不同隔根方式下间作小麦玉米的竞争力及产量响应

通过田间试验研究了尼龙网隔根和塑料薄膜隔根对小麦间作玉米竞争优势的影响,并对间作作物竞争力与复合群体产量间的关系进行了量化分析。结果表明:小麦玉米间作群体中,小麦相对于玉米的竞争力呈先增后降趋势;隔根可降低小麦相对于玉米的竞争优势,未隔根间作处理比塑料膜隔根和尼龙网隔根间作处理的小麦竞争优势分别提高20.5%和4.9%。不隔根、塑料膜隔根和尼龙网隔根小麦间作玉米的土地当量比分别是1.46、1.20和1.39,间作群体的产量与小麦相对于玉米的竞争力呈二次曲线相关关系。适度提高小麦的竞争优势、特别是小麦开花期的竞争优势有利于间作群体整体产量的提高。     

辽西半干旱区玉米大豆间作对作物产量及水分利用的影响

为探明玉米大豆间作的作物增产、土地生产力提升和水分高效利用机理,优化辽西半干旱区适宜的玉米大豆间作模式,于2018−2019年在国家农业环境阜新观测实验站,采用田间定位试验方法,设置了玉米大豆间作2行﹕2行（M2S2）、4行﹕4行（M4S4）、6行﹕6行（M6S6）,玉米单作（M）和大豆单作（S）5种种植模式,研究玉米大豆间作对作物产量、土地生产力、土壤水分空间分布及水分利用效率的影响。结果表明,5种单、间作模式作物总产量表现为M＞M6S6＞M4S4＞M2S2＞S,间作模式中作物对总产量的贡献率表现为玉米＞大豆,玉米贡献率为79.0%～87.3%,大豆贡献率为12.7%～21.0%;M6S6和M4S4间作模式土地当量比（LER）分别为1.13～1.19和1.06～1.07,均具有间作产量优势,其中M6S6间作优势最强;M2S2间作模式土地当量比（LER）小于1,表现为间作劣势;土壤水分空间分布结果表明,0−50cm土层间作玉米与大豆存在水分竞争,60−100cm土层玉米和大豆存在水分互补;3种间作模式均提高了单位面积的玉米水分利用效率,除M6S6间作模式外,M4S4和M2S2间作模式均降低了大豆水分利用效率;M6S6和M4S4间作模式水分当量比（WER）分别为1.18～1.21和1.05～1.06,水分生产力提高5%～21%,均具有间作水分利用优势,其中M6S6间作优势最强,M2S2间作模式水分当量比（WER）为0.99～1.01,间作水分利用优势不显著。综合分析认为,玉米大豆间作模式中M6S6间作产量优势和水分利用优势最强,能够显著提高农田土地生产力和水分利用效率,在辽西半干旱区农业生产中具有更好的应用价值。     

改变玉米行距种植对豌豆/玉米间作体系产量的影响

间作体系中改变作物的种植行距可改变体系作物的种间互作效应,影响作物产量。本研究通过设置豌豆/玉米间作种植体系中玉米的5种种植行距(0 cm、20 cm、40 cm、60 cm和80 cm),以期揭示间作体系中作物种植行距变化对体系作物产量的影响。结果表明:豌豆/玉米间作体系产量优势明显,各处理的土地当量比均大于1。玉米种植行距在0~80 cm区间改变时对体系产量的影响总体表现为随玉米行距增大,产量先增后降,且玉米种植行距与体系混合产量和间作玉米产量均呈现二次曲线相关关系,产量峰值出现在玉米种植行距为40 cm时,间作玉米产量达10 118 kg.hm 2。玉米行距变化对豌豆产量的影响不明显,间作体系产量主要受间作玉米产量影响。改变玉米行距种植明显改变了玉米的产量性状,主要表现在穗粒数上,行距为60 cm时,穗粒数最大,达549粒。种间相对竞争力总体表现为随玉米行距的增大玉米相对于豌豆在产量形成方面的竞争力逐渐增强;在玉米行距0~60 cm之间,豌豆相对于玉米的种间相对竞争力均<0,表明竞争力玉米强于豌豆,而当玉米行距为80 cm时,种间竞争力为0.14,表明此时豌豆竞争力强于玉米。因此,通过合理调整玉米种植行距从而提高间作玉米产量有利于提高豌豆/玉米间作体系的整体产量。     

