河北中南部平原棉薯套作种植模式的综合效益初步评价

针对当前河北中南部平原棉花单作生产模式因光温资源利用效率低而导致经济效益低,造成农民生产积极性不高的现状,同时考虑本地区水资源严重超采与青壮年劳动力不足的实际问题,对目前正在试验研究和小面积示范的棉薯套作漫灌、棉薯套作滴灌、马铃薯-玉米复种3种新型种植模式开展了综合评价。以传统的小麦-玉米复种和棉花单作为对照,利用试验获得的数据,采用AHP法,从经济、生态和社会3个方面对5种种植模式进行综合分析评价。结果表明:棉薯套作模式具有较高的经济效益,特别是棉薯套作滴灌模式,经济效益表现最好,生态效益仅次于马铃薯-玉米复种模式,但是,社会效益在5种模式中却是最低的,指标值仅为0.068;马铃薯-玉米复种模式的生态效益和社会效益均表现最好,而经济效益指标值仅达到棉薯套作模式的35.4%。就综合效益而言,3种节水高效种植模式的综合效益均高于棉花单作和小麦-玉米复种模式,棉薯套作滴灌模式综合效益最高,比棉花单作模式综合效益指标值提高了1倍,马铃薯-玉米复种模式次之。在适当提高棉薯套作机械化水平,减少人工投入后,棉薯套作滴灌种植模式具有较好的可操作性,可以在当地推广应用。     

玉米、马铃薯不同种植模式效果试验

通过在辽宁东部山区玉米与马铃薯套作的 4种不同方式试验,即：玉米与地膜春马铃薯、玉米与露地马铃薯 (CK)(上二种套作方式为本地常用方式 2∶ 1,即 2垄玉米, 1垄马铃薯 )、地膜春马铃薯与隔沟玉米、地膜春马铃薯与隔沟鲜玉米春夏互套。结果表明：由于充分地利用了当地的光热资源和土地资源,地膜马铃薯与隔沟玉米的套作方式,不但使马铃薯获得较高的产量,达到 22200kg／ hm2,同时也使玉米获得 6900kg／ hm2的产量;而且地膜春马铃薯与隔沟鲜玉米春夏互套方式,能够最大限度利用本地区的二季不足,一季有余的生态特点,最大限度的利用本地区的有限的光热资源和土地资源,从而获得了十分可观的经济效益,达到了 69028元／ hm2,比常规的玉米与露地马铃薯的套作模式效益要高出近 11倍,这种套作方式对目前我国农业产业结构的调整,发展多熟种植,增加农民收入,具有很好的启示意义     

长期定位施氮对套作大豆温室气体排放及产量的影响

【目的】通过长期定位施氮试验,研究不同施氮水平对套作大豆温室气体排放及产量的影响。【方法】采用二因素裂区设计,主因素为种植模式,大豆单作(SS)和玉米/大豆套作(IMS);副因素为玉米、大豆施氮总量,设不施氮(NN:0)、减量施氮(RN:180 kg/hm~2)和常量施氮(CN:240 kg/hm~2)。【结果】种植模式对大豆农田温室气体排放有影响,大豆单作和玉米/大豆套作下的大豆CO_2排放通量在V5和R5出现峰值,R5期的大豆单作较玉米大豆套作的CO_2排放通量高13.45%;除V7和R8期外,大豆单套作的CH_4为吸收状态,在大豆生育期呈降低后增加的规律,在R2期出现最低值;大豆单作N_2O的排放通量高于玉米/大豆套作。不同施氮水平对大豆农田温室气体排放有显著影响,套作下V5-V10期的CO_2排放通量为NNCNRN,R2和R5期为CNRNNN;套作下的CH_4排放通量表现为CNRNNN,V10期后为NNCNRN;V3-V10期的N_2O排放通量表现为CNRNNN。套作大豆产量比单作大豆高15.92%,有显著差异;不同施氮水平下,套作下大豆的产量则是以CN为最高,表现为CNRNNN,RN和CN分别比NN高24.97%和46.23%。套作玉米产量比单作玉米产量高3.98%,单作玉米的产量RN比NN和CN分别高128.51%和3.2%,套作下玉米产量CN比RN和NN分别高0.94%和61%。【结论】套作及减量施氮不仅能保证作物的产量,还能减少温室气体的排放,实现减排增产。     

