华北农牧交错区饲用玉米覆膜和施氮的效应研究

 【目的】针对华北农牧交错区饲草量少质差的现实问题，研究了生物产量较高的饲用玉米覆膜和施氮的效应，以生产高产优质节水饲草。【方法】采用田间试验与室内样品分析相结合的方法。【结果】覆膜使饲用玉米干物质增产23.8%，且显著地促进了玉米对氮素的吸收，提高了氮素的表观利用率与产投比，植株粗蛋白的含量增加，有效地改善了其营养品质；覆膜改变了玉米田的耗水时序规律，水分利用效率提高了10%以上。施氮实现了饲用玉米的生物产量与营养品质协同增长，且营养成分的增幅（含量和产量）成倍于生物产量的增幅，施氮在提高饲用玉米生物产量36.1%～39.5%的情况下，植株中粗蛋白、粗脂肪的含量分别提高了109%和145%，产量提高了160%和210%；裸地施氮量约200 kg•ha-1、膜地不超过300 kg•ha-1是兼顾玉米高产优质和土壤速效氮平衡的施用量。【结论】饲用玉米覆膜和施氮是华北农牧交错区发展高产优质节水饲草，缓解草畜矛盾，促进区域生态恢复和经济发展的有效技术措施。     

春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作制下氮肥施用量研究

 【目的】探讨土壤无机氮含量对春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作甘蓝获得最高产量的施氮量和氮肥利用率的影响及施用氮肥与甘蓝产量和品质的关系，为该轮作制高产优质安全的氮肥施用技术提供依据。【方法】采用田间定位试验研究0、90、180、270、360、450 kg•ha-1 6个施氮水平在两种无机氮含量土壤上春甘蓝、玉米、冬甘蓝产量、氮肥利用率及甘蓝水溶性糖、Vc、硝酸盐含量的变化。【结果】供试土壤无机氮含量显著影响第一季春甘蓝获得最高产量的施氮量，土壤无机氮含量高，春甘蓝最大施氮量降低，土壤无机氮含量对后茬冬甘蓝影响减弱，表明土壤无机氮变化活跃，只对当季作物施肥具有指导意义。当地习惯施氮量高出甘蓝获得最大产量施氮量的1.8～3.2倍，已引起地下水NO3--N的富积。施氮量和土壤剖面中无机氮含量均影响甘蓝氮肥利用率，甘蓝套玉米有利于高氮处理的氮肥利用率的提高。氮肥用量低时（用量在90 kg•ha-1以内时），可同时提高甘蓝的产量和品质；氮肥用量进一步提高时，甘蓝产量还可进一步提高，但品质下降；当氮肥用量过高时，则甘蓝产量品质均下降。因而在生产上要获得优质蔬菜产品，需要减少氮肥用量降低产量来获得。【结论】土壤无机氮含量与当季甘蓝获得最高产量的氮肥用量和氮肥利用率密切相关。砂姜黑土氮肥后效明显，甘蓝与玉米轮作能提高高氮处理氮肥利用率。氮肥用量影响甘蓝产量和品质，要获得较好品质的蔬菜，必须减少氮肥用量降低产量来获得。     

施氮量和底追肥比例对冬小麦产量及肥料氮去向的影响

【目的】应用15N标记技术研究高产麦田中施氮量和底施与追施氮肥比例（底追肥比例）对冬小麦籽粒产量、氮肥利用及土壤残留和损失的影响。【方法】试验设置7个处理：不施氮肥(N0)；在施纯氮量为168 kg•ha-1和240 kg•ha-1条件下，各设底追肥比例为1﹕1(N1和N4)、1﹕2(N2和N5)、0﹕1(N3和N6) 3个处理。【结果】与不施氮处理相比，施氮显著提高了籽粒产量和蛋白质含量，处理N2、N5和N6均较优，其中处理N2显著提高了氮肥利用率，降低了损失率。试验还表明，随底施和追施氮量增加，二者在土壤中的残留量增加，下移层次加深；随小麦的生育进程，土壤残留的肥料氮不断下移。成熟期，底肥氮在0～40、40～100和100～200 cm土层中的残留量分别占总底肥氮残留量的38%～49%、40%～51%和0%～22%；处理N4、N5的追肥氮淋洗至140～160 cm土层，N3、N6分别至160～180 cm和180～200 cm土层。在小麦全生育期，处理N2的底施和追施肥料氮均未淋洗至100～200 cm土层。【结论】在本试验中，施氮量为168kg•ha-1、底追肥比例为1﹕2的处理N2的籽粒产量、蛋白质含量、氮肥利用率均较高，损失率最小，且未淋洗至100～200 cm 土层，为最佳氮肥运筹方式。     

