玉米–大豆带状种植中套作高光效玉米窄行穂位叶光合特性对弱光胁迫的响应

玉米–大豆带状套作模式下,宽窄行种植玉米,窄行叶片存在着明显的光限制现象。采用低(A1:众望玉18)、中(A2:川单418)、高(A3:荣玉1210)光效玉米品种,玉米–大豆带状套作种植模式,带宽固定为2 m,每带种植2行玉米2行大豆,设置大豆行距40 cm和玉米不同的窄行行距(B1:20 cm; B2:40 cm; B3:单作)。探究套作高光效玉米窄行穂位叶在不同窄行光胁迫下的光合指标差异。结果表明,与低光效和中光效品种玉米相比,套作常规行距(40cm)下,高光效玉米品种(荣玉1210)窄行穗位叶光合速率、PEPCase活性分别显著高出46.9%、230.1%和11.8%、13.98%;对弱光(10:00前、16:00后)的利用效率及叶绿体结构完整程度较高,而叶绿素初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)较低;随套作窄行行距减小,3类品种玉米窄行穗位叶光合速率、光合作用关键酶活性均呈下降趋势,叶绿素初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)及有效光化学量子产量(Fv'/Fm')均呈现不同程度的升高,但均以套作高光效玉米变化幅度最小。套作高光效玉米在套作环境中窄行穗位叶的光合速率、光合作用关键酶活性、产量与单作差异均未达显著水平,而低光效玉米和中光效玉米套作与单作相比,光合速率、PEPCase活性显著降低28.9%、24.2%和7.4%、5.5%。因此,不同玉米品种适应套作窄行光胁迫的能力差异显著,套作高光效玉米(荣玉1210)在套作条件下仍具有相对理想的光合生理指标,这为其适应套作光环境并获得高产提供了理论依据。     

套作荫蔽对苗期大豆叶片结构和光合荧光特性的影响

间套作系统中荫蔽是影响低位作物生长发育的主要因素。本研究采用玉米-大豆套作种植模式,以南豆12大豆品种为研究对象,设置2个行比配置,即1∶1(A1处理;1行玉米间隔1行大豆,间距50 cm)和2∶2(A2处理;2行玉米间隔2行大豆,玉米和大豆各自的行距均为40 cm,玉米和大豆间距为60 cm),净作大豆为对照(CK),研究玉米和大豆不同行比套作配置下荫蔽对大豆叶片光合荧光特性、解剖结构及超微结构的影响。结果表明,套作处理A1、A2的光合有效辐射(PAR)分别比CK显著降低91.2%、66.8%。叶绿素a含量分别降低50.2%和27.9%,净光合速率分别降低63.2%和37.8%。套作大豆功能叶片荧光参数F_v'/F_m'和F_q'/F_m显著高于净作大豆,而F_v/F_m、qP和NPQ低于净作。对于叶片结构,套作大豆叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度均低于CK,且净作大豆叶片厚度分别是A1和A2处理下的2.15倍和1.69倍;套作大豆叶片的叶绿体结构比较完整,无破碎现象,含淀粉粒稀少,随着荫蔽程度的加重,嗜锇颗粒、基粒片层和基质片层增多,叶绿体减小但其数目增多,而净作大豆叶片叶绿体中淀粉粒较多且色泽亮白,基粒片层和基质片层稀少。因此,玉米-大豆套作种植中不同行比配置导致低位作物大豆冠层光环境差异,直接影响大豆叶片结构特征和光合荧光特性。     

两种冬小麦行距配置对机播夏玉米出苗质量及产量的影响

为了改善华北冬小麦-夏玉米一年两熟地区机播夏玉米出苗质量,提高周年产量。通过在冬小麦季设置"三窄一宽"(14+14+14+20 cm)和"四窄一宽"(10+10+10+10+22 cm)2种行距配置,夏玉米播在前茬小麦的宽行,研究了行距配置对冬小麦和夏玉米群体质量、生物量和产量的影响。结果表明,与传统冬小麦等行距种植(15.6 cm)相比,行距配置对冬小麦群体质量和产量影响不显著;宽行机播夏玉米的出苗率明显提高,六叶展幼苗的株高、单株叶面积、单株鲜质量和干质量均表现较好,整齐度明显提高;2种行距配置处理夏玉米的穗粒数较对照分别提高了6.4%,6.7%,产量增加10.2%,13.0%,周年产量分别增加5.76%,5.29%。因此,适当改变行距不会导致冬小麦产量降低,反而有利于机播夏玉米出苗质量的提高,提高夏玉米及周年产量。     