大麦/豌豆间作系统种间竞争力及产量对地下 作用和密度互作的响应

种间关系是间作高产和资源高效利用的重要生物学基础,揭示种间关系对间作产量的影响,对优化间作技术具有重要理论指导意义。本研究通过盆栽试验,设计根系完全分隔(地上互作)与不分隔(地上地下互作)2种种间作用关系,及2个大麦种植密度(15株·盆~(-1)、25株·盆~(-1)),探讨了根系相互作用与密植对大麦间作豌豆种间竞争互补关系及产量的影响,以期为建立基于优化种间关系提高间作产量的管理技术提供理论依据。结果表明:1)与单作相比,间作可提高群体干物质积累量3.6%~11.3%,其中地下作用的贡献率为53.9%~63.5%;增加大麦种植密度,使根系不分隔间作处理的群体干物质量提高12.5%~14.4%,根系完全分隔间作处理提高3.3%~6.7%。同样,与单作相比,间作群体籽粒产量提高8.6%~38.8%,地下作用的贡献率为2.4%~16.2%;增加大麦种植密度,不分隔与分隔间作处理的籽粒产量分别提高7.0%~10.9%与1.2%~2.6%,说明地下根系相互作用是间作密植的重要基础。2)间作可提高大麦、豌豆的收获指数,大麦提高8.7%~21.0%、豌豆提高3.3%~31.7%;间作大麦收获指数随着大麦种植密度的增加而增大,而间作豌豆收获指数随着大麦种植密度的增加而降低,根系完全分隔处理降低作用更明显。3)根系不分隔地下作用可提高间作群体土地当量比(LER),增加大麦种植密度降低了LER,说明地下根系相互作用是产生间作优势的主要原因。4)地下作用明显增大了大麦相对于豌豆全生育期的平均竞争力,增长率达40.1%~89.1%;增加大麦种植密度,平均竞争力提高11.0%~49.9%。5)间作群体籽粒产量与大麦相对于豌豆全生育期的平均竞争力呈二次相关关系,当该竞争力在0.35、0.13时利于间作大麦、豌豆获得高产。本研究表明,通过增加大麦种植密度(如本研究的25株×盆~(-1))来适度提高大麦的竞争优势,特别是大麦灌浆期的竞争优势有利于间作群体整体产量的提高。     

施磷量对玉米 -大豆间作根际红壤无机磷形态及磷吸收的影响

通过盆栽模拟试验,探讨不同施磷量对玉米 -大豆间作作物生长及磷吸收的影响,并分析根际红壤中各无机磷形态的变化。结果表明:与单作相比,玉米 -大豆间作显著提高了作物地上部生物量及磷素吸收量,并具有明显的产量优势。与常规施磷水平(P100)下的单作相比,玉米 -大豆间作条件下,磷肥减施 1/2(P50)并未降低作物籽粒产量与玉米的磷吸收量。间作种植显著降低了玉米、大豆根际红壤总无机磷含量,并且无机磷减少量主要以O-P、Fe-P和 Ca-P为主。玉米、大豆根际土壤Fe-P、Al-P、Ca-P与 O-P占土壤总无机磷含量的比例主要受磷水平的调控,而种植模式对玉米和大豆根际土壤中各无机磷形态的比例(除 Fe-P外)均没有影响。在本试验条件下,玉米 -大豆间作通过根系交互作用主要促进土壤中 Fe-P、Ca-P和 O-P的活化来增加玉米与大豆的磷吸收,并具有节约磷肥、维持作物产量和磷吸收的潜力。     

施磷水平对玉米大豆间作系统氮素吸收与分配的影响

[目的]研究施磷对玉米大豆间作系统氮素吸收、分配和间作优势的影响,为优化玉米与大豆间作系统氮、磷养分管理提供参考.[方法]两年盆栽试验设置3种种植方式:玉米单作、大豆单作、玉米与大豆间作;4个P2O5施用水平:0、50、100、150 mg/kg,分别以P0、P50、P100和P150表示.在玉米小喇叭口期、大喇叭口期...     