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。     

强筋小麦产量和蛋白质含量的稳定性及其调控研究

【目的】研究氮肥对不同强筋小麦产量和蛋白质含量的调控效应，以及小麦蛋白质的稳定性。【方法】利用7个强筋小麦品种，按统一方案分别在6个省进行试验，成熟时按小区收获，测定籽粒产量和籽粒蛋白质含量。【结果】在0～300 kg•ha-1施氮范围内，不同品种在各试验点均表现随施氮量增加产量逐渐提高，处理间达到显著差异水平，但每公顷施用300 kg氮素仅比施用225 kg的处理增产1.6%。随着施氮水平的提高，不同施氮处理在各试验点之间产量的变异系数逐渐降低，表明施氮和产量水平的提高可以缩小不同地区产量的差异。8901-1和豫麦34对氮肥较敏感，增施氮肥的增产效果明显；济麦20和皖麦38稳产性较好。各试验点间的小麦籽粒蛋白质含量变异系数的变化与产量变化趋势相同，表明适当施氮可以有效降低不同试验点间的品质差异。不同试验点间各品种蛋白质含量变异系数为2.04%～7.03%，变异系数较小的品种，蛋白质含量稳定性好，变异系数大的，其品质的栽培可塑性较强。不同施氮量处理间各品种的变异系数为5.43%～7.33%。有些供试品种在施氮150 kg•ha-1以下时，蛋白质含量不能达到强筋标准，如烟农19、济麦20和皖麦38。在施氮量超过225 kg•ha-1时，其籽粒蛋白质含量均达到国家强筋小麦标准。【结论】在实际生产中，从产量和品质两方面考虑，强筋小麦施氮水平应控制在225～300 kg•ha-1。试验中各种影响蛋白质含量变异的因素的效应表现为：栽培措施＞基因型＞生态环境（试验点）。     

施氮对套作玉米氮素吸收利用的影响

研究不同施氮水平下冬小麦/春玉米体系套作玉米的氮素吸收利用特征,并且探索套作玉米氮素高效吸收利用的最适施氮量。试验采用田间裂区设计,设置4个施氮水平(0,150,300,450 kg/hm2),2个种植模式(春玉米单作和冬小麦/春玉米)。结果表明,整个生育过程,套作玉米相较于单作玉米表现出氮素积累优势,在施氮量为300 kg/hm2时,套作玉米氮素积累量达到最大;随施氮量增加,玉米的氮素利用率逐渐降低,但套作玉米仍较单作玉米表现优势;成熟期套作玉米籽粒的氮素积累量较单作玉米显著增加;在施氮量为300 kg/hm2时,套作玉米的叶片贡献率显著高于单作玉米和其他套作玉米施氮处理。套作玉米具有氮素吸收利用及转运优势,合理施氮可促进套作玉米叶片氮素向籽粒转运。     

长期施钾对东北春玉米产量和土壤钾素状况的影响

 【目的】为探明长期施钾对大田玉米产量和耕层土壤钾素状况的影响。【方法】本文通过在东北三省的代表性土壤上连续13年的定位施钾试验进行研究。【结果】东北3个定位试验点在施用氮磷肥基础上长期施钾对玉米产量的影响差异较大，辽宁13年间（1993～2005）施钾效应不稳定，吉林自第3年（1995年）开始施钾显著增产，黑龙江自定位开始施钾显著增产；辽、吉、黑3点长期施钾条件下作物产量13年平均分别增加9.9%～10.3%、12.6%～13.6%和17.5%～21.7%。辽宁、吉林两点施K2O 112.5 kg•ha-1时土壤-作物系统内钾素处于较明显的亏缺状况，而施K2O 225.0 kg•ha-1时3个定位点钾素均有较多的盈余。长期施钾均能显著增加土壤速效钾含量，且土壤速效钾含量随施钾量的增加而增加，而长期施钾对3个定位点缓效钾含量的影响有所不同。【结论】基于产量、效益和土壤钾素状况，3点的适宜钾（K2O）用量为112.5 kg•ha-1左右。     

