不同熟期品种间作对春玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的影响

【目的】 针对我国高纬度寒冷地区玉米收获期籽粒含水率普遍偏高,制约机械粒收技术高效推广应用的关键问题,本研究在大田条件下,将不同熟期玉米品种按一定比例间作,以期明确不同熟期品种间作对春玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的调控效应。【方法】 以生育期长短不同的品种郑单958（ZD958）、先玉335（XY335）和益农玉10（YNY10）为试验材料,采用两因素随机区组设计,设置生育期长的品种与生育期短的品种间作,即ZD958与YNY10间作（Z‖Y）、XY335与YNY10间作（X‖Y）2个水平;设置6种间作幅宽（行数）比例,即6﹕6、4﹕4、2﹕2、1﹕1、0﹕1、1﹕0,比较分析了不同处理组合条件下玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的变化规律。【结果】 随间作比例的减小,生育期长的品种生理成熟和收获期的籽粒含水率降低,生理成熟前、生理成熟后的籽粒平均脱水速率及总脱水速率呈加快趋势,平均灌浆速率（G_mean）、籽粒最大灌浆速率（G_max）、灌浆速率达到最大值的粒重（W_max）逐渐增加,灌浆速率达到最大时需要的天数（T_max）、籽粒活跃灌浆期（D）逐渐缩短,产量和百粒重增加明显（P<0.05）;生育期短的品种则表现为生理成熟和收获期籽粒含水率增加,脱水速率下降,G_mean、G_max、W_max不断减小,T_max、D略有延长,产量和百粒重有下降趋势但变化未达显著水平。同时,间作复合群体收获期籽粒平均含水率较晚熟品种单作显著降低,其中Z‖Y-（6﹕6—1﹕1）收获期籽粒平均含水率较ZD958单作2年平均显著降低了6.44%—7.29%;X‖Y-（6﹕6—1﹕1）收获期籽粒平均含水率较XY335单作显著降低了4.30%—4.75%。从间作复合群体的籽粒平均产量来看,随间作比例的下降籽粒平均产量有增加趋势,且与生育期短的品种YNY10单作相比,Z‖Y-（6﹕6—1﹕1）、X‖Y-（6﹕6—1﹕1）的籽粒平均产量都有所增加,2年增幅比例分别达5.12%—6.49%和1.87%—2.96%,且以Z‖Y处理的增幅明显;而Z‖Y和X‖Y处理的籽粒平均产量与生育期长的品种单作无显著差异。【结论】 密植栽培条件下,不同熟期玉米品种间作显著促进了生育期长的品种籽粒最大灌浆速率和粒重提高,籽粒活跃灌浆期缩短,以及籽粒总脱水速率加快,有效降低了收获时田间复合群体平均籽粒含水率,实现了玉米籽粒高产稳产与高效脱水协同发展。     

辽西半干旱区玉米与花生间作对土地生产力和水分利用效率的影响

【目的】通过对不同行比玉米与花生间作模式中作物产量、土地生产能力及水分利用效率的比较分析,探讨间作模式提高土地生产能力和水分利用效率的机理,提出适合于辽西旱作农业区的玉米与花生间作模式。【方法】试验于2015—2016年在农业部阜新农业环境与保育科学观测试验站进行,设置2行玉米4行花生间作(2M:4P)、4行玉米4行花生间作(4M:4P)和玉米单作(S-M)、花生单作(S-P)4种种植模式,通过研究间作复合系统产量、土地当量比、土壤水分分布和水分当量比等指标来分析玉米花生间作对土地生产力和水分利用效率的影响。【结果】受玉米行比设置和资源竞争影响,玉米与花生间作中玉米和花生的产量较相对应单作产量有不同程度降低;在系统整体收益衡量下,2M:4P和4M:4P间作模式的土地当量比(LER)为1.10—1.24、1.12—1.16,表明间作具有优化利用土地的功能,同时,间作系统中花生的偏土地当量比(LER_P)达到0.41—0.57,显示出豆科作物花生弱化了与禾本科作物玉米搭配间作的劣势;间作复合系统土壤含水量呈单作花生间作花生间作玉米单作玉米的分布特征,表明间作玉米可能会吸收花生条带的土壤水分,降低高耗水作物玉米对自身条带土壤水分的过度消耗来改善间作玉米土壤水分利用环境;2M:4P间作模式的水分当量比(WER)为1.12—1.23,4M:4P间作模式的WER为1.16—1.17,两间作模式的WER均大于1,显著提高了农田水分利用效率。【结论】玉米与花生间作能够改善辽西旱作农业区作物土壤水分利用环境,提高农田土地和水分生产力。2M:4P间作模式在降雨较少年份(2015年)具有一定的土地生产力和水分利用效率优势,而4M:4P间作模式在辽西降雨较多年份(2016年)具有一定的土地生产力和水分利用效率优势,并且4M:4P间作模式在2015—2016年不同降雨变化干扰下的年际差异较小,具有稳产增产的抗气候变化干扰能力。综合分析认为,4M:4P间作模式更适合于辽西旱作农业区。     