玉米播期对大豆/玉米间作产量及种间竞争力的影响

在间作系统中,间作作物间合理的共生期可有效提高间作系统作物对时空资源的高效利用。而间作作物播期直接影响间作作物间共生期的长短,由此导致的时空生态位分离会直接影响到作物生产力和种间相互作用。为明确大豆/玉米间作系统中玉米播期对间作作物产量、系统生产力及间作作物间资源竞争力的影响,本研究设置3个玉米播期处理——M1(4月24日与大豆同时播种,与大豆共生期165 d)、M2(5月4日播种,与大豆共生期150 d)、M3(5月14日播种,与大豆共生期140 d),通过对单间作条件下作物产量、干物质累积的测定,研究了玉米不同播期下大豆/玉米间作系统作物产量、系统生产力、共生期内种间竞争力变化。结果表明:3个播期处理不影响间作产量优势,土地当量比(land equivalent ratio,LER)均大于1;但随播期延迟,LER变小,M1处理LER最大,达1.37。玉米播期变化对间作大豆产量无显著影响;随玉米播期延迟,间作玉米产量下降,间作系统生产力随之下降。玉米播期对间作大豆产量构成无显著影响;随玉米播期延迟,间作玉米的百粒重随之减小,M3的百粒重(26.1 g)仅为M1(36.6 g)的71%。玉米播期延迟抑制了大豆玉米共生后期玉米资源竞争力的恢复,在大豆和玉米共生前期,大豆的资源竞争力强于玉米,而共生后期(9月至收获),玉米的资源竞争力显著提升;M3处理大豆相对于玉米的资源竞争力(aggressivity,A_(sm))始终高于M1和M2,玉米相对拥挤指数随播期延迟而降低,表现为M1M2M3,而竞争比率为M3M2M1。因此,就本研究而言,甘肃河西灌区大豆/玉米间作系统中4月24日大豆和玉米同时播种是此系统间作作物的适宜播期,两作物同时播种可有效稳定间作作物产量及系统生产力,间作玉米播种延迟会导致间作系统生产力下降。     

施磷对玉米-大豆间作结瘤固氮及氮素吸收的影响

通过盆栽模拟试验,探讨不同供磷水平对玉米-大豆间作作物生物量、根瘤生长与固氮特性以及植株氮素吸收量的影响,并初步分析间作植株氮素吸收与生物固氮之间的关系。结果表明:不同磷水平下,玉米-大豆间作具有显著的氮吸收优势,氮吸收当量比(LERN)介于1.25～1.41之间。与单作相比,在3个磷水平上间作玉米的平均氮素吸收量在小喇叭口期、大喇叭口期和孕穗期分别提高30.95%、30.50%和25.59%;间作大豆的平均氮素吸收量在分枝期、开花期和结荚期分别提高42.18%、32.25%和32.01%。与常规施磷水平下的单作处理相比,玉米-大豆间作条件下,磷肥减少50%并未降低玉米和大豆植株的氮素吸收量。在3个生育期,间作及施磷均显著提高了大豆根瘤数、根瘤重以及根瘤固氮酶活性,且磷肥减少50%供应时并不影响间作大豆根瘤的生长与固氮。本试验条件下,玉米-大豆间作具有氮磷养分协同高效的优势,可以减少磷肥施用。     

接种根瘤菌对蚕豆/玉米间作系统产量及结瘤作用的影响

通过田间试验,研究了不同施氮水平下蚕豆接种根瘤菌GS374对蚕豆/玉米间作系统产量及蚕豆结瘤作用的影响。结果表明,不施氮处理接种根瘤菌所获得的单作或间作系统产量与不接种但施N225kghm-2的相应系统产量相当,且施N225kghm-2处理接种仍能促进蚕豆的结瘤作用。统计分析表明,与不接种根瘤菌、蚕豆单作、不施氮相比,接种、蚕豆/玉米间作、施氮均极显著地提高了蚕豆生物学产量,但只有间作能显著增加其籽粒产量;施氮显著增加玉米生物量和籽粒产量。施N225kghm-2后,蚕豆接种、间作对玉米生物量无显著影响;但不施氮时蚕豆接种显著提高了与之间作的玉米籽粒和生物学产量,增幅分别为34.3%和25.6%。接种根瘤菌显著提高了不同氮处理以籽粒产量为基础计算的土地当量比和不施氮处理以生物学产量为基础计算的土地当量比。蚕豆接种根瘤菌与不接种相比,其单株根瘤数和根瘤干重均显著增加;间作与蚕豆单作相比对根瘤数的影响较小,但显著促进了蚕豆单株根瘤干重的增加。因此,本研究认为豆科作物接种合适的根瘤菌,是进一步提高豆科/禾本科作物间作系统间作优势的又一重要途径。     

覆膜对玉米间作豌豆干物质积累与分配的影响

分别对玉米、豌豆带进行覆膜、不覆膜处理做大田试验,研究豌豆-玉米间作体系的产量和干物质积累与分配的变化。结果表明:覆膜比不覆膜显著提高了作物的籽粒产量和生物学产量。单作覆膜比不覆膜玉米增产9%,豌豆增产21%;间作经济产量,玉米覆膜豌豆不覆膜处理的玉米比间作无膜处理的玉米增产11.70%,全膜覆盖比间作无膜处理的豌豆增产24.40%。土地当量比(LER)除玉米不覆膜豌豆覆膜的小于1外,其他处理LER为1.09~1.24,表现出明显的间作优势。两作物养分向籽粒的转移率和贡献率均为茎大于叶,覆膜提高了干物质向籽粒的转移率和贡献率。玉米覆膜豌豆不覆膜处理是本研究中间作优势最明显的覆膜方式,而玉米不覆膜豌豆覆膜处理会造成资源浪费,不利于豌豆-玉米间作体系的产量积累。     