滴灌施肥中施氮量对两年蔬菜产量、氮素平衡及土壤硝态氮累积的影响

 【目的】研究滴灌施肥中传统施氮和减氮的处理对宁夏引黄灌区温棚两年蔬菜的产量、氮素平衡和硝态氮累积及淋洗状况的影响。【方法】试验于2004～2006年在宁夏引黄灌区日光温室条件下，以番茄-番茄-黄瓜-番茄四茬蔬菜为材料，研究滴灌施肥中的传统施氮和减氮两处理对宁夏引黄灌区温棚两年蔬菜的产量、氮素平衡和硝态氮累积及淋洗状况的影响。【结果】在前两茬传统施氮与增（减）氮两处理，对番茄的产量与吸氮量影响不大，在第三、四茬随着施氮量的下调，蔬菜果实产量、总吸氮量受到影响，第4茬番茄产量比第1茬下降了48.7～72.3 t•ha-1；不同施氮处理会造成对当季蔬菜收获后土壤表层0～30 cm NO3--N累积量高，在第4茬番茄收获后，在表层NO3--N累积量比第1茬下降了91.1%～92.2%，同时造成下茬蔬菜收获后土壤NO3--N累积量向下层运移，第2茬冬春茬番茄收获后，在60～90 cm土层NO3--N累积量比第1茬增加了105.4%～137.3%，在第3茬秋冬茬黄瓜收获后，90～120 cm土层NO3--N累积量比第1茬增加了4.8%～30.8%，而120 cm以下土层NO3--N累积变化不大；连续种植四茬蔬菜，有机肥也有向下淋失的可能。第4茬番茄收获后，在有机肥处理和有机肥后效处理中60～90 cm土层的NO3--N累积量比第2茬高22.7%；在黄瓜-番茄种植体系下，滴灌量及土壤表层水分含量对土壤溶液NO3--N含量有直接影响，表层土壤溶液中NO3--N有不断向下层淋洗的趋势，施氮量高的处理表现的更为明显；四茬蔬菜整个种植体系下氮素平衡，在氮素的总输入项中，以施氮量和灌溉水为主，总输入量随氮肥施用量的增加而增加，氮素输出项中以Nmin残留为主。【结论】在当地设施蔬菜滴灌施肥条件下，传统施氮量800 kg•ha-1过高并没有使当季蔬菜增产，造成当季蔬菜收获后土壤表层0～30 cm NO3--N累积量高，并对下茬蔬菜收获后有向下淋失的趋势影响，因此采取减量施氮是切实可行的。在有机肥和磷钾肥配施基础上，秋冬茬番茄氮肥推荐施用量在100～150 kg•ha-1、冬春茬番茄推荐施氮量在250～300 kg•ha-1、秋冬茬黄瓜氮肥推荐施用量在400～450 kg•ha-1。     

不同施氮量下夏玉米冠层结构及光合特性的变化

 【目的】试验通过氮肥调控,塑造高效冠层,确立不同夏玉米品种高效冠层与氮肥调控的定量化关系指标。【方法】设置4个施氮水平（0、90、180、270 kg•ha-1）,研究不同施肥量对夏播玉米CF008、郑单958、金海5号冠层结构和光合特性的影响。【结果】3个品种夏玉米在施氮量90或180 kg•ha-1下冠层光合性能和产量较高。在灌浆前期,群体光合势（LAD）和叶面积指数（LAI）在施氮180或270 kg•ha-1条件下显著较高,之后为90或180 kg•ha-1下较高,说明,高氮条件下生育前期冠层内透光率较低,冠层结构较不合理,导致生育后期叶片提早衰老,使后期光合性能和产量降低。【结论】由此得出在施氮量90或180 kg•ha-1下构建的冠层较合理,其中冠层与氮肥调控的定量化关系指标为：群体透光率在吐丝期和灌浆中期分别达12.56%～17.87%和13.13%～19.73%;最大LAI达5.76～6.75,成熟期仍然保持在2.09～3.68;吐丝期中上层叶片Pn达35 μmol•m2•s-1左右;吐丝后的群体LAD较高,郑单958和金海5号达210 m2•d•m-2左右;产量达10 688～11 461 kg•ha-1。     