惠水县玉米套作大豆对产量及效益的影响

为了探索玉米绿色增产技术模式,对玉米套作大豆与玉米净作进行产量、经济效益对比。在玉米相同种植密度下,玉米行间套种大豆时玉米群体的株高、穗长、穗行数、百粒重等与净作相比差异很小;净作可以增加有效穗数、行粒数和穗实粒数,从而提高玉米产量。净作比套作增加玉米9.1kg/667m2,而套作比净作增收98.8 kg/667m2的大豆,增加净产值491元/667m2,套作的效益更高。     

马铃薯/玉米2:1行比套作不同模式对马铃薯产量及光合性能的影响

为探索马铃薯/玉米2:1行比套作下,马铃薯高产的最佳空间配置模式,在带宽、行距、间距、窝距等空间因子不同配置的4种马铃薯/玉米2:1行比套作模式下,研究不同模式下马铃薯的产量及其光合性能指标变化。结果表明,带宽为120 cm模式的鲜薯产量和商品薯率、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD)及光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均极显著或显著高于其他模式,表明2:1行比下以间距、马铃薯小行距、窝距均为40 cm的中等距离空间配置更有利于光合作用,效果最佳,宜在生产中推广应用。     

施氮方式对玉米-大豆套作体系中作物产量及玉米籽粒灌浆特性的影响

氮肥的过量施用和低效利用, 造成资源浪费和环境污染, 不利于农业的可持续发展。为了减少氮肥的投入量, 发挥氮肥的增产效益, 本研究对玉米-大豆套作模式的施氮量和施肥距离进行优化调整。通过两年田间试验, 探讨了减氮36% (RN36%)、减氮18% (RN18%)和习惯施氮(CN) 3种施氮水平和距离窄行玉米0 cm (D1)、15 cm (D2)、30 cm (D3)、45 cm (D4) 4种施肥距离对作物产量和玉米花后干物质积累与转运、籽粒灌浆特征的影响。结果表明, 与习惯施氮相比, 减氮18%处理的玉米花后干物质转移量、转移率及对籽粒的贡献率分别提高了22.65%、18.75%和15.90%, 籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高了9.79%和10.76%; 玉米、大豆产量及系统周年产量提高了4.95%、7.07%和5.35%; 各施肥距离间, 以距离窄行玉米15~30 cm的施肥效果最佳。减氮18%时, D2处理下玉米的平均灌浆速率、最大灌浆速率、穗粒数及百粒重比玉米常规穴施(D1)处理分别提高了10.32%、10.92%、9.08%和4.75%; 玉米、大豆产量和系统总产最高。玉米-大豆套作体系下, 减氮18%和距离窄行玉米15~30 cm施肥有利于增加玉米花后干物质的积累, 促进干物质向籽粒中转运, 增大灌浆速率, 增加百粒重和穗粒数, 提高玉米产量和大豆产量, 以实现系统周年作物增产。     

玉米大豆间作田间配置经济效益研究

不同的田间配置,对玉米和大豆的产量影响有不同的效果。本研究通过改变玉米行距、玉米与大豆行距,设置玉米与大豆间作系统中不同的田间配置,以期寻找合适的田间配置。本试验共设3个处理,研究表明,玉米行距50 cm、大豆间距40 cm、大豆玉米行间距55 cm时,对玉米和大豆植株的生理生长影响最小,玉米和大豆的产量也最高,收获后总的田间经济效益也最高;其次是玉米行距40 cm、大豆间距40 cm、大豆玉米行间距60 cm配置;当玉米行距60 cm、大豆间距40 cm、大豆玉米行间距50 cm时,总的经济效益最差。     