中国北方紫花苜蓿土壤有效磷丰缺指标与适宜施磷量初步研究

为了初步建立我国北方紫花苜蓿土壤有效磷( Olsen－P)丰缺指标,并确定不同丰缺级别土壤的适宜施磷量,采用土壤有效养分含量与缺素处理相对产量回归方程法、土壤有效养分丰缺分级改良方案和“养分平衡—地力差减法”确定适宜施肥量新应用公式,开展了本研究。结果表明,东北平原区第1~5和6~11级土壤有效磷丰缺指标依次为>26、14~26、7~14、4~7、2~4和0~2 mg/kg;内蒙古高原区第1~11级土壤有效磷丰缺指标依次为>28、16~28、9~16、5.2~9、3.0~5.2、1.7~3.0、1.0~1.7、0.6~1.0、0.3~0.6、0.2~0.3和0~0.2 mg/kg;西北荒漠绿洲区第1~5和6~11级土壤有效磷丰缺指标依次为>20、12~20、7~12、4~7、2.4~4和0~2.4 mg/kg;黄土高原区第1~5和6~11级土壤有效磷丰缺指标依次为>29、15~29、7~15、4~7、2~4和0~2 mg/kg;黄淮海平原区第1~3和4~11级土壤有效磷丰缺指标依次为>13、4~13、1~4和0~1 mg/kg。当紫花苜蓿干草目标产量为15 t/hm2时,第1~11级土壤的适宜施磷( P2 O5)量依次为0、45、90、135、180、225、270、315、360、405和450 kg/hm2。     

中国若干区域玉米土壤有效磷丰缺指标与适宜施磷量

本文对自20世纪80年代以来我国开展的玉米土壤有效磷丰缺指标与适宜施磷量研究进行了系统总结。结果表明,30年来我国玉米土壤有效磷丰缺指标出现了明显提高;不同区域玉米土壤有效磷丰缺指标差异很大,缺磷处理相对产量90%的土壤Olsen-P含量指标变动于10~47 mg/kg之间;我国玉米土壤有效磷丰缺指标研究存在许多空白区域;我国玉米土壤缺磷较为普遍,有效磷丰缺级别集中于第2~4级,缺磷处理相对产量大多介于70%~100%之间;土壤养分丰缺指标研究的试验点数不宜过少,各试验点土壤养分含量分布不宜过于集中,丰缺指标高端和低端采用外推数据需谨慎,并应予以注明;适宜施磷量与土壤有效磷丰缺级别线性负相关,与目标产量线性正相关,与肥料当季利用率线性负相关;当磷肥当季利用率为20%、目标产量为10.5 t/hm~2时,玉米土壤有效磷丰缺级别第1~7级的适宜施磷量分别为0、42、84、126、168、210和252 kg/hm~2。     

施氮量对黄河滩区棉花叶片生理特性、干物质积累及产量的影响

为探讨黄河滩地植棉适宜的施氮水平,以转双价（Bt Cry1A+CpTI）基因抗虫杂交棉品种中棉所72为试验材料,设置了N 0、 150、 300和450 kg/hm2 4个施氮水平,研究了施氮量对棉花叶片生理特性、 干物质积累及产量的影响。结果表明,随着施氮量的提高,棉花叶面积指数（LAI）,叶片叶绿素和全氮含量,谷氨酰胺合成酶（GS）和超氧化物歧化酶（SOD）活性呈增加的趋势,丙二醛（MDA）含量有下降趋势,进而延缓了叶片的衰老进程。在施氮量为N 300 kg/hm2 时,棉花干物质积累量较大,且分配到生殖器官的比例较高;施氮量过低时,干物质积累量较少;施氮量过高时,有利于营养器官生长,干物质积累量最大,但分配到生殖器官的比例较低。棉花施氮量为N 300 kg/hm2时籽棉产量最高,比不施氮（N 0）和施氮量为N 150 kg/hm2的处理分别增加15.29% 和9 .77%,差异达到显著水平;与施N 450 kg/hm2的处理产量差异不显著。因此,在土壤肥力较低且下层土质沙性较强的黄河滩地,棉花的适宜施氮量为300 kg/hm2。