减量施氮对套作玉米大豆叶片持绿、光合特性和系统产量的影响

【目的】探究不同种植模式和施氮水平下玉米大豆的叶片持绿、光合和系统产量特性。【方法】通过田间定位试验研究种植方式(玉米单作(MM)、大豆单作(SS)、玉米套作(IM)、大豆套作(IS))和施氮水平(不施氮(NN)、减量施氮(RN：180 kg N·hm^-2)、常量施氮(CN：240 kg N·hm^-2))对玉米大豆叶片持绿、光合特性以及其干物质积累和系统产量的影响。【结果】玉米产量随施氮量增加而增加,大豆产量随施氮增加先增后降;RN下,IM的籽粒干物质积累量最大,玉米大豆套作系统的总产量最高,系统生产力指数（SPI）最大。套作下各作物的叶片持绿期更长,光合特性指标均较单作稳定,且在籽粒形成期优于单作;各施氮水平下,套作处理的绿叶百分比均显著高于单作,IM的最大绿叶衰减速率出现天数比MM的分别晚7 d、5 d和1 d;IS的则比SS的分别晚7 d、0 d和11 d。相比单作,套作可以显著降低各施氮水平下玉米叶片的平均衰减速率,延长最大衰减速率出现天数,降低绿叶衰减程度。各作物的光合速率表现为套作高于单作,减量施氮高于常量施氮。玉米R2期,IM的叶片光化学淬灭系数（Qp）比MM的高12.78%,非光化学淬灭系数（NPQ）则低21.30%;NPQ随施氮水平的增加而降低,RN比NN降低了17.11%。套作SPAD值波动幅度弱于单作,且呈稳定上升趋势;玉米R2期,IM比MM高34.52%,大豆R2和R6期,IS分别比SS高10.39%、29.48%;RN的SPAD值最高,玉米R2期,IMRN处理比IMNN处理高17.46%,MMRN处理比MMNN处理高35.02%;大豆R6期,ISRN处理比ISNN和ISCN处理分别高7.71%、6.67%,SSRN处理比SSCN处理高10.03%。【结论】减量施氮下,玉米大豆套作显著延长了叶片的持绿期;花后叶片的光合速率、PSⅡ光合机构功能、叶绿素都保持在较高的水平且比单作稳定,籽粒干物质积累增强,充分发挥了玉米的生产潜力并增加了大豆产量,使得套作系统总产量显著提高。     

套作糯玉米对连作菜田土壤特性及产量的影响

【目的】分析套作糯玉米及其秸秆还田种植模式下土壤特性的变化规律和蔬菜产量的差异,明确套作模式及秸秆还田避免发生连作障碍的效果。【方法】以西兰花、青刀豆和糯玉米为研究材料,设置青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花、青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆不还田-西兰花、青刀豆-西兰花,共3个处理,分别测定土壤有机质含量、铵态氮含量、硝态氮含量、脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性以及收获期各类作物产量。【结果】2010年、2011年的秋季西兰花产量表现为套作还田处理＞套作不还田处理＞连作处理。套作处理及玉米秸秆还田处理通过合理协调利用养分,提高了土壤有机质含量;玉米蔬菜套作种植降低了土壤无机氮浓度,提高了无机氮利用效率;套作处理和套作还田处理改善了土壤环境,提高了土壤脲酶活性;蔬菜连作种植由于根系分泌物的刺激使土壤多酚氧化酶升高,同时土壤自毒物质的积累导致过氧化氢酶活性升高,降低了土壤中的毒性。【结论】套作及秸秆还田能够有效地提高作物产量,在一定程度上改善土壤环境,提高有机质含量及脲酶活性,提高作物对无机氮的吸收利用,使多酚氧化酶及过氧化氢酶活性维持在适宜的水平。     

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。     

种植方式对玉米干物质积累、养分吸收动态变化的研究

采用田间小区试验方法研究了不同种植方式下玉米产量,干物质积累动态和养分吸收动态变化特点.结果表明:不同种植方式下玉米的干物质积累与养分吸收动态可用Logistic方程描述.套种玉米干物质积累最大速率高于单作玉米,养分吸收最大速率低于单作玉米,养分吸收最大速率出现日期比干物质最大积累速率出现日期早.套种玉米干物质积累与养分吸收均滞后于单作玉米,是套种玉米产量降低的主要原因.套种玉米生长前期养分吸收效率和利用效率低于单作玉米,生长后期套种玉米氮素利用效率高于单作玉米,而磷素利用效率相反.     