承德地区大豆带状种植形式研究

通过对Bo03大豆在承德地区不同带状种植形式的试验研究表明,大行距50cm,小行距10cm的2行1带种植形式(简称2行1带种植)的产量均比传统等行距40cm单行种植(简称等行距单行种植)及大行距60cm,小行距10cm的3行1带种植形式(简称3行1带种植)的产量增产极显著,其中2行1带比等行距单行种植的大豆增产500 kg/hm2,3行1带种植形式比等行距单行种植的大豆增产140 kg/hm2,增产不显著.兼顾生育期、经济性状、抗逆性等形状的分析比较,大豆2行1带的种植形式较好.     

机械化条件下“豆玉”不同行距配置和减肥对作物产量及大豆光合特性的影响

研究大田机械化条件下不同玉米-大豆间作模式下的群体产量及大豆的光合特性,为筛选适合河南省玉米-大豆的行距配置和减肥施用提供理论基础。设置行比和减肥2个因素,玉米单作、大豆单作为对照,其中行比设置玉米大豆行比2:4间作(2/4J)、玉米大豆行比4:4间作(4/4J)2个处理,减肥处理在上面行比处理上减量20%(2/4N、4/4N),研究了不同行距配置及减肥条件下的作物产量及大豆LAI、干质量、SPAD值及叶片光合速率的影响。2年试验结果表明,玉米处理2/4J、4/4J、2/4N、4/4N比单作减产,LAI、干物质、SPAD值和叶片光合速率均显著低于单作,但减氮前后比较,除LAI指标外,干质量、叶片光合速率(Pn)和SPAD值没有显著差异。建议河南玉米-大豆间作模式行距配置和施肥管理中,玉米大豆间作行比2:4(2/4J)减氮20%处理2/4N更增加光合产物积累,从而提高大豆产量,提高间作效益。     

密度和株行距配置对川中丘区夏玉米群体光分布及雌雄穗分化的影响

为了便于全程机械化生产,四川中部部分地区玉米生产已逐渐由套作春播转变为净作夏播。为了明确本区域净作夏玉米高产、宜机的群体结构,采用两因素裂区试验设计,研究了种植密度和株行距配置对夏玉米群体光分布及雌雄穗分化和产量的影响。结果表明,随种植密度增加,玉米有效穗数增加,但因空秆和倒伏增加导致有效穗数增幅逐渐减少甚至最终降低;密度增加使玉米叶片茎叶夹角和开张角降低,叶向值增加,群体透光率明显降低,消光系数增大,雌雄穗小穗分化期和小花分化期幼穗长度和中部直径、吐丝期雄穗主轴长度和成对小穗数以及雌穗总小花数、吐丝小花数、受精小花数和单株果穗受精率均降低,而退化小花数、败育花数和花败育率均增加,最终导致玉米秃尖变长,穗粒数和百粒重显著降低。产量随种植密度增加而先增后降,以67,500株hm~(-2)最高, 2年平均较45,000株hm~(-2)和90,000株hm~(-2)密度分别显著增加17.00%和14.03%。此外, 2年在45,000株hm~(-2)和67,500株hm~(-2)密度下,等行距均优于相应宽窄行, 60 cm等行距处理下玉米株型紧凑,能改善群体受光条件,提高玉米单株果穗受精率,降低小花败育率,籽粒产量较高;在2018年90,000株hm~(-2)密度下,(110+50) cm宽窄行处理更能改善田间通风透光条件,促进雌雄穗分化,提高玉米籽粒产量。因此,川中丘区夏玉米高产栽培应适当缩行增密,宜采用67,500株hm~(-2)密度搭配60 cm等行距种植。     

The Effects of Intercrop Spacing Patterns on the Silage Yield of Maize and Soybean