辽西半干旱区玉米大豆间作模式对作物干物质积累分配、产量及土地生产力的影响

【目的】通过分析玉米大豆间作模式作物干物质积累与分配规律及种间竞争关系,探讨玉米大豆间作的增产机理,提出适合辽西半干旱区的最优玉米大豆间作模式。【方法】试验于2018—2019年在国家农业环境阜新科学观测实验站进行,采用田间试验方法,设置2行玉米2行大豆间作（MS2:2）、4行玉米4行大豆间作（MS4:4）、6行玉米6行大豆间作（MS6:6）、玉米单作（M）、大豆单作（S）等5种种植模式,研究作物的干物质积累分配特点、种间竞争力及其对产量和土地生产力的影响。【结果】3种间作模式均提高了玉米拔节期和灌浆期的干物质积累量,比单作玉米分别增加16.58%—20.32%和51.29%—52.56%;间作对大豆分枝期和鼓粒期的干物质积累影响较小,但分枝期MS2:2间作模式干物质积累量显著低于单作大豆。玉米干物质分配比率拔节期叶大于茎,灌浆期穗大于茎、叶,且3种间作模式穗的分配比率比单作玉米增加23.22%—31.70%;大豆干物质分配比率分枝期茎大于叶,鼓粒期茎、叶大于荚果,MS2:2和MS4:4间作模式大豆荚果分配比率比单作大豆分别降低19.30%、17.22%,MS6:6间作模式与单作大豆差异不显著。间作模式下玉米比大豆表现出了更强的种间竞争力（Ams>0）和产量营养竞争比率（CRms>1）。MS6:6和MS4:4间作模式土地当量比LER分别为1.16、1.07,土地生产力提高7%—16%,具有显著的间作优势;MS2:2间作模式土地当量比为0.97,具有间作劣势。【结论】玉米大豆间作模式土地生产能力的提高主要是通过改变作物干物质积累分配及种间竞争关系实现,MS6:6和MS4:4间作模式优势明显。表现最佳的是MS6:6间作模式,该模式能够显著提高土地生产力,在当地农业生产中具有很好的应用价值。     

西北地区不同间套作模式养分吸收利用及其对产量优势的影响

养分吸收和利用对间套作产量优势有重要影响,而西北地区近年来发展的间套作模式中养分吸收和利用研究较少。本研究采用田间小区试验,比较了西北地区新型间套作模式玉米/马铃薯、玉米/油菜、大豆/马铃薯、大豆/油菜和马铃薯/油菜的间作优势以及成熟期养分吸收量和利用效率对间作优势的影响。结果表明,玉米/马铃薯、玉米/油菜、大豆/油菜和大豆/马铃薯4种间作模式具有间作产量优势,经济效益高于相应单作。马铃薯/油菜间作无产量优势。玉米/马铃薯、玉米/油菜、大豆/马铃薯和大豆/油菜间作体系中作物氮、磷和钾养分吸收总量分别高于相应单作10%~41%、8%~21%和11%~34%;马铃薯/油菜间作体系作物氮、磷和钾吸收量分别低于单作35%、42%和63%。玉米/油菜和大豆/油菜间作作物氮、磷和钾的利用效率分别高出相应单作10%~21%、5%~7%和15%~17%;玉米/马铃薯间作氮和钾利用效率间作比单作低3%和4%,而磷利用效率高于单作21%;大豆/马铃薯间作作物氮、磷和钾的利用效率分别比单作低15%、3%和14%;马铃薯/油菜间作氮磷利用效率间作低于单作18%和4%,钾利用效率间作高于单作20%。本研究证明并非所有间作模式都具有间作产量优势,并且间作优势主要源于养分吸收量的增加。     

