不同轮作模式对后茬作物小麦产量及生理指标的影响

本研究在前茬作物分别是种植4年的苜蓿田,玉米田,大豆田的情况下,研究了3种轮作模式(苜蓿-小麦;大豆-小麦;玉米-小麦)对其后茬作物小麦产量(籽粒产量、出籽率、地上部生物量)与小麦的生理指标(叶色值、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、硝酸还原酶活性)之间的影响。结果表明:苜蓿-小麦轮作模式下比玉米、大豆轮作小麦模式会显著提高后茬作物小麦产量,而后2种模式在产量上差异不显著。苜蓿-小麦轮作模式显著改善小麦旗叶叶色值、叶面积指数,提高了小麦在灌浆期和成熟期的净光合速率、降低了在孕穗期的蒸腾速率;苜蓿-小麦轮作模式显著提高了小麦生长在整个生长期间的硝酸还原酶活性。说明此种轮作模式有利于改善后茬作物小麦对氮肥的利用率、提高其产量。     

黄土高原苜蓿及后茬作物土壤水分 恢复效应及蒸散特征

黄土高原种植紫花苜蓿(Medicago sativa)多年后会形成土壤干层,严重影响后茬作物的生长。本研究利用黄土高原建植9年的苜蓿地布设田间试验,研究比较了苜蓿连作(L–L),苜蓿移除后休闲(L–F)或分别种植小麦(Triticum aestivum, L–W)、玉米(Zea mays, L–C)、马铃薯(Solanum tuberosum, L–P)和谷子(Setaria italica, L–M)6种苜蓿-作物种植模式对田间水分蒸散特性的影响及水分动态变化特征。结果表明:苜蓿与作物的轮作中,3年的平均水分利用效率均是苜蓿-马铃薯最高,苜蓿-玉米次之,苜蓿-小麦最低,种植马铃薯和玉米能有效提高作物产量和水分利用效率。苜蓿-玉米处理在高耗水的同时,抑制了土壤棵间蒸发量,显著降低了蒸发与作物耗水量的比率(17.0%),促进了作物的蒸腾作用。经过轮作倒茬后,苜蓿-作物轮作处理下0–300 cm土层的平均含水量较苜蓿连作增加了18.4%～34.9%,苜蓿-休闲处理对于土壤干层水分的恢复效果最佳,其次为苜蓿-马铃薯。综合水分利用效率和农田水分变化特征,在黄土高原半干旱区种植苜蓿多年后选择休闲或轮作其他作物,以苜蓿-马铃薯和苜蓿-玉米轮作的效果较好。该研究结果也表明,合理的利用土地可以减轻土壤干层在黄土高原的形成和发展。     

黄土高原不同粮草种植模式土壤碳氮及土壤酶活性

通过在陇中黄土高原半干旱区对苜蓿(Medicago sativa)-作物轮作地进行长期定位试验,探讨不同种植模式对土壤碳氮形态及其相关酶活性的影响。6种种植模式分别为苜蓿-苜蓿、苜蓿-休闲、苜蓿-小麦(Triticum aestivum)、苜蓿-玉米(Zea mays)、苜蓿-马铃薯(Solanum tuberosum)和苜蓿-谷子(Setaria italica)。结果表明,苜蓿-作物种植模式不利于土壤总有机碳的积累,而苜蓿翻耕后保持休闲则可维持较高的有机碳含量;与苜蓿连作相比,苜蓿-作物种植模式的土壤有机碳降低了1.60%~23.11%,全氮含量增加了3.81%~21.83%。不同作物对土壤养分吸收利用状况不同,进而引起土壤酶发生变化。与苜蓿连作相比,苜蓿粮食作物种植模式在降低土壤过氧化氢酶和蛋白酶活性的同时,提高了土壤硝酸还原酶活性;其中土壤过氧化氢酶活性和蛋白酶活性分别降低了5.20%~12.30%和15.03%~43.43%,硝酸还原酶活性提高了1.26%~28.79%。苜蓿连作和苜蓿-粮食作物种植模式间的土壤脲酶活性无显著差异(P0.05),但均高于苜蓿-休闲处理。相关性分析结果表明,土壤脲酶活性与土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关(P0.05),可作为衡量土壤肥力的指标。     