The effects of intercrop spacing patterns on the silage yields of both maize (lea mays L.) and soybean (Glycine max [L.] Merr.) were examined from 1985 to 1987. Dwarf maize was intercropped with nonnodulatmg or nodulating soybean in the spacing patterns, S_40same (two crops in the same row, 40 cm row width) and S_20ait or S_40ak (two crops in alternate rows, 20 cm or 40 cm row width, respectively). Tall maize was intercropped with nodulating soybean in S_40sames S_40alt and S_40pair (maize in 40 cm paired rows, soybean rows 20 cm outside each maize row and 80 cm from the next set of four rows) at 0 or 60 kg N ha⁻¹ and at population densities of 67% maize: 67% soybean or 50 % maize: 50% soybean. Maize and soybean were also intercropped and stripcropped on a farm-scale. The only difference between intercrops arranged in the same rows versus those in alternate rows was that the average soybean protein yields were higher in S_40same than in S_40alt. In 1986, the S_40alt maize-soybean intercrops produced higher maize yields, total biomass yields and Land Equivalent Ratios (LERs) than in S_40pirs, and in 1987, these responses were higher in intercrops than in stripcrops. In 1986, at 0 kg N ha⁻¹, the soybean biomass and protein yields were lower in S_40alt, than in S_40pairs and in 1987, these responses were lower in intercrops than in stripcrops.     

套作对太子参生物量和产量的影响

研究套作对太子参生物量和产量的影响,为这种重要中药材的合理栽培提供参考。通过连续 2个生长季的盆栽试验,以太子参单作为对照,设置大豆和玉米2种套作处理,考察套作对太子参生物量和产量指标的影响。与太子参单种相比,套作处理降低了太子参的地上生物量,增加了总生物量,显著地提高了产量,极显著地提高了根茎比;套作促进了光合产物向根系的分配,有助于太子参产量的提高,且套作大豆和玉米对提升太子参产量的效果相当;套作对太子参的单根重指标表现出了一定的促进作用,但其对太子参的增产作用主要是通过增加太子参的分根数来实现的。实际生产中可选择合适的作物与太子参套作,提高太子参产量,并获取更大的综合收益。     

减量施氮对玉米-大豆套作系统中作物产量的影响

通过田间试验,研究了种植模式(玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0、180、240 N kg hm^–2)对作物产量和大豆光合特性、干物质积累的影响。结果表明,大豆叶片P_n、G_s、C_i、T_r和植株干物质积累量随生育时期的推移呈先增加后降低的趋势。与单作相比,套作处理大豆的P_n、G_s、T_r在V5期(玉米大豆共生期)显著降低,但在R2、R4、R6期(玉米收获后)无显著差异,地下部、地上部及总干物质积累量在各生育时期呈降低趋势,R4~R6期的作物生长率和经济系数则显著提高。玉米-大豆套作体系下,施氮显著提高了大豆花后叶片P_n、G_s、T_r和植株地下部、地上部及总干物质积累量,增加了大豆单株荚数和产量,与习惯施氮(240 N kg hm^–2)相比,减量施氮处理(180 N kg hm^–2)大豆的P_n在R4、R6期提高了3.57%、11.82%,总干物质积累量在R6、R8期提高了5.06%、10.21%,单株荚数、产量提高了8.30%、10.15%。减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的总产量最高,总经济系数为0.49,LER达2.17。玉米-大豆套作减量一体化施肥有利于提高大豆光合特性和干物质积累,提高大豆产量和玉米-大豆套作系统总产。     

