效益明显,均具有间作优势,尤其2∶4间作模式增产优势最大,相比玉米单作增收值达到4 879.28元·hm~(-2)。综合考虑不同间作模式的经济效益及小型机械操作,2∶4间作模式较适宜在鲁西北地区推广应用。     

冀丰1982与不同作物间作的产量性状比较及经济效益分析

通过冀丰1982与花生、绿豆和芝麻3种作物间作试验,分析不同间作模式下冀丰1982的农艺性状和产量性状变化以及经济效益情况。结果表明,间作栽培模式下棉花株高、霜前花率增加,单株成铃数和籽指降低,皮棉产量下降,但是田间总产出增加,纯收入与单作模式相比均显著增加。     

间作模式及氮、磷肥对玉米—花生间作体系产量和经济效益的影响

大田栽培条件下,研究了不同玉米—花生间作模式及不同施氮、磷肥用量对玉米—花生间作体系群体产量及经济效益的影响。结果表明:与单作相比,四种玉米—花生间作体系均具有明显的间作优势,LER大于1,尤其在2∶2间作模式下,其LER为1.40,间作体系总产量及总净产值最高,间作优势最显著。在不同氮、磷肥水平下,玉米花生2∶2间作模式的LER为1.49~2.53,尤其在低氮、高磷水平下间作优势最高。在2∶2间作模式下,不同施氮、磷水平各花生品种产量间均无显著差异,而玉米产量及间作体系总产量差异达到极显著水平。在本试验范围内,间作产量优势随着施氮量的增加先增加后大幅度减少,施磷水平处于高水平(180kg/hm2)时,间作体系总产量最高。说明玉米花生间作选用2∶2模式,减量施氮,增施磷肥,并选用适宜的耐荫花生品种,可有效提高群体经济效益。     

胡麻/大豆间作体系下施氮对胡麻干物质积累和产量的影响

为改进胡麻产量和发展胡麻/大豆间作技术,采用随机区组试验,设单作模式下不施氮(T1)、施氮75kg/hm2(T2)、施氮150kg/hm2(T3)和间作模式下不施氮(T4)、施氮75kg/hm2(T5)、施氮150kg/hm2(T6)6个处理,研究了施氮量和种植模式对胡麻干物质积累规律、产量及产量构成因子的影响。结果表明,拟合的胡麻全生育期干物质积累Logistic模型均达到极显著相关水平。单作胡麻最大干物质积累速率出现在盛花期,间作种植模式下过量施氮时峰值会转移至子实期。在单作模式下,胡麻总干物质累积量和籽粒干物质累积量均随施氮量的增加而增加,以施氮量为150kg/hm2处理(T3)最高;而在间作种植模式下,施氮量为75kg/hm2处理(T5)显著高于不施氮处理(T4)和施氮量150kg/hm2的处理(T6)。在同一施氮水平下,间作种植模式下各处理开花前贮藏同化物的转运量、花后干物质积累量和花后干物质同化量对籽粒的贡献率均显著高于单作各处理,以施氮量为75kg/hm2处理(T5)最高;各处理以T5的产量最高,为3 204.80kg/hm2,且胡麻与大豆间作中得到的互利效应大于受到的竞争效应。因此,胡麻与大豆间作,即便减量施氮(75kg/hm2)仍可获得高产。     

玉米与大豆、花生、甘薯间作方式的研究

利用大豆、花生、甘薯等矮秆粮经作物，在不影响播种面积的前提下，应用时空技术间作玉米，使间作的复合群体产量与产值比单作增加15%以上的最佳种植方式是：大豆、花生、甘薯等主作物保持单作种植形式与密度，隔沟沟内间作2行玉米，并通过人工调控技术，使主副作物共生期能协调生长，群体结构与光能效应优于单作。大面积示范推广增产效果显著，经济效益高。     

不同早期施肥模式对双季稻区机插晚稻养分与干物质积累及产量的影响

为了探明不同早期施肥模式对洞庭湖双季稻区机插晚稻养分、干物质积累及产量的影响,以不施肥为对照(CK),研究了基肥∶分蘖肥=5∶5(T1)、基肥∶分蘖肥=7∶3(T2)和轻简化一次性施肥(T3)等3种不同早期施肥模式,对机插晚稻干物质积累、产量构成和产量及养分积累的影响。结果表明:2个年份中,T2处理机插晚稻大田全生育期最短,均为98 d,T3处理大田生育期最长,分别为104 d和101 d; T2和T3处理株高最高,CK处理最矮;T2处理茎、叶和籽粒干物质积累量均明显高于T1、T3和CK处理。各处理产量表现为T2 T1 T3 CK,施肥各处理间晚稻产量差异不显著,其中T2处理最高,晚稻平均产量分别为8154 kg/hm2(2015)和6703. 5 kg/hm2(2016),比CK处理平均增产67. 36%和9. 16%。T2处理的植株对N、P、K素总积累量最高,T3处理次之,CK处理最低。因此,基于植株的干物质和养分积累、水稻产量等方面的情况,在洞庭湖双季稻区施用纯N 180 kg/hm2条件下,机插晚稻早期基肥与分蘖肥比例对物质积累与产量影响并不大。     