不同配置对辽西玉米‖花生间作系统氮素吸收利用的影响

【目的】通过研究不同配置条件下玉米‖花生间作系统地上部氮含量和吸收量,结合间作系统花生结瘤固氮和土壤有效氮分布,明确不同配置下玉米‖花生间作体系对氮素的吸收利用特征,为玉米‖花生间作氮高效利用模式的区域筛选提供依据。【方法】本试验于2015—2016年在国家农业环境阜新观测实验站进行,设置玉米单作（M）、花生单作（P）、2行玉米4行花生间作（M2P4）和4行玉米4行花生间作（M4P4）模式,玉米单作及每种间作模式下设3种不同玉米种植密度（6、9和12株/m²）,共10个处理,分析不同配置（行比和密度）玉米‖花生间作系统氮素吸收利用特征和优势。【结果】与单作相比,间作玉米和花生植株氮浓度变化并不明显,受作物占地比例影响,间作模式下玉米和花生的产量、氮产量均低于相应单作,且氮产量与间作生物产量表现相一致。玉米‖花生间作可以显著提高系统氮的吸收利用（氮吸收当量比NER>1）,且主要归因于玉米的养分吸收优势（pNER_m为0.63—0.80）。随着玉米行比和密度的增加NER也随之增大,其中M4P4模式（NER 1.06—1.22）的氮吸收要显著高于M2P4模式（NER 1.0—1.06）。在玉米‖花生间作系统中,玉米比花生更有竞争力（A_mp>0）,且竞争吸收氮养分能力也更强（CR_mp>1）,M4P4行比以及玉米增密有助于增强玉米对氮营养的竞争,增加系统氮养分吸收优势（△NU>0）以及间作养分对产量的贡献（C）。与玉米间作可促进花生结瘤固氮,M4P4行比配置下花生根瘤数量、单株根瘤重量和单个瘤重均高于M2P4配置,且以中、低密度处理为优。间作系统中土壤有效氮含量（N_min）表现为花生条带土壤N_min高于玉米条带,且单作花生土壤N_min高于间作花生,而单作玉米土壤N_min低于间作玉米。【结论】玉米‖花生间作可显著提高系统氮的吸收利用,其中玉米对系统氮吸收的贡献较大,适度增加玉米行比和密度有助于增加系统氮素吸收当量比、增强玉米对氮营养的竞争以及间作养分对产量的贡献。综合分析认为,本研究中M4P4-6和M4P4-8为玉米‖花生间作较佳配置,玉米花生种间互作对间作系统干物质量和花生生物固氮的促进,以及玉米在吸收氮养分上的强竞争能力是玉米‖花生间作具有氮素吸收利用优势的重要原因。     