马铃薯与玉米不同套种模式的经济效益评价*

 分析比较了马铃薯4 种不同种植模式的经济效益,并对4 种模式作了综合评价。结果表明,套种可节约投入费用,具有良好的经济效益。套种模式对马铃薯单位产品投入产出效率影响不大;但可明显提高玉米的单位产品投入产出效率。从投入产出看,马铃薯投入产出效率以四套四种植模式最高,玉米投入产出效率以二套二最高。不同种植模式总体评价结果为二套二模式最佳,四套四次之。     

毕节地区马铃薯玉米套作栽培技术模式研究

采用三元二次回归正交旋转组合设计,对毕节地区马铃薯玉米套作栽培技术模式进行研究.结果表明试验因子复合产量的影响顺序为玉米种植密度＞马铃薯种植密度＞分带带距.建立了毕节地区马铃薯玉米套作复合产值在1070.64元的栽培技术措施分带带距1.7471～1.9100m,马铃薯种植密度3256～3863株/667m2,玉米种植密度3536～4050株/667m2.     

马铃薯与玉米不同套种模式的经济效益评价

分析比较了马铃薯4种不同种植模式的经济效益,并对4种模式作了综合评价。结果表明,套种可节约投入费用,具有良好的经济效益。套种模式对马铃薯单位产品投入产出效率影响不大;但可明显提高玉米的单位产品投入产出效率。从投入产出看,马铃薯投入产出效率以四套四种植模式最高,玉米投入产出效率以二套二最高。不同种植模式总体评价结果为二套二模式最佳,四套四次之。     

不同施氮水平下春夏玉米套作对全株饲用营养价值的影响

【目的】以单作为对照，研究不同施氮水平下春夏玉米套作对全年饲用营养价值的影响。【方法】采用随机区组设计，研究不同施氮水平下套作体系中春玉米、夏玉米及全年生物产量、粗蛋白产量和粗脂肪产量与单作的差异，并从氮素吸收利用、气候因素等方面分析造成差异的原因。【结果】套作显著提高了全年的生物产量和营养价值。套作体系N1（187.5 kg•ha-1）和N2（375 kg•ha-1）条件下的全株粗蛋白产量的土地当量比分别为1.54和1.77，全株粗脂肪产量的土地当量比分别为1.39和2.55。套作条件下，单季作物的生物产量和营养价值一般比单作低。但在N2条件下，春玉米全株粗脂肪产量高于单作，夏玉米全株粗蛋白产量与单作差异不显著。套作体系全年吸氮量显著低于单作，但随着施氮量的增加其吸氮量增幅高于单作。【结论】与单作相比，春夏玉米套作体系利于全年营养价值的提高。这种效应是氮素营养状况及气候因素状况等共同作用的结果。在套作体系中，春玉米营养价值受竞争影响较大，而夏玉米受竞争影响较小，这与竞争发生时作物所处的时期不同有关。合理增施氮肥可以缓解复合群体的竞争而使营养价值显著提高。     

四川轮套作体系的干物质积累、产量及氮素利用效率研究

以"小麦/玉米/大豆"、"小麦/玉米/甘薯"2种三熟套作体系和"小麦-大豆"、"小麦-甘薯"、"蚕豆-玉米"3种两熟轮作体系为研究对象,通过2011和2012年2年的田间试验,探讨了不同种植模式下小麦、玉米干物质积累分配、产量、氮素利用效率和体系产量产值的变化。结果表明:套作小麦各时期地上部干物质积累量从拔节期后均显著高于单作小麦,套作玉米各时期干物质积累量与对应单作相比略有降低,但差异不显著;2种三熟套作模式中小麦/玉米、玉米/大豆和玉米/甘薯套作体系的土地当量比(LER)均大于1,具有明显的产量优势;与相应单作相比,玉米/大豆套作提高了体系的氮素利用效率(ΔNUE_ms＞0),平均提高38.5%,玉米/甘薯套作降低了体系的氮素利用效率(ΔNUE_ms＜0),平均降低46.0%;全年总收益2年平均以三熟套作"麦/玉/薯"体系最高,比三熟套作"麦/玉/豆"体系高13.1%,比两熟轮作体系小麦-甘薯、小麦-大豆和蚕豆-玉米分别高14.7%、2.4%和41.2%。综上,三熟套作相对两熟轮作能提高体系产量和产值,与大豆套作能提高体系氮素吸收利用效率。     