玉米间作辣椒中的磷吸收规律

以黔糯768玉米品种和花溪党武辣椒为试验材料,通过田间随机区组设计,研究玉米间作辣椒（玉米间作辣椒行比2∶4、2∶6、2∶8）和不同施氮梯度（160、260、360 kg/hm）下,玉米和辣椒各自对P素的吸收利用情况。结果表明,提高氮肥施用量,均可以提高P的吸收,在移栽后的第100天,当施氮量为360 kg/hm时,与行比2∶8模式相比,2∶4,2∶6模式下,玉米的P吸收量比单作模式高出3.8%,4.2%;在2∶4,2∶6,2∶8模式下,辣椒P吸收量分别比单作高出14.5%,11.7%,5.5%。表明,在一定施氮水平下,玉米间作辣椒时,各自的P吸收量都比单作高。     

玉米魔芋间作条件下作物的氮素养分吸收规律研究*

 采用田间小区试验研究了玉米魔芋间作条件下作物的干物质积累动态、经济产量和氮养分吸收动态变化特点。结果表明，间作对玉米的氮素吸收利用和生物学产量增加有明显的促进作用，间作玉米氮素养分吸收量比相应单作提高12%~50%，生物学产量提高10%~26%；而魔芋的吸氮量比相应单作降低9%~37%，生物学产量降低18%~39%。间作系统的氮养分竞争比率表明，玉米为优势种，竞争能力强于魔芋。     

木薯花生间作模式养分吸收与利用优势的比较

设置3种木薯花生间作模式(1行木薯间作2行花生(M_1H_2)、2行木薯间作3行花生(M_2H_3)、2行木薯间作4行花生(M_2H_4)),以木薯和花生单作为对照,研究作物对N、P、K的吸收与利用效率。结果表明:1)3种间作模式在作物产量、磷钾吸收和氮磷钾利用效率上均具有显著间作优势,M_1H_2和M_2H_4模式在产值上具有显著的间作优势,M_2H_4模式的系统产量当量比和产值当量比显著大于M_1H_2和M_2H_3模式的,系统产量当量比与系统磷钾利用效率、系统氮吸收当量比、木薯磷钾利用效率当量比、木薯氮吸收当量比呈显著正相关;2)与木薯单作相比,3种间作模式木薯在产量、产值、磷钾吸收、氮磷钾养分利用效率上均具有显著优势,木薯产量当量比与系统磷钾利用效率当量比、系统氮吸收当量比、磷钾利用效率当量比、氮吸收当量比呈显著正相关;3)与花生单作相比,M_1H_2和M_2H_3模式花生在产量、产值上劣势显著,M_1H_2模式花生在磷吸收、氮磷钾养分利用效率上具有显著的劣势,M_2H_3模式花生在氮磷吸收上具有显著优势;花生产量当量比与花生氮磷钾利用效率当量比呈显著正相关。推荐选用产量和产值优势最佳的M_2H_4木薯花生间作模式。     

吉林省花生玉米间作高效种植模式研究

为实现吉林省花生种植模式的多元化,对花生玉米间作最优模式进行筛选研究。本研究在2012—2014年相关探索试验的基础上,于2015—2016年连续两年,通过设置6种种植模式——花生单作(SP)、玉米单作(SM)和花生玉米间作行比4∶4(P4M4)、5∶5(P5M5)、6∶6(P6M6)、4∶6(P4M6),研究不同间作模式对花生、玉米产量及其土地当量比的影响。结果表明:随着行比的增加,花生和玉米的主茎高(株高)逐渐变高,且边行效果极显著,不同行比模式下,花生和玉米边1行的株高都低于边2行和边3行;花生的主茎高、侧枝长、分枝数都大于花生单作。2015年4种间作模式的LER在0.93～1.13之间,ATER在0.88～1.05之间,LUE在0.97～1.12之间;2016年4种间作模式的LER在1.06～1.27之间,ATER在0.96～1.14之间,LUE在1.01～1.20之间。3种间作模式(P4M4、P5M5和P6M6)的土地当量比(LER)大于1,说明等条带间作具有优势。P5M5和P6M6的产量和土地当量比最高,且P6M6的ATER和LUE值最高,说明6∶6模式可以提高农田的时间效率,且综合效益最高。结合吉林省花生垄作种植习惯和生产条件,认为:6∶6(P6M6)模式适合机械化、规模化操作,是花生玉米间作高效种植模式。     