玉米大豆间作降低小麦玉米轮作体系 土壤氮残留的效应与机制

【目的】阐明夏播玉米大豆间作对小麦玉米轮作体系产量、吸氮量、土壤含水量和硝态氮残留的影响,明确间作地上部和地下部因素对间作优势的相对贡献率,为优化资源配置、提高土地生产力提供科学依据。【方法】2011年6月至2012年10月,在河北省徐水县代表性农田设置玉米单作（T1）、大豆单作（T2）、玉米与大豆间作根部不分隔（T3）、玉米与大豆间作根部分隔（T4）4个处理,并对关键生育时期的作物生长、土壤水分和硝态氮含量进行实时观测。【结果】相对作物单作种植模式,间作产量优势明显,玉米大豆间作种植的土地当量比（LER）大于1,间作模式总吸氮量（256.1 kg·hm^-2）显著高于玉米单作种植（159.7 kg·hm^-2）。玉米大豆间作主要通过促进玉米生长和氮素吸收来提高间作系统生产能力,其中地上部因素对间作玉米生物量、产量和吸氮量提高的贡献率分别为81.6%、83.4%和75.7%,而地下部因素的贡献率仅为18.4%、16.6%和24.3%。间作玉米条带土壤含水量显著低于单作玉米,隔根间作玉米土壤含水量显著低于不隔根间作玉米,单作大豆与间作大豆土壤含水量无显著差异,隔根对间作大豆土壤含水量无显著影响。相对单作种植,间作系统降低了玉米收获后各层土壤硝态氮含量,而提高了大豆条带土壤硝态氮含量;相对不隔根处理,间作隔根对玉米土壤硝态氮含量影响不大,但降低了间作大豆土壤硝态氮含量。夏季无论是单作种植还是间作种植,其后茬小麦产量和吸氮量均无显著差异,但间作可以显著降低小麦收获后土壤硝态氮残留量（P＜0.05）,相对玉米单作,间作种植的后茬小麦收获后0-100 cm土层硝态氮残留量降低了87.2 kg·hm^-2,其中地上部因素贡献率为77.5%,地下部因素对此贡献仅为22.5%。【结论】夏播间作种植产量优势明显,间作模式整体吸氮量高于玉米单作,其中地上部因素对间作优势的贡献大于地下部因素,并且夏播间作种植对后茬小麦产量和吸氮量均无显著影响。相对单作种植,间作种植降低了玉米条带土壤含水量而对大豆条带无显著影响,间作玉米条带土壤硝态氮含量显著降低而大豆条带土壤硝态氮含量显著提高,但间作系统当季及后茬作物收获后的整体土壤硝态氮残留显著降低。     

苜蓿玉米间作系统饲料生产潜力及其机理的研究

 【目的】评价不同玉米（Zea mays L.)+苜蓿（Medicago sativa L.）间作模式下饲料干物质、营养物质生产能力和养分瘤胃降解率等的差异,为生产应用玉米+苜蓿间作模式提供科学依据。【方法】试验设苜蓿、玉米行数比分别为2﹕2、3﹕2、4﹕2和5﹕2,共4个间作处理,每个处理3个重复,以玉米、苜蓿单作为对照组。测定各处理干物质及营养物质产量、养分瘤胃降解率、可降解营养成分产量,以及苜蓿、玉米茎秆在瘤胃中降解前后解剖结构的变化和收获产物用作绵羊全日粮时瘤胃细菌总数的变化。【结果】玉米苜蓿间作系统及苜蓿单作干物质、营养物质及可利用营养物质产量均随苜蓿栽培年限的增加而显著提高（P＜0.05）;玉米单作、苜蓿单作及各间作处理在干物质产量上无显著差异（P＞0.05）;与玉米单作相比,玉米和苜蓿间作提高了粗蛋白质的产量、瘤胃降解率及可降解蛋白质产量,且随苜蓿间作比例的增加呈线性增加;与苜蓿单作相比,玉米+苜蓿间作提高了粗脂肪、碳水化合物及总能产量,降解率及相应的可利用营养成分产量;间作系统收获产物在瘤胃内降解时增加了瘤胃细菌数量,使苜蓿和玉米茎秆中更多的组织细胞被降解,从而提高了营养物质的降解率。【结论】玉米+苜蓿间作系统在营养物质产出上比单作系统具有更大的生产潜力,同时提高了营养物质瘤胃降解率和可降解营养物质产量,是一种可行的饲料生产模式,为今后在农区建立反刍动物饲料供应体系提供了科学依据。     

长期覆膜和施用有机肥对黄土高原春玉米产量和品质的效应

【目的】通过田间定位试验探究长期覆膜和施用有机肥对春玉米产量、品质、干物质累积和氮素吸收的影响。【方法】长期定位试验在中国科学院水利部水土保持研究所长武黄土高原农业生态试验站开展。试验设4个处理：覆膜,不施氮,作为对照(F);不覆膜,施氮225 kg·hm^-2(N);覆膜,施氮225 kg·hm^-2(FN);覆膜,施氮225 kg·hm^-2,并施有机肥(FSN)。2020和2021年在玉米吐丝期(R1)和收获期(R6)分别采集植株样品,测定植株生物量,并按器官分类测定不同部位的氮含量,收获期测定玉米籽粒粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉含量。【结果】(1)施氮条件下覆膜显著提高春玉米产量,覆膜条件下增施有机肥能使产量进一步提高。不覆膜施氮处理与对照相比增产106%—176%,覆膜处理在此基础上产量增加21%—75%,在覆膜条件下增施有机肥后进一步增产6%—8%。(2)施氮条件下覆膜显著提高春玉米干物质累积和氮素吸收,施用有机肥后二者进一步得到提高。(3)不覆膜施氮处理的粗蛋白含量为8.67%—8.94%,施氮条件下覆膜使粗蛋白含量提...     