单作紫花苜蓿田夏季套作不同饲草作物生产性能、效益评价

为解决海河平原区苜蓿第3~5茬草雨季收获难的问题。于2011-2016年在位于河北衡水的河北省农林科学院旱作所试验站开展了单作紫花苜蓿田夏季套作5种不同饲草作物模式评价研究,以及单作紫花苜蓿田夏季套作青贮玉米的生产性能比较研究。结果表明,单作紫花苜蓿田夏季套作不同饲草作物模式评价研究得出,30-30 cm、20-40 cm两种行距处理下的单作苜蓿小区干草产量无显著差异(P>0.05);套作高丹草处理下苜蓿第2年前2茬干草产量显著低于单作苜蓿小区干草产量(P<0.05);套作青贮玉米处理后的总食物当量数显著高于单作苜蓿小区(P<0.05),但套作青贮玉米处理后的总经济效益与单作苜蓿小区无显著差异(P>0.05);套作青贮玉米处理下的平均光能利用率、水分利用效率、土地当量比均显著高于单作苜蓿小区(P<0.05)。单作紫花苜蓿田夏季套作青贮玉米的生产性能比较研究得出,30-30 cm、20-40 cm行距套作青贮玉米处理下的苜蓿前2茬干草产量、总食物当量数、总经济效益、平均光能利用率、水分利用效率、土地当量比均无显著差异(P>0.05)。综合得出,海河平原区单作紫花苜蓿田夏季套作青贮玉米的关键种植技术为:单作苜蓿田采用20-40 cm宽窄行秋播种植,于第2年前2茬苜蓿草收获后,在宽行中间套作青贮玉米,青贮玉米密度在6 万株·hm^-2以内,9月底将套作的青贮玉米与苜蓿一起收获,之后苜蓿田苜蓿正常越冬,下一年再重复种植青贮玉米。该模式在保证与单作苜蓿同等经济效益的前提下,可有效解决苜蓿3~5茬草雨季收获难、资源利用效率低的问题。     

单作紫花苜蓿田夏季套作不同饲草作物生产性能、效益评价

为解决海河平原区苜蓿第3～5茬草雨季收获难的问题。于2011-2016年在位于河北衡水的河北省农林科学院旱作所试验站开展了单作紫花苜蓿田夏季套作5种不同饲草作物模式评价研究,以及单作紫花苜蓿田夏季套作青贮玉米的生产性能比较研究。结果表明,单作紫花苜蓿田夏季套作不同饲草作物模式评价研究得出,30-30cm、20-40cm两种行距处理下的单作苜蓿小区干草产量无显著差异(P0.05);套作高丹草处理下苜蓿第2年前2茬干草产量显著低于单作苜蓿小区干草产量(P0.05);套作青贮玉米处理后的总食物当量数显著高于单作苜蓿小区(P0.05),但套作青贮玉米处理后的总经济效益与单作苜蓿小区无显著差异(P0.05);套作青贮玉米处理下的平均光能利用率、水分利用效率、土地当量比均显著高于单作苜蓿小区(P0.05)。单作紫花苜蓿田夏季套作青贮玉米的生产性能比较研究得出,30-30cm、20-40cm行距套作青贮玉米处理下的苜蓿前2茬干草产量、总食物当量数、总经济效益、平均光能利用率、水分利用效率、土地当量比均无显著差异(P0.05)。综合得出,海河平原区单作紫花苜蓿田夏季套作青贮玉米的关键种植技术为:单作苜蓿田采用20-40cm宽窄行秋播种植,于第2年前2茬苜蓿草收获后,在宽行中间套作青贮玉米,青贮玉米密度在6万株·hm-2以内,9月底将套作的青贮玉米与苜蓿一起收获,之后苜蓿田苜蓿正常越冬,下一年再重复种植青贮玉米。该模式在保证与单作苜蓿同等经济效益的前提下,可有效解决苜蓿3～5茬草雨季收获难、资源利用效率低的问题。     