间作和施氮水平对玉米和花生农艺性状及花生结瘤的影响

为进一步明确大田环境中间作和施加氮肥对玉米和花生生长发育影响的规律,为间作模式氮肥减施和高产高效提供理论依据,本试验设置玉米花生单作、间作和不同氮肥用量梯度双因素处理,研究其对两种作物生育中期（即玉米灌浆期和花生结荚期）农艺性状和花生结瘤的影响。结果表明：间作玉米的茎叶+雌穗干重比单作提高12.4%;间作花生的全株干重比单作降低43.6%。施加氮肥明显促进植株生长,N1（120 kg/hm²）时施氮效果最优,玉米茎叶+雌穗干重比N0（不施氮）提高14.3%,花生全株干重比N0提高39.9%。施氮后,间作对花生的抑制作用下降：与N0全株干重间作比单作降低48.45%相比,N1和N2（160 kg/hm²）降幅分别为39.17%和38.47%,分别少9.28、9.98个百分点,N3（200 kg/hm²）则与N0无显著差异。间作明显促进花生结瘤,且N1根瘤鲜重最高,比N0、N2、N3分别提高472%、101%和308%,N2、N3比N0分别提高184%和40%。综上所述,间作促进玉米生长,但显著抑制花生生长;适量施氮可以缓解...     

都市近郊中低产田鲜食玉米/花生间作模式研究

于都市近郊中低产田对鲜食玉米/花生3∶4行比间作种植模式与其单作对比进行了研究。结果表明:鲜食玉米/花生3∶4行比常规间作模式最佳,玉米/花育28间作与玉米单作相比,每公顷增收2 976.0元,与花生单作覆膜相比,每公顷增收11 916.0元,经济效益十分显著。该模式玉米单株产量水平明显高于单作,且鲜食玉米较花生提前一个月收获,使得花生后期生长无玉米遮荫影响且具边行优势,可缩减间作与单作花生单株产量水平的差距(常规间作的小花生单株鲜果重高于单作不覆膜),从而大幅度提高玉米花生间作体系的综合经济效益。     

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.     

施氮和木薯-花生间作对木薯养分积累和系统养分利用的影响

【目的】木薯-花生间作是一种生态高效的种植模式,研究分析施氮和木薯-花生间作对木薯氮磷钾素积累和系统氮磷钾素利用的影响规律,以期为木薯-花生合理间作和养分高效利用提供理论依据。【方法】试验于2015和2016年,以木薯品种华南205和花生品种粤油200为材料,设计不施氮、施氮2个水平和木薯单作、花生单作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生共5种种植模式,研究不同木薯-花生间作系统的木薯养分积累和系统养分利用特征。【结果】随着木薯生育时期的推进,块根氮磷钾素的积累量和分配率增加;茎秆氮磷钾素积累量和氮素分配率增加,磷钾素分配率先增加后降低;叶片氮磷钾素积累量先增加后降低,分配率下降。不同生育时期、不同施氮水平和不同种植模式间块根、茎秆、叶片和植株的氮磷钾素积累量变化规律存在差异。同一种植模式,施氮处理生产100 kg荚果所需氮钾量、生产100 kg鲜薯所需氮磷钾量、木薯氮素收获指数、木薯磷钾肥偏生产力、钾素间作优势、系统氮钾素积累总量和系统内木薯氮磷钾素比例较不施氮处理提高或显著提高,而花生氮钾素利用效率、花生磷素积累总量、木薯氮钾素利用效率、木薯钾素收获指数、系统内花生氮磷钾素比例、氮素间作优势和氮磷钾素的土地当量比较不施氮处理降低或显著降低。同一施氮水平,间作花生的氮磷素积累总量、氮磷钾肥偏生产力显著低于单作花生,间作木薯的氮磷钾肥偏生产力、钾素利用效率和磷素收获指数低于单作木薯。随着间作花生行数的增加,氮磷钾素的土地当量比和间作优势、系统内花生氮磷钾素比例、花生的氮磷钾素积累总量和氮磷钾肥偏生产力提高或显著提高,系统内木薯氮磷钾素比例下降。【结论】与单作模式相比,木薯间作2行和3行花生模式虽降低了系统内单一作物的产量、氮磷钾肥偏生产力和氮磷钾素积累总量,但提高了系统氮磷钾素积累总量,表现出明显的间作优势,氮磷钾素间作优势分别为63.91—112.11、19.37—42.67和68.29—105.62 kg·hm~(-2)。     