西北沿黄灌区地膜覆盖和套作对土壤水热特征及马铃薯产量的影响

在西北沿黄灌区,以马铃薯-大豆套田为研究对象,研究了地膜覆盖与套作对土壤水热效应和马铃薯产量的影响。结果表明,在马铃薯块茎增长期和成熟期,地膜覆盖马铃薯单作的土壤含水量显著高于套作。马铃薯各生育期,地膜覆盖马铃薯单作土壤温度显著高于套作。不同地膜覆盖马铃薯套作大豆的土地当量比(LER)均大于1。黑色地膜覆盖比透明地膜覆盖马铃薯水分利用效率提高了11.3%,产量提高了5.1%,且在一定程度上降低了马铃薯生育期土壤温度,有利马铃薯植株的生长及提高马铃薯产量,可作为西北沿黄灌区的马铃薯优化栽培方式。     

玉米套作蜈蚣草修复砷污染农田土壤的效应研究

为探明作物-超富集植物套作模式对修复砷污染土壤的效应,采用盆栽实验,探讨了玉米(Zea mays L.)与蜈蚣草(Pteris vittata L.)开放性套作、限制性套作和单作模式对植物生长及As吸收累积的影响。结果表明:和单作相比,开放性套作和限制性套作模式下蜈蚣草生物量显著提高,其地上部分别提高了55.7%和43.9%,但玉米生物量没有显著差异;三种处理间除根无显著差异外,玉米茎、叶和籽粒中As含量均呈单作限制性套作≈开放性套作。和单作相比,开放性套作和限制性套作显著降低了玉米茎、叶、籽粒中As含量,茎中分别降低了35.2%和31.9%,叶片中分别降低了21.9%和18.6%,籽粒中分别降低了24.2%和12.1%;和单作相比,限制性套作对蜈蚣草根部砷含量影响不明显,但显著提高了蜈蚣草地上部砷含量,提高幅度达11.3%;开放性套作同时显著提高了蜈蚣草根和地上部砷含量,分别提高了32.4%和17.9%。开放性套作显著降低了玉米和蜈蚣草根际土有效态As含量,分别降低了9.3%和15.4%;限制性套作显著降低了玉米根际土有效态As含量,降低了9.1%,但对蜈蚣草有效态砷含量影响不显著。玉米与蜈蚣草套作抑制了玉米体内As的累积量,同时促进了蜈蚣草的生长及对土壤中砷的吸收累积。这为中轻度砷污染农田的安全利用提供了参考依据。     

玉米马铃薯高密度通透栽培技术研究初报

充分利用早熟马铃薯与晚熟玉米生育期一长一短的时间差和植株一高一矮的空间差,通过田间科学巧妙的栽培方式,形成了作物生育前期马铃薯玉米2∶1的间作格局;可实现玉米的高密度种植。在肥、水条件充足时,玉米的密度与清种比可增加300%。这样在单位面积土地上,可得到一季早熟马铃薯,又可得到一季玉米,实现了北方高寒地区一季双作,大大提高了土地利用率和光能利用率。     