苜蓿轮作玉米\小麦土壤浸提液对苜蓿种子萌发和幼苗生理及生长的影响

探讨苜蓿轮作玉米和小麦田的土壤浸提液对苜蓿种子萌发、幼苗生长及生理参数的影响,为苜蓿-玉米和苜蓿-小麦轮作体系研究提供参考。以5年紫花苜蓿根区土壤浸提液作为对照(CK),4种轮作模式(5年苜蓿-玉米记作AC、5年苜蓿-小麦记作AW;5年苜蓿-玉米-玉米记作ACC、5年苜蓿-小麦-小麦记作AWW)处理下,从玉米、小麦根区采集土壤提取浸提液,均制成10、50、160 g·L^-1浓度的土壤浸提液,分别处理“甘农3号”紫花苜蓿种子及幼苗,研究不同轮作模式下的土壤浸提液对苜蓿其种子萌发和幼苗生理及生长的影响。结果表明:1)不同轮作模式下各土壤浸提液浓度处理的苜蓿种子发芽率均显著高于CK(P<0.05),化感指数(RI)均大于0;每个处理浓度下AWW的种子发芽率均达最高值,较CK分别提高了29.22%,68.09%,54.24%(P<0.05),且显著高于AC、ACC、AW的种子发芽率。除ACC外,各轮作处理的土壤浸提液均对苜蓿幼苗胚芽、胚根的促进作用随土壤浸提液浓度的增加而增加,且各轮作模式的胚芽长和胚根长均显著高于CK(P<0.05);相同土壤浸提液浓度处理下,AWW的胚芽长显著高于AC、ACC、AW,胚根长显著高于AC、AW(P<0.05),而AWW与ACC的胚根长差异不显著(P>0.05)。2)随着土壤浸提液浓度的提高,各轮作模式下苜蓿幼苗的SS含量均显著提高、SOD活性显著增强(P<0.05),但AC和ACC的土壤浸提液使苜蓿幼苗的MDA含量快速提高、CAT活性增强,而AW和AWW的土壤浸提液使苜蓿幼苗中CAT活性显著减弱(P<0.05),MDA含量呈先下降后上升的变化趋势。     

陇中旱作区不同轮作方式对土壤碳、氮含量及酶活性的影响特征

为探索陇中旱作区不同玉米轮作模式对土壤碳、氮含量及土壤酶活性的影响,本试验对玉米（Zea mays）与苜蓿（Medicago sativa）、马铃薯（Solanum tuberosum）、大豆（Glycine max）、小麦（Triticum aestivum）4种轮作模式的土壤碳、氮含量和酶活性进行测定分析。结果表明：轮作模式下土壤有机碳含量提高13.14%~27.52%,微生物碳含量提高1.78%~18.11%,全氮含量提高18.47%~58.69%,微生物氮含量提高18.31%~40.43%,蔗糖酶活性提高5.20%~17.11%,脲酶提活性高4.25%~26.42%,过氧化氢酶活性提高7.69%~13.46%;土壤碳、氮含量与酶活性呈显著正相关关系（P<0.05）;聚类分析表明,玉米与苜蓿、大豆轮作土壤养分状况聚类距离最近,距离值为0.96,相似程度高,综合表现好。从土壤碳、氮含量和酶活性角度考虑,玉米与豆科作物轮作改良土壤肥力效果最好。本研究可为陇中旱作区建立良好的作物轮作制度提供理论依据。     