玉米行距配置对套作大豆生物量、根系伤流及养分的影响

【目的】通过研究套作种植条件下,玉米不同行距配置对大豆生物量、根系伤流及其养分的影响,为玉米-大豆带状套作合理的群体配置提供理论依据。【方法】试验于2012—2013年采用单因素随机区组设计,以玉米-大豆带状套作种植中大豆为研究对象,固定玉米和大豆带宽200 cm,设置3个玉米窄行处理,分别是A1(20 cm+180 cm;窄行20 cm,宽行180 cm)、A2(40 cm+160 cm)和A3(60 cm+140 cm)。两行大豆种植于玉米宽行中,行距40 cm;净作大豆为对照,行距70 cm,每个处理重复3次。在大豆第三节龄期(V3)、第五节龄期(V5)与盛花期(R2)分析玉米不同行距配置对套作大豆根系生物量、氮磷钾的积累、伤流强度及伤流液组分的影响。【结果】套作大豆地上地下生物量和根系氮磷钾养分积累随着玉米窄行行距的增加而降低,且显著低于净作对照(P0.05)。根系伤流强度在各处理下均随生育时期的推进而增加,同一生育时期伤流强度从A1到A3逐渐降低,但A1和A2处理差异不显著(P0.05)。A1处理下大豆根系伤流强度在V3、V5及R2期比净作处理平均低27.69%、26.11%和23.23%。除V5期大豆根系伤流组分铵态氮含量低于V3和R2期外,硝态氮、全磷、全钾、可溶性糖含量随大豆生育时期推进逐渐增加,且均低于净作对照。通过相关分析,大豆地上地下生物量与根系养分积累量、伤流强度及组分含量间均呈极显著正相关(P0.01)。【结论】在玉米-大豆带状套作种植中,行距配置的差异性导致大豆地上地下生物量和根系伤流强度的变化而影响根系养分的吸收和物质的转运。     

减量施氮对玉米/大豆套作系统中作物氮素吸收及土壤氨氧化与反硝化细菌多样性的影响

【目的】揭示玉米/大豆套作系统下作物根际土壤细菌数量及群落多样性变化特征与土壤总氮含量、作物氮素吸收之间的关系,为禾/豆间(套)作减肥增效生产提供理论和技术支撑。【方法】大田试验于2013—2015年进行,采用两因素裂区设计,主因素为种植模式,设玉米单作(MM)、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))。在玉米V12期、VT期和R6期,大豆V5期、R2期、R5期和R8期,利用稀释平板法和凯氏定氮法测定各作物根际土壤细菌数量、非根际土壤和植株总氮含量;结合克隆文库和荧光定量PCR技术研究各处理氨氧化细菌(amo A基因)、反硝化细菌(nir S基因)多样性及其基因丰度。【结果】与相应的单作相比,套作玉米(IM)的作物根际土壤细菌数量提高2.6%,套作大豆提高12.9%;套作玉米土壤总氮含量和植株吸氮量分别提高13.39%和2.10%,大豆的分别降低5.81%和3.24%;套作玉米、大豆的amo A基因丰度比单作增加了38.5%、64.8%,nir S基因丰度比单作提高57.77%、126.39%。各施氮水平间,RN的玉米根际土壤细菌数量比NN和CN的分别提高9.6%和9.8%,大豆的分别提高11.7%和11.0%;施氮提高了玉米、大豆植株吸氮量和土壤总氮含量,单作玉米随施氮量的增加而增加,套作玉米及单、套作大豆的均在RN下最高;减量施氮提高了玉米、大豆amoA基因多样性指数和单作玉米nir S基因多样性指数,降低了套作玉米和单套作大豆nirS基因多样性指数。【结论】减量施氮有利于增加玉米/大豆套作系统中作物根际土壤细菌数量,调节氨氧化细菌和反硝化细菌群落结构及多样性,改善土壤氮素转化过程,促进玉米、大豆对氮素的吸收,实现节肥增效。     