薯/豆套作模式下不同熟期大豆品种的生长补偿效应

【目的】探讨马铃薯/大豆套作复合群体品种搭配原则,为马铃薯/大豆套作高产高效提供理论和技术依据。【方法】以当前西北一熟制灌区生产中广泛种植且间套优势明显的早熟马铃薯/大豆间套作方式为研究对象,通过两年田间试验,以大豆品种中黄30（早熟）、冀豆17（中熟）和齐黄34（晚熟）单作为对照,分析套作马铃薯收获前后大豆叶面积指数、干物质积累、光合速率的变化及对产量构成因素的影响,评价不同熟期大豆品种的生长补偿效应。【结果】（1）相对于单作,套作条件下各大豆品种的开花期延迟7 d左右,但不影响全生育期,套作大豆营养生长期延长而生殖生长期相对缩短。马铃薯与大豆各品种间的共生期差异不显著,但其生殖生长共生期差异显著（齐黄34为12 d,冀豆17为35.5 d,中黄30为41.5 d）。（2）在马铃薯/大豆共生期间,套作大豆LAI上升慢于单作,晚熟大豆LAI慢于早熟和中熟大豆品种,在马铃薯收获后,中、晚熟大豆品种可保持较大叶面积指数并持续较长的时间,尤其是晚熟品种。（3）单作大豆在出苗后60 d内干物质积累较快,而同期套作大豆平均干物质积累为单作大豆的44.27%。不同品种间单作大豆净光合速率高于套作,其中,晚熟品种显著高于中、早熟品种（P＜0.05）;出苗后100 d（套作马铃薯已经收获）单作大豆干物质积累相对变缓,套作大豆生长加快,尤其是晚熟品种增幅显著,此时套作大豆Pn相对于单作上升幅度大,中、晚熟品种Pn接近于单作大豆。（4）较单作模式,套作模式下不同大豆品种的有效荚数、单株粒数及每荚粒数均有所降低,其中早熟品种下降显著（P＜0.05）,分别下降了24.15%、22.14%、18.92%,而中、晚熟品种下降不显著,尤其是晚熟品种,套作模式较单作模式仅仅下降了6.34%、8.3%、1.71%。套作模式下,中、晚熟大豆品种的产量较早熟品种分别提高了79.85%和145.08%,LER分别达到了1.77和1.83。【结论】中、晚熟大豆品种与马铃薯组合套作优势更强,其生育期较长,营养生长期相对延长导致生殖生长共生期缩短,使大豆叶面积指数、光合速率均保持在较高水平,从而为马铃薯收获后进行光合补偿生长提供物质和能量基础,保证了套作大豆较高产量。     