陇中黄土高原半干旱区苜蓿-作物轮作对土壤物理性质的影响

本研究通过设置在陇中黄土高原半干旱区苜蓿-作物轮作系统的长期定位试验,探讨了不同轮作模式对土壤物理性质的影响。6种轮作模式包括:苜蓿-苜蓿(L-L)、苜蓿-休闲(L-F)、苜蓿-小麦(L-W)、苜蓿-玉米(L-C)、苜蓿-马铃薯(L-P)和苜蓿-谷子(L-M)。结果表明,不同轮作模式下耕层土壤容重、孔隙度、土壤饱和导水率、土壤渗吸率、宏观毛管长度和有效孔径差异显著,苜蓿-作物轮作对土壤团聚体稳定性有一定影响,但不明显。L-F、L-W、L-C、L-P和L-M模式的土壤容重比L-L模式分别降低了6.86%,7.69%,6.22%,9.29%与10.17%。土壤渗吸率在L-F、L-W、L-C、L-P和L-M模式下分别比L-L模式提高了1.19,2.31,0.25,0.66和0.75倍,宏观毛管长度分别提高了3.73,2.92,1.49,2.62和1.15倍,有效孔径分别降低了79.43%,72.99%,56.71%,69.41%和56.35%,L-F、L-W和L-M模式土壤饱和导水率分别比L-L模式提高了0.32,1.52和0.33倍。轮作对土壤团聚体的影响主要表现在0~10 cm和10~30 cm的土层,其中L-C模式显著增加了土壤大团聚体含量,且增大了平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值,提高了土壤的机械稳定性,L-P模式次之,但轮作在一定程度上降低了土壤水稳性团聚体的含量,L-F、L-W、L-C、L-P和L-M模式比L-L模式分别降低了33.44%,23.08%,7.36%,27.09%和20.29%。说明在黄土高原半干旱区,轮作有助于形成良好的土壤结构,改善土壤的渗透性能,促进土壤物理质量的提高。     

基施硒钴配合肥对苜蓿生产性能的影响

经过2006-2008年为期3年在硒钴缺乏的河南省郑州市黄河滩区苜蓿(Medicago sativa L.)草地上基施硒钴配合肥料,研究对其生产性能的影响,以期改善苜蓿生长环境和提高苜蓿产量和品质。结果表明,硒钴配合基施均能够显著提高现蕾到开花期苜蓿叶面积指数和净光合能力(P<0.05),提高苜蓿单位叶面积生产干物质的速率,有利于苜蓿的花前青干草生产;在4种硒钴配施肥中,以硒量570 g/hm²、钴量762 g/hm²配施效果最显著,2年内牧草平均增产8.0%(P<0.05),种子的千粒重提高了12.5%(P<0.01),耕作层地下生物量提高了4.6%。     

玉米、苜蓿间作的产草量及光合作用

本实验将玉米与苜蓿间作,研究单作及间作玉米、苜蓿的产量、产值以及光合作用.间作条件下,玉米、苜蓿产量均低于单作,但是间作的土地单位面积产值增加,提高了土地利用率,缓解了农牧交错地区的草畜矛盾.单作及间作玉米、苜蓿光合作用测定结果显示,间作玉米与单作玉米比较,净光合速率呈现下降趋势;间作苜蓿与单作苜蓿相比,净光合速率也有所下降.对于间作玉米,水分成为其生长的限制因子,对于间作苜蓿,光合有效辐射成为其生长限制因子.作者认为粮草间作在农牧交错地区具有可行性.     

2个紫花苜蓿品种叶片对氮的光合响应

采用砂培法,设2种氮素形态(NH_4~+-N、NO_3~--N),5个浓度水平(0、105、210、315、420mg/L),对在灌区与旱作区适宜种植的2个紫花苜蓿品种甘农3号和陇东苜蓿的幼苗进行处理,通过测定叶面积、叶绿素及光合生理指标,探究氮素对2个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种叶片光合特性的影响。结果表明:2个紫花苜蓿品种的光合性能对氮的响应程度不同,施加低浓度氮(210mg/L)较对照显著(P0.05)增加紫花苜蓿叶面积、叶绿素的含量及净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,并呈现先增大后减小的趋势,且均在210mg/L水平时达到峰值;胞间CO2浓度随氮素水平的增加而降低。相同氮水平下,NH_4~+-N较NO_3~--N更有利于其光合性能的增强;2个紫花苜蓿品种相比,甘农3号对外源氮素较为敏感,对氮素的转化及利用率高,光合能力较陇东苜蓿强。     