玉米-大豆带状套作对大豆根瘤性状和固氮能力的影响

【目的】研究玉米-大豆带状套作系统中大豆生物量积累、根瘤特性、固氮酶活性和植株酰脲含量与固氮能力间的关系,明晰套作根系固氮能力的变化规律,为筛选适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种提供理论依据。【方法】以强结瘤大豆NTS1007及其亲本BRAGG和本地耐荫大豆南豆12三个结瘤特性不同的大豆品种（系）为试验材料,在大田试验条件下,采用传统挖掘法挖根考察根瘤生长特性,并对玉豆带状套作下的大豆地上部与地下部生物量积累、根瘤固氮酶活性和植株酰脲含量进行测定和分析。【结果】与单作相比,玉豆带状套作下大豆植株生物量显著下降,地下部（33.15%）较地上部（20.84%）下降更为明显,根瘤生物量受地上部和地下部的共同调控（R2=0.613、0.916）;大豆根瘤数目、单株瘤重和酰脲含量均显著下降,根瘤数目与地下部生物量呈显著正相关（R2=0.813）;单位重量和单株固氮酶活性均显著下降,在达到峰值后下降速度均小于单作;单株固氮酶活性增长速率最快的时间滞后于单作。不同结瘤特性大豆对玉豆带状套作的响应不同,玉豆带状套作下NTS1007单株根瘤数目最多,但与单作相比其降幅最大（52.42%）,BRAGG地下部和地上部生物量、根瘤重量下降幅度最大（37.73%、31.28%、43.25%）,南豆12的根瘤数目、地上部和地下部生物量、根冠比的降幅均为最小（40.12%、10.17%、19.83%、10.41%）;玉豆带状套作下NTS1007的单株固氮酶活性和单位重量酰脲含量降幅最大（64.41%、21.72%）,BRAGG的单位重量固氮酶活性降幅最大（24.16%）,南豆12的单位重量和单株固氮酶活性、单株酰脲含量均表现为最高,且降幅最小（10.01%、45.81%、17.88%）。【结论】玉豆带状套作显著降低了大豆地上部、地下部生物量和根冠比,减少了单株根瘤数目,降低了单位重量根瘤和单株固氮酶活性,抑制了大豆固氮能力的发挥。但生殖生长后期固氮能力下降速度低于单作,这有利于套作大豆籽粒蛋白质的积累。不同结瘤特性大豆对套作的响应不同,强结瘤大豆NTS1007的地上部干物质积累和地下根瘤形成对套作环境反应敏感,南豆12则对玉豆带状套作表现出了良好的适应性。     