玉米||花生间作系统与玉米根功能及其保护酶活性关系研究

研究玉米单作、玉米||花生2∶4模式和4∶2模式3种种植方式对玉米根系空间分布和根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,不同种植模式显著影响玉米的根系空间分布,根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在间作模式下显著高于单作模式,间作能够延长玉米根系功能期特别是生长中后期根系功能,对玉米子粒产量的增加具有重要的促进作用。     

施氮量对玉米花生宽幅间作体系农艺性状及产量的影响

玉米花生宽幅间作被认为是黄淮海平原缓解粮油争地矛盾,实现稳粮增油的种植模式之一。针对目前氮肥过量施用和豆科作物固氮被忽视的实际,2014-2015年在山东济南进行了玉米花生宽幅间作大田试验,研究不同施氮量下玉米花生间作体系作物籽粒产量和农艺性状。结果表明,间作玉米和间作花生分别在360 kg/hm~2。施氮水平上(按玉米带占地面积折算间作玉米田施氮量为141 kg/hm~2)和90 kg/hm~2施氮水平上(按花生带占地面积折算间作花生田施氮量为55 kg/hm~2)时达到较高产量,两年平均分别为7939 kg/hm~2和1845 kg/hm~2;继续增加施氮量,虽然间作花生株高增加14%,但收获指数降低了12%,产量降低12%。玉米花生间作体系能够提高土地利用效率,土地当量比两年平均为1.08;同时能够显著提高氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率,不同施氮量梯度下,分别比玉米单作增加32.9%~43.4%和11.8%~69.2%。说明间作玉米带施氮141kg/hm~2、花生带施氮55 kg/hm~2可获得较高的产量、土地利用效率和氮肥利用效率,是本试验条件下间作最优施氮量。     

不同种植模式咖啡生长特性与经济效益比较

为探讨海南咖啡生产适宜的栽培模式,分析比较了咖啡单作和咖啡香蕉间作2种栽培模式下咖啡的生长量、产量、光合特性及经济效益情况。结果表明：2种栽培模式下咖啡生长量、产量、净光合速率差异均不显著;咖啡香蕉间作比咖啡单作模式下叶面积、叶绿素SPAD值大,但差异未达到显著;咖啡香蕉间作模式下4年单位面积总投入比咖啡单作高58.5%,总收益率比咖啡单作高60.7%。咖啡香蕉间作模式在缩短投资回收期、提高产值、增加收益方面显著高于咖啡单作。     

施氮量对生育中期玉米花生单作及间作植株生长发育的影响

大田栽培条件下,研究了三种施氮水平(无氮N0、中氮N1、高氮N2)对玉米花生单作及2:4间作体系播种后70d(生育中期)玉米、花生植株地上及地下部生长发育的影响。结果表明:与单作相比,不同施氮水平下,玉米花生间作均能促进玉米产量的增加,花生则相反,间作均具有间作优势,且无氮处理下间作优势最显著,高秆作物玉米是优势作物,且随着施氮量的增加,其竞争力更强,N1处理下间作体系复合产量最高;单作条件下,氮素能促进玉米及花生植株地上、地下部营养体、果实的生长发育、叶片叶绿素含量的增加,随着氮素增加各项指标均显著增加,但氮素进一步增加,增量不显著;间作条件下,施氮量与植株生长发育的关系更复杂,并未简单地表现为随着施氮的增加而增或减,与单作相比,高秆作物玉米的营养生长无显著差异、叶片叶绿素含量降低,但能促进玉米根系生长,同时适宜的氮肥也能促进间作玉米根系的生长,是该间作体系获得高产的关键;生育中期高秆作物玉米对花生的遮荫持续时间尚短,且花生植株对遮荫主动进行形态、生理适应,植株显著增高,叶片叶绿素含量增加,遮荫对营养体生长影响并不显著,但除N0处理,花生根系营养体发育较单作差,鲜果质量显著降低;无论单作还是间作体系中,氮素均能抑制花生根瘤的生长发育,相对于氮素间作对根瘤生长作用不显著。     

盐碱地花生‖棉花间作系统群体配置对产量和效益的影响

棉花花生间作能充分利用边行优势和提高光热资源利用率,具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。以花育25号和鲁棉研37号为试材,在0.25%和0.35%土壤含盐量条件下,研究不同花生棉花间作系统群体配置对产量和效益的影响。结果表明,2种土壤含盐量条件下,棉花行数相同时,随着花生株行配比增大,棉花、花生单位面积产量逐渐增加;花生行数相同时,随着棉花株行配比增大,棉花、花生单位面积产量逐渐降低。相同株行配比时,0.35%土壤含盐量棉花、花生单位面积产量较0.25%含盐量均降低。2种土壤含盐量条件下,当棉花‖花生不同株行配置为4:6时,2种作物幅宽相等,单位面积花生产量较单作降幅较小,分别为5.9%和11.4%,单位面积棉花产量较单作增幅较大,分别为23.2%和16.8%;花生产量较高,分别为3565.5kg/hm~2和2926.58kg/hm~2,棉花产量较低,分别为1966.5kg/hm~2和1788.0kg/hm~2,2种作物总产量较高,单位效益亦较高。棉花‖花生4:6等幅间作种植,年际间交替轮作,可作为棉花、花生复合种植技术的最佳株行配置。