阴山扁蓿豆光合特性对模拟牦牛、藏羊践踏和降水的短期响应

为明晰牦牛和藏羊践踏对阴山扁蓿豆光合特性的分异影响,在天祝高寒草地采用模拟降水和践踏双因子控制试验,研究了阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、叶片气体交换参数变化对短期模拟牦牛、藏羊践踏和降水的响应。结果表明,随着模拟牦牛和藏羊践踏强度的增加、模拟降水量的降低,阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、蒸腾速率(T_r)、叶片气孔导度(G_s)和净光合速率(P_n)均呈下降趋势,胞间CO₂浓度(C_i)呈上升趋势。相同降水量下,藏羊和牦牛轻度践踏强度下阴山扁蓿豆蒸腾速率、叶片气孔导度和净光合速率均高于对照,胞间CO₂浓度低于对照。与对照相比,牦牛重度践踏处理下阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、蒸腾速率、叶片气孔导度和净光合速率的降幅和胞间CO₂浓度的升幅均大于藏羊重度践踏处理。单一的模拟降水或模拟践踏极显著地影响了各测定指标,且两者共同作用对阴山扁蓿豆单叶面积、蒸腾速率、叶片气孔导度、净光合速率和践踏末期叶绿素含量的影响达极显著水平。综合可得,牦牛和藏羊轻度践踏可促进阴山扁蓿豆光合作用,重度践踏严重抑制了阴山扁蓿豆光合作用,且牦牛践踏对阴山扁蓿豆光合能力的抑制作用大于藏羊践踏。     

施氮对苜蓿初花期光合日变化、叶片形态及干物质产量的影响

通过研究不同氮素水平下滴灌苜蓿叶片形态特征、光合日变化规律,分析不同施氮水平下滴灌苜蓿光合日变化、叶片形态与干物质产量的关系,以期进一步揭示施氮对紫花苜蓿干物质及产量形成的影响机制,进而为优化实际生产中紫花苜蓿的氮管理策略提供理论依据。采用单因素随机区组设计,设置0（CK）、60（N₁）、120（N₂）和180 kg·hm^-2（N₃）共4个施氮水平,在紫花苜蓿初花期对光合日变化、叶片形态、叶片氮含量和苜蓿产量构成进行测定。结果表明,施氮处理下苜蓿的叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均高于不施氮处理,施氮处理的苜蓿叶片胞间CO₂浓度低于不施氮处理。对净光合速率和蒸腾速率综合影响最大的环境因子是光合有效辐射。随着施氮量的增加,紫花苜蓿的叶长、叶宽、叶面积、比叶重,以及叶片干重、茎秆干重、干物质产量、叶片氮含量、淀粉和可溶性糖含量均呈先增加后降低的趋势。不同施氮水平下,对叶片形态结构影响最大的为叶面积,其次分别为比叶重、叶长和叶宽,对苜蓿干物质产量影响从大到小依次为叶片氮含量>净光合速率>叶面积>蒸腾速率>比叶重。不施氮和高氮处理下光合速率下降主要是因为光合活性受到抑制,属于非气孔因素。基于主成分分析,干物质产量、叶片形态以及光合作用综合得分最高的为N₂处理,其次分别为N₃、N₁和CK处理。因此,施氮肥有助于紫花苜蓿光合面积和光合速率的协同改进,有利于光合产物的生成,从而促进苜蓿干物质产量的增加,在施氮量为120 kg·hm^-2时提升效果最为明显。     