糜子绿豆间作模式下糜子光合物质生产及水分利用效率

【目的】探索不同间作系统对糜子光合物质生产及水分利用的影响,筛选适于西北旱作农业区糜子与绿豆最佳间作模式,以期为糜子高产高效生产及生态环境保护提供依据。【方法】 于2017—2018年连续2个作物生长季,在陕西榆林小杂粮试验示范站设置4种间作模式,包括2行糜子间作2行绿豆间作（2P2M）、4行糜子间作2行绿豆间作（4P2M）、4行糜子间作4行绿豆间作（4P4M）、2行糜子间作4行绿豆间作（2P4M）,单作糜子（SP）和单作绿豆（SM）作为对照,研究不同糜子绿豆间作系统下糜子地上叶片光合特性和叶绿素荧光参数、地下土壤水分分布和利用效率,分析糜子产量效益。【结果】 与单作糜子相比,间作处理使开花期糜子旗叶叶绿素相对含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别增加2.9%—13.5%、5.0%—32.3%、1.3%—6.3%和2.1%—8.7%,2P4M和2P2M处理使其达到最大值,提高了糜子叶片光合物质生产能力;糜子//绿豆显著增加糜子旗叶光系统Ⅱ的最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qL）及实际光化学效率（Φ_PSII）,降低非光化学淬灭系数（NPQ）,使其间作糜子增强对光能的捕获和转化能力,减少无效的漏光损失和热量损耗,提高对高光的利用能力。间作复合系统降低糜子土壤含水量,且中层（60—140 cm）土壤含水量的降低幅度明显高于上层（0—40 cm）与下层（160—200 cm）,这与复合群体作物根系深浅搭配具有直接关系。间作有利于提高糜子的水分利用效率,2年间2P2M、4P2M、4P4M和2P4M处理平均分别比单作增加11.5%、2.3%、20.8%和30.1%,促使水分利用最大化;间作处理下的糜子生物量和产量也显著上升,4P2M间作模式下的产量比单作增加6.7%,2P4M间作模式下的产量比单作增加36.8%,增产效果明显,且间作绿豆作为劣势作物产量降低幅度较小,所创造出的土地利用率最大。【结论】 糜子与绿豆间作能够增强糜子地上光合物质生产能力,延缓叶片衰老,同时改善西北旱作农业区糜子地下土壤水分利用环境,提高农田土地和水分生产力。2P4M间作模式具有最高的土地生产力和水分利用效率优势,适合于西北旱作农业区推广应用。     

玉米大豆间作模式下干物质积累和产量的边际效应及其系统效益

【目的】 间作是提高土地利用率和作物产量的重要农作措施,通过对不同行比玉米大豆间作模式中作物干物质积累速率和积累量以及产量的计算,分析2种作物干物质分配规律、种间竞争能力以及边际效应的强度和范围,探讨间作种植提高土地生产力的机理。【方法】 试验以4种不同行比的玉米大豆间作（6M6S、6M3S、3M6S、3M3S）为研究对象,设置2种作物的单作（CKM、CKS）为对照,分析干物质积累分配规律、间作系统产量和生物量组成,采用每一行（依次从玉米和大豆的交接行向内记为第I行、第II行和第III行）取样的方法,计算边际效应和茎叶输出量、输出率和贡献率。【结果】 在2年试验中,4个间作处理的玉米单株干物质积累量均高于CKM,其中6M6S、3M6S处理的大豆单株干物质积累量高于CKS。间作提高了玉米全生育期和大豆分枝前期、分枝后期、鼓粒期、成熟期时的干物质积累速率。2年试验中,6M6S、6M3S、3M6S和3M3S处理的玉米产量分别达到CKM的73.9%、88.7%、52.8%、65.5%,大豆产量分别达到CKS的26.1%、11.3%、47.2%、34.5%,其产量土地当量比（LER_YMS）分别为1.31、1.23、1.33、1.13,玉米对大豆的产量种间相对竞争力分别为0.44、0.47、0.45、0.46。间作提高了玉米I行、II行和III行,大豆II行和III行的干物质积累速率与积累量,而降低了I行大豆的干物质积累速率和积累量。2年试验中,间作玉米的I行、II行、III行的单株产量分别为CKM的151.43%、138.51%、130.83%,间作大豆的I行、II行、III行的单株产量分别为CKS的90.22%,104.16%、109.03%。2年试验中作物茎叶干物质积累量均在吐丝期（盛花期）达到最大值,各处理的玉米叶、玉米茎、大豆茎叶的输出量平均分别为15.70 g/plant、27.64 g/plant、7.43 g/plant,输出率平均分别为22.80%、44.23%、19.61%,贡献率平均分别为14.99%、26.28%、27.79%。【结论】 玉米和大豆间作提高了作物干物质积累量和产量,提高了茎叶干物质输出量,提高了土地当量比,其中玉米的贡献大于大豆。不同行比配置对间作的边际效应有影响,间作玉米中I、II、III行的干物质积累量和产量依次降低,间作大豆则依次升高。相比于其他间作处理,3M6S处理土地当量比最高,是最有利于发挥间作优势,提高土地利用率的间作模式。     

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。