带状套作大豆群体冠层光能截获与利用特征

【目的】研究不同行距的玉豆间距带状套作组合对大豆冠层结构特征与光能利用的影响,为制定适宜的群体配置提供理论依据。【方法】以四川省主推玉米和大豆品种“川单418”和“贡选1号”为试材,设计（A）玉豆间距40 cm（大豆窄行行距70 cm）、（B）玉豆间距50 cm（大豆窄行行距50 cm）、（C）玉豆间距60 cm（大豆窄行行距30 cm）3种玉豆带状套作组合,并以单作玉米（SM）和单作大豆（SSB）作为对照,对带状套作大豆冠层结构、光能截获量、干物质重等指标进行测定分析。【结果】（1）不同带状套作大豆群体冠层上方的PAR存在显著差异,且均显著低于SSB（P＜0.05）。玉豆共生期间,处理A大豆群体冠层上方的PAR与处理B和C相比,分别低44.1%和60.4%。这说明由于处理A缩短了玉豆间距,加剧了玉米对大豆的遮荫程度,从而降低了大豆群体可利用的有限光照资源。（2）不同带状套作大豆群体的LAI、叶倾角和株高均呈现显著差异（P＜0.05）,在大豆V5、V7和R1期,处理B比处理C和处理A的LAI分别提高了16.4%、13.1%、12%和30.3%、32.2%、29.3%。叶倾角比处理C和处理A分别提高了15%、16%、14%和34%、31%、26%。株高比处理C和处理A分别减低了7%、8.8%、7.9%和13.5%、16.7%、14.8%。说明适宜的玉豆间距可以提高套作大豆的LAI,调整更加合理的叶倾角和株高,优化植株形态特征,实现光能在大豆群体内的均匀分布,有利于提高大豆的光能利用效率。（3）不同带状套作大豆光能截获量呈现显著差异（P＜0.05）。在大豆V5、V7和R1期间,处理A与处理B相比光能截获量分别降低了43%、22%和33%,处理C与处理B相比则分别降低了21%、10%和17%,LAI与光能截获量存在显著的正相关关系（0.977**）, 说明在玉豆间距为50 cm时增加了大豆群体的LAI,从而提高了光能截获量。（4）不同带状套作大豆光能利用率呈现显著差异（P＜0.05）。在大豆V5、V7和R1期,处理B与处理C相比光能利用率分别提高了8.6%、7.0%和5.8%,处理B与处理A相比则分别提高了40%、23%和13%。（5）不同带状套作大豆群体的干物质重均显著低于SSB,且处理间呈显著性差异（P＜0.05）。在大豆V5、V7和R1期,处理A与处理B相比分别降低了59%、36%和41%,处理C与处理B相比则分别降低了27%、16%和22%,DMW与光能截获量存在显著的正相关关系（0.989**）,说明在玉豆间距为50 cm时增加了大豆群体的光能截获量,从而提高了大豆群体干物质的积累。（6）不同带状套作大豆群体产量及总产量存在显著性差异（P＜0.05）。其中处理B的大豆产量分别比处理C和处理A提高了10%和27%,总产量比处理C和处理A提高了1%和3%。说明随着玉豆间距的缩短,大豆弱光胁迫程度的增加,大豆产量呈下降趋势。【结论】本试验条件下,以玉豆间距为50 cm的玉豆带状套作种植模式可以优化大豆群体冠层结构、提高光能利用率和产量。     

绿洲灌区不同施氮水平下玉米绿肥间作模式的水分利用特征

【目的】针对玉米连作对化肥依赖过高、水分利用效率低下等问题,探讨间作绿肥和减施氮肥对玉米农田耗水特征的影响,以期明确间作绿肥生产玉米的水分利用特征,为玉米生产减氮及水分高效利用技术的优化提供理论实践依据。【方法】2018—2019年,在河西绿洲设置田间定位试验,设玉米间作绿肥和单作玉米（M）两种种植模式,减量25%施氮（N1：270 kg·hm^-2）和传统施氮（N2：360 kg·hm^-2）两个施氮水平,绿肥种类包括作箭筈豌豆（V）和油菜（R）,研究不同处理下耗水特性和产量表现。【结果】间作绿肥可保证玉米稳产,在玉米/绿肥带状间作模式中,N1与N2处理的玉米产量差异不显著。间作绿肥和减施氮肥25%处理可提高绿肥刈割期、玉米收获后土壤含水量,以M/VN1处理提高幅度最大,较传统施氮下单作玉米（MN2）分别高17.2%—18.9%、28.6%—31.3%;间作绿肥和减施氮肥25%处理可降低作物在绿肥播前至刈割、绿肥刈割至玉米收获和作物全生育期的耗水量,以M/VN1处理降低幅度最大,较MN2分别降低38.8—48.8、32.9—53.9和80.9—92.7 mm;间作绿肥可提高玉米水分利用效率,以M/V处理最为突出,比M处理高14.9%—15.6%;N1与N2相比,M/R、M/V处理水分利用效率分别提高3.4%—5.2%、5.7%—6.5%,M处理的降低4.0%—5.5%;提高幅度以M/VN1处理最大,较MN2高14.8%—16.8%。玉米间作绿肥、减施氮肥25%处理可有效改善土壤含水量,降低系统耗水,提高玉米水分利用效率,具有较高的水分生产力。【结论】在水资源短缺的河西绿洲灌区,间作绿肥可保证玉米稳产,具有较高的水分供给潜力,其中玉米间作箭筈豌豆集成减量25%施氮处理的综合效果最好。