包膜氮肥配施不同用量钾肥对多年生黑麦草植株生理指标及产量的影响

通过盆栽试验研究包膜氮肥配施不同用量钾肥对多年生黑麦草(Lolium perenne)生长特性及产量的影响,以期明确适宜黑麦草生长的最佳施肥配比。结果表明,与普通尿素相比,包膜氮肥显著提高了黑麦草植株SPAD值、株高、叶面积、净光合速率(P<0.05),明显延长了黑麦草绿期,防止早衰。施用等量钾肥条件下,包膜氮肥处理比普通尿素处理4次刈割的SPAD值分别提高11.2%、6.9%、33.6%和195.2%,株高分别增加14.1%、6.0%、25.1%和85.4%。包膜氮肥处理较普通尿素处理的干草产量提高了12.4%~25.0%。包膜氮肥配施中量钾肥处理能最大程度增加叶面积指数和净光合速率,提高黑麦草产量,因此推荐作为最佳施肥配比,为黑麦草的氮钾肥合理施用提供理论依据。     

S3307和DTA-6对芸豆生殖生长阶段光合特性和产量的影响

为研究调节剂对芸豆光合作用及产量的调控机制,选用英国红芸豆为试验材料,采用大田完全随机试验方法,以初花期叶面喷施调节剂为处理,以喷施清水为对照,研究了50 mg·L^-1烯效唑(S₃₃₀₇)和50 mg·L^-1胺鲜酯(DTA-6)对芸豆开花期、结荚期和鼓粒期光合相关指标和产量的调控效应。结果表明:1)除DTA-6在结荚期的净光合速率略小外,S₃₃₀₇和DTA-6均不同程度地提高了开花期至鼓粒期的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶面积指数。2)S₃₃₀₇可提高结荚期至鼓粒期的叶绿素含量,DTA-6可降低开花期至鼓粒期叶绿素的分解速率。3)S₃₃₀₇和DTA-6可提高芸豆各时期的地上部单株干物质积累量,尤其是鼓粒期作用效果更显著,S₃₃₀₇和DTA-6较CK分别增加了14.55%和36.05%。4)与CK相比,S₃₃₀₇和DTA-6降低了开花期至鼓粒期的茎叶分配率,显著提高了鼓粒期的荚分配率,促进了植物同化物质由“源(叶)”向“库(籽粒)”的转移。5)S₃₃₀₇极显著提高了芸豆单株荚数,DTA-6极显著提高了单株荚数,显著提高了单株粒重,且S₃₃₀₇和DTA-6均显著提高了产量,分别较CK增产4.30%和10.16%。综合分析可知,S₃₃₀₇和DTA-6可有效提高芸豆生殖生长阶段的光合作用能力,促进植物的干物质积累以及荚的分配,提高芸豆产量,且DTA-6的增产率更高。     

滴灌模式下旱后复水对甜菜叶丛期光合光响应特性的影响

为探索甜菜叶丛期叶片光合生理特性及光响应特征参数对旱后复水的响应机制,以旱敏感型品种‘XJT9907’和耐旱型品种‘XJT9916’为材料,在甜菜叶丛期控水为45%~50%田间持水量持续7 d时,复水达70%~75%田间持水量(对照,CK)48 h后,测定其叶片光合生理指标,采用非直角双曲线模型进行叶片净光合速率(P_n)与光强非线性拟合,并计算其光响应特征参数。结果表明,甜菜叶丛期干旱胁迫显著降低甜菜叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)。复水后,两种品种的叶片SPAD值、P_n、G_s、C_i和T_r虽均有所提高,但XJT9916品种光合生理参数值明显高于XJT9907,且均未超过正常供水水平,表现出一定的补偿效应。旱后复水处理下,XJT9907和XJT9916品种叶片光响应特征参数最大净光合速率(P_nmax)分别比CK低17.1%和6.2%,表观量子效率(AQY)分别比CK低12.2%和6.5%,暗呼吸速率(Rd)分别比CK低14.9%和19.1%,光饱和点(LSP)分别比CK低14.1%和19.6%,而光补偿点(LCP)显著高于CK,分别高17.6%和15.4%,其光能利用区间较窄,光能利用效率降低。综合来看,当甜菜叶丛期土壤含水量为田间持水量的45%~50%时对其叶片光合潜能的发挥不利,其叶片光合能力减弱,复水后光合能力仍无法恢复到正常水平。耐旱型甜菜XJT9916品种光合作用旱后复水恢复能力更强。     