坡耕地不同种植模式对农田水土保持效应及土壤养分流失的影响

针对云南彝良地震灾区灾后坡耕地水土流失的现状,进行了不同种植模式的水土保持效应的研究。通过对试验小区不同种植模式下的径流小区的监测,以探明不同种植模式对农田水土和养分流失及对收获期作物粒重的影响,寻求控制和减少农田水土流失及增产的有效种植模式。结果表明,不同种植模式3次地表总径流量顺序为黄豆单作(17.0 m³·hm^-2)>马铃薯单作(15.9 m³·hm^-2)>玉米单作(13.7 m³·hm^-2)>玉米//马铃薯顺坡种植(12.6 m³·hm^-2)>玉米//黄豆(12.3 m³·hm^-2)>玉米//马铃薯(11.7 m³·hm^-2);土壤总侵蚀量顺序为马铃薯单作(930.15 kg·hm^-2)>黄豆单作(821.70 kg·hm^-2)>玉米单作(739.05 kg·hm^-2)>玉米//马铃薯顺坡种植(716.70 kg·hm^-2)>玉米//马铃薯(651.90 kg·hm^-2)>玉米//黄豆(620.10 kg·hm^-2);在地表径流量方面,最好模式玉米//马铃薯间作,比最差模式黄豆单作削减地表径流量31.2%,比马铃薯单作、玉米单作分别削减地表径流量26.4%、14.3%;在土壤侵蚀量方面,最好模式玉米//黄豆间作,比最差模式马铃薯单作削减土壤侵蚀量33.3%,比黄豆单作、玉米单作分别削减土壤侵蚀量24.5%、16.1%。在土壤养分流失方面,玉米//黄豆间作比马铃薯单作削减总氮流失30.6%;玉米//黄豆间作比马铃薯单作削减氨氮流失22.2%,并有显著差异。可见,在彝良地震灾区玉米//马铃薯和玉米//黄豆间作种植模式在减少水土养分流失方面有一定效果。     

多元多熟种植制度复种指数计算方法探讨

针对９０年代种植制度变革的新特点,分析了间套作、复种及复种指数的意义,讨论了区别间套作的共生期标准、作物标准熟期与熟数系数以及面积系数等概念,提出了多样化的多元多熟种植条件下复种指数的计算规则和方法。     

冀西北寒旱区农田作物轮作产量效应评价

【目的】促进水温土等资源匮乏的冀西北寒旱区作物生产对水分、养分的合理与均衡利用,保护农田生态环境。【方法】采用交叉式种植方法,在草甸栗钙土和砂质栗土农田,分别设计了包括5个主栽作物的全部组合的轮作与连作田区试验,年际间进行重复,研究区域主栽作物轮作倒茬的产量效果。【结果】在草甸栗钙土农田,与连作相比,不同前茬马铃薯、甜菜、莜麦的产量分别提高了58%—94%、28%—53%和16%—70%;蚕豆与连作相比,除甜菜茬减产外,其他茬口较连作增产4%—43%;马铃薯、蚕豆茬玉米较连作分别增产12%、5%,甜菜、莜麦茬玉米产量仅为连作的81%、93%。在砂质栗钙土农田,不同前茬马铃薯、甜菜的产量分别较连作提高了5%—36%、13%—36%;甜菜茬谷子表现减产,其他茬口的谷子较连作提高了5%—30%;谷子茬莜麦减产,其他茬口莜麦较连作提高了9%—15%;马铃薯、莜麦茬亚麻较连作增产5%、8%,谷子、甜菜茬亚麻产量为连作的94%、99%。【结论】草甸栗钙土田马铃薯→莜麦、马铃薯→甜菜呈现互利轮作,玉米茬马铃薯、莜麦茬甜菜、蚕豆茬甜菜、玉米茬甜菜和蚕豆茬马铃薯表现偏利轮作;砂质栗钙土田莜麦茬马铃薯、马铃薯茬甜菜2种方式表现偏利轮作,可资生产应用。     