间作种植模式对玉米和大豆干物质积累与产量组成的影响

玉米/大豆间作是中国北方地区常见的一种种植模式。本文通过2个生长季的大田试验,研究了间作种植模式对玉米和大豆的干物质积累与产量组成的影响。试验结果表明,生育前期（播后第79d以前）,不同种植模式下玉米的单株干物质量之间没有显著差异;生育后期,玉米/大豆1:3间作模式下（I1处理）玉米的单株干物质量高于单作玉米,达到极显著水平;玉米/大豆2:3间作模式下（I2处理）玉米的单株干物质量高于单作玉米,达到显著水平,1:3和2:3间作模式下玉米的单株干物质量也存在显著差异。生育期内不同种植模式下大豆的单株干物质量之间没有显著差异。利用Logistic方程拟合了单作和间作条件下玉米和大豆单株干物质积累的动态,相关性均达到极显著水平（P<0.01）。由于边际效应的影响,间作群体内玉米各器官干物质积累量高于单作。不同种植模式下大豆各器官的干物质积累差异不明显。间作玉米的干物质转换率高于单作,单作大豆的转换率高于间作。I1和I2处理间作总籽粒产量比单作玉米的籽粒产量增加约6%,比单作大豆的籽粒产量增加约320%。     

玉/豆和玉/薯模式下玉米氮素吸收利用差异及氮肥调控效应

研究西南地区玉米主要2种套作模式下氮素吸收利用差异及氮肥调控效应, 为氮素高效利用提供科学依据。在四川2个玉米主产区, 通过连续4年的大田试验, 对比研究了玉/豆和玉/薯模式下玉米氮素吸收利用差异和不同供氮水平对玉米氮素吸收的调控效应。结果表明, 玉/豆模式下玉米收获期植株中的氮素积累2个试验点平均较玉/薯模式增加7.11%, 氮收获指数增加2.00%左右, 氮素吸收效率增加7.83%, 成熟期籽粒中氮素的分配比例增加1.76%, 而叶、茎鞘中氮素的分配比例分别减少5.85%和2.75%。分带轮作后, 由于不同前茬对土壤养分影响不同, 再加上套作优势, 玉/豆模式下玉米在生长前期就表现出明显的优势, 到收获期植株氮素积累2个试验点平均较玉/薯增加11.85%, 氮素吸收效率增加11.84%。在玉米氮素积累关键时期, 玉/豆模式在低氮处理下玉米植株氮素的积累量显著高于玉/薯模式相同施氮处理, 而在高氮处理下2种模式间差异不大或者表现相反, 氮肥偏生产力、氮素农艺效率和氮肥利用率也有相似的结果; 玉/豆模式在180 kg hm^-2施氮量下较其他处理显著提高了玉米氮素农学利用率、氮素吸收利用率和籽粒中氮素的分配量, 玉/薯模式下玉米氮素农学利用率和氮肥利用效率, 在180~270 kg hm^-2施氮量处理下较高; 花后氮素同化量玉/豆模式显著高于玉/薯; 2种模式均以施纯氮180~270 kg hm^-2处理有利于氮素转运和花后氮素同化量积累。     

减量施氮对玉米-大豆套作系统土壤氮素氨化、硝化及固氮作用的影响

土壤氮素氨化、硝化及固氮作用是影响作物氮素吸收及氮肥损失的主要因素, 为揭示氮肥减量下玉米-大豆套作系统的土壤氮素转化特性及排放规律, 利用大田定位试验研究了3种模式(玉米单作MM、大豆单作MS、玉米-大豆套作IMS)和3种施氮水平(不施氮NN: 0; 减量施氮RN: 180 kg hm ^-2; 常量施氮CN: 240 kg hm ^-2)对土壤硝化作用、氨化作用、固氮作用及氨挥发、N₂O排放、NO₃ ^--N累积的影响。结果表明, IMS较相应单作提高了土壤硝化和氨化作用, IMS的氨挥发损失率和N₂O损失率较MM降低21.6%和29.7%; IMS下玉米土壤的NO₃ ^--N积累量显著高于MM, 而大豆土壤的NO₃ ^--N积累量显著低于MS。各施氮处理间, RN较CN降低了玉米土壤的氨化与硝化作用, 增加了大豆土壤的硝化和固氮作用。IMS下RN的玉米、大豆全生育期固氮作用较CN增加29.7%和32.0%, 年均氨挥发总量和N₂O排放量较CN降低37.2%和41.0%。玉米-大豆套作系统在减量施氮下通过提高土壤氮素氨化、硝化与固氮作用, 减少氮素排放损失, 增强耕层土壤NO₃ ^--N积累, 为作物氮素吸收提供了充足氮源。