干热胁迫对紫花苜蓿光合特性的影响

为了解紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在干热胁迫条件下光合特性的变化规律,对其6个品种的叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、水分利用效率（WUE）进行测定。结果表明,随着干热胁迫强度的增加,各紫花苜蓿品种叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率整体呈下降趋势;而胞间二氧化碳浓度整体呈上升趋势（P<0.05）。且经过一定时间的复水处理,WL525的蒸腾速率和气孔导度得到了明显的恢复（P<0.05）,与胁迫前的状态接近,且其他品种的蒸腾速率和气孔导度也得到一定程度的恢复;而供试品种的净光合速率、胞间CO₂浓度及水分利用效率均没有得到明显改善。相关分析表明,在干热胁迫条件下,净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率均成极显著正相关（P<0.01）,而与胞间二氧化碳浓度成极显著负相关（P<0.01）。     

施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累及产量的影响

在“玉米-大豆”套作模式下,以贡选1号为材料,研究了施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累量及产量的影响。结果表明,花后Chl a含量、Chl a/b值、净光合速率、叶、叶柄、茎和荚的干重以及地上部干物质积累总量均以低氮处理(纯氮32.4 kg/hm²)最优,其次为中氮处理(纯氮64.8 kg/hm²)。套作大豆的产量和有效荚数均以低氮处理最高,分别较对照(不施氮)高18.22%和17.37%,差异极显著;其次为中氮处理,与对照差异显著;高氮处理(纯氮97.2 kg/hm²)则显著低于对照,这是由于经高氮处理的大豆植株花后叶面积指数(LAI)过高,影响通风透光,落花落荚严重所致。可见,合理施用氮肥(纯氮32.4, 64.8 kg/hm²)能提高套作大豆花后叶片的净光合速率,地上部干物质积累量,进而提高大豆产量。     

耕作方式与长期定位施肥对雨养农田冬小麦产量的调控效应

为了明确西北黄土高原半湿润偏旱区耕作方式与长期定位施肥对冬小麦产量的调控效应,以设在半湿润偏旱区连续12年的耕作与肥料长期定位试验为平台,采用裂区设计,以传统耕作和免耕耕作为主处理,不施肥(CK)、单施无机氮肥(N)、单施无机磷肥(P)、单施有机肥(M)、无机氮磷肥配施(NP)、有机无机肥配施(NMP)为副处理,栽培制度为1年春玉米-3年冬小麦轮作,研究耕作及施肥措施对冬小麦产量的影响及其在生产年型间的变化关系。结果表明,不同年型及耕作方式均以有机无机配施冬小麦产量最高,有机肥单施高于化肥单施,磷肥单施高于氮肥单施。耕作方式间表现为传统耕作高于免耕耕作,年型间表现为丰水年>平水年>干旱年,耕作和施肥方式的增产效果以干旱年最好,平水年和丰水年差异不显著。有机无机配施与传统耕作结合优化了冬小麦冠层温度、叶绿素相对含量等生理指标,提高了光合速率、气孔导度及蒸腾速率,因而改善了有效穗、穗粒数和千粒重等产量性状而使冬小麦增产。在550 mm左右降水量的陇东旱塬雨养农业区,无论何种耕作方式及生产年型,长期采用有机无机或无机氮磷肥配施均表现出持续提高冬小麦产量的良好作用。因此,有机无机配施结合传统耕作是提高陇东半湿润偏旱区冬小麦产量的最佳耕作栽培模式。     

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。