LIGHT INTERCEPTION AND USE EFFICIENCY DIFFER WITH MAIZE PLANT DENSITY IN MAIZE-PEANUT INTERCROPPING

• Intercropping intercepted more light than sole peanut but less than sole maize.• Maize light use efficiency (LUE) increased with plant density in the intercropping.• Intercropping did not affect LUE of maize but increased peanut LUE.Intercropping increases crop yields by optimizing light interception and/or use efficiency. Although intercropping combinations and metrics have been reported, the effects of plant density on light use are not well documented. Here, we examined the light interception and use efficiency in maize-peanut intercropping with different maize plant densities in two row configurations in semiarid dryland agriculture over a two-year period. The field experiment comprised four cropping systems, i.e. monocropped maize, monocropped peanut, maize-peanut intercropping with two rows of maize and four rows of peanut, intercropping with four rows of maize and four rows of peanut, and three maize plant densities (3.0, 4.5 and 6.0 plants m⁻¹ row) in both monocropped and intercropping maize. The mean total light interception in intercropping across years and densities was 779 MJ·m⁻², 5.5% higher than in monocropped peanut (737 MJ·m⁻²) and 7.6% lower than in monocropped maize (843 MJ·m⁻²). Increasing maize density increased light interception in monocropped maize but did not affect the total light interception in the intercrops. Across years the LUE of maize was 2.9 g·MJ⁻¹ and was not affected by cropping system but increased with maize plant density. The LUE of peanut was enhanced in intercropping, especially in a wetter year. The yield advantage of maize-peanut intercropping resulted mainly from the LUE of peanut. These results will help to optimize agronomic management and system design and provide evidence for system level light use efficiency in intercropping.     

基于降水保证指数的四川省种植制度优化研究

【目的】研究自然降水对四川省农业生态区作物需水的满足程度及其保证指数,为各区域充分合理利用降水资源,选择防旱避灾种植制度提供理论依据。【方法】依据气温、海拔、干燥度、地形地势、地理位置等特点,将四川农业生态区划分为8个不同类型区,采用联合国粮农组织（FAO）推荐的分段单值平均作物系数法,订正各区域主要作物及其主要生育阶段的作物系数（初始生长期作物系数（K_cini）、生育中期作物系数（K_cmid）和成熟期作物系数（K_cend））,计算并比较各区域代表性站点的常见种植模式、主要作物、作物主要生育阶段自然降水对作物需水的满足度及其保证指数,选出各区域防旱避灾最优种植模式。【结果】①各种作物的K_cmid、K_cend值均小于或等于FAO的推荐值;盆地内部各区域作物系数较FAO推荐值偏低更多,攀西地区与FAO推荐值接近;小麦、油菜等夏收作物K_cend值均与FAO推荐值相同,而玉米、水稻等秋收作物K_cend值均低于FAO推荐值。②四川省各种植模式多年平均降水满足度地区之间差异较大。攀枝花、西昌、平武、成都、遂宁、巴中、宜宾、雅安降水满足度依次递增,分别为0.48,0.56,0.63,0.64,0.70,0.72,0.74,0.85。③四川省各种植模式降水保证指数变化范围较大,最低值仅为0.35,而最高值达到0.89。攀枝花各种植模式的降水保证指数普遍偏低,且多数低于0.4;雅安各种植模式的降水保证指数普遍较高,均在0.85以上。【结论】攀枝花等川西南山地干热河谷区、西昌等川西高原安宁河平原半湿润区和平武等川北半湿润山地丘陵过渡区最优种植制度为小麦-玉米-红薯（大豆）旱三熟;雅安等盆西高原盆地过渡湿润气候区和宜宾等川南中低山丘陵湿润气候区最优种植制度为油菜（马铃薯）-水稻水旱轮作两熟制;成都平原湿润气候区最优种植制度为马铃薯-水稻和油菜-玉米-红薯;遂宁等川中丘陵夏伏旱频发区最优种植制度为油菜（小麦）-玉米-红薯旱三熟;巴中等川东北盆周湿润山区防旱避灾最优种植制度为马铃薯（小麦）-玉米-红薯旱三熟。     

黄淮海棉麦套作区小麦增产效应研究

对棉麦套作小麦增产效应进行了研究，结果表明：与单作相比，套作小麦幼穗发育良好，分化小穗数目多；茎秆粗、壁厚、机械组织发达、维管束数多、根系活力高，具有抗倒伏和对产量的补偿效应。但随小麦行数的增加，这种效应逐渐减小。