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。     

玉米和不同作物间作对资源利用率及产量的影响

为研究玉米和不同作物间作种植模式下,作物产量及资源利用率的变化特征,揭示间作体系的增产效应,设置玉米单作、大豆单作、玉米和大豆间作、花生单作、玉米和花生间作5种模式,研究作物干物质积累、产量及产量构成因素、资源利用率的变化特征.结果表明,间作模式下作物总干物质量和产量显著提高,土地当量比大于1,且玉米和大豆间作大于玉米...     

玉米/豆科作物间作系统中不同互作因子对群体产量的影响

【目的】明确在间作条件下不同互作因子(地上部互作、根系竞争、土壤环境改良)对不同复合群体的生态效应。【方法】以玉米/大豆和玉米/花生间作组合为研究对象,设置了间作无隔、间作网隔、间作全隔和3种作物的单作处理,比较分析不同间作处理的种间竞争关系和互作因子的产量贡献率。【结果】玉米/大豆和玉米/花生间作均能提高群体产量,其中玉米增产起到主要作用,不同作物的竞争力排序为玉米大豆花生;地上部互作效应主要体现在提高了两种间作组合中玉米的产量,其产量贡献率分别为15.83%(玉米/大豆)和15.98%(玉米/花生),但却显著抑制了花生的产量(-11.42%);根系竞争对玉米/大豆间作组合的单一作物和群体产量均起到负效应(玉米-2.87%、大豆-5.35%、群体-4.52%),而对玉米/花生间作组合的玉米和群体产量起到正效应(5.88%和0.80%);土壤环境改良对两种间作组合中各作物产量均表现出正效应,可显著提高间作系统的产量和稳定性。【结论】不同间作组合之间,由于作物在形态和生理上的差异,各互作因子对间作群体产量的贡献率存在差异,其中土壤环境改良对玉米/豆科间作系统的增产及稳产起到主要作用。通过量化不同互作因子对间作作物产量形成的生态效应,可为优化间作的田间作物配置和管理提供依据。     

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(LERYMS)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。     

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。     

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.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79天以前),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%.     

不同种植方式的大豆籽粒干物质积累动态及产量分析

本试验选用具高产潜力的两个大豆品种黄大豆(X-46)和绿大豆(X-55),通过采用不同大豆品种的单作及其与同一玉米品种间作两种形式,研究了不同大豆品种单作和间作情况下,大豆籽粒干物质积累的动态规律及其与产量的关系。试验结果表明:不同大豆品种间的干物质积累量存在较大差异,鼓粒期籽粒的生长发育以及干物质积累情况直接影响大豆的最终产量。在单作种植方式下,黄大豆产量显著高于绿大豆;在间作种植方式下,两种大豆的产量差异不明显。两种大豆的产量在单作情况下明显高于间作。     

等带宽间作模式下不同玉米花生行比对花生光合特性和系统产量的影响

【目的】明确相同带宽条件下不同玉米花生种植行比对花生光合特性和系统产量的影响,为构建适宜行比的玉米花生带状间作模式提供理论参考和技术支持。【方法】以玉米花生带状间作系统为对象,设置玉米单作,花生单作,玉米花生间作(3.6 m的总带宽,行比分别为2∶6、4∶4、6∶2),研究不同行比对间作花生干物质积累、叶面积指数、叶片光合参数、产量构成和玉米花生系统产量的影响。【结果】3种间作模式的干物质量和叶面积指数均小于单作,其中2∶6种植模式在花生生育后期的叶面积指数较4∶4和6∶2分别提高30.07%和44.19%,等带宽间作体系下相对较少的玉米行比可以增加间作花生的叶绿素含量和光合速率,保持花生叶片较高的光合能力,从而获得产量优势。间作显著降低了玉米的穗数、穗粒数和百粒重以及花生的单株饱果数和百果重,系统产量以2行玉米6行花生的种植模式最高,为13 749.9 kg/hm²,3种间作模式的土地当量比均大于1,且综合产量均显著高于单作玉米和单作花生。【结论】在玉米花生等带宽间作模式下,花生行比的增加缓解了玉米的荫蔽效应,改善了花生的光合能力,同时提高土地利用率,实现稳粮增...     

间作种植模式对玉米大豆干物质积累与转运的影响(英文)

[目的]探讨玉米(Zea mays L.)大豆[Glycine max(L.)Merril]间作种植模式下群体干物质积累及经济效益。[方法]以郑单958和鲁黄1号为供试品种,在黄淮海平原地区研究了间作种植模式对玉米大豆干物质积累与转运的影响。[结果]玉米单作单位面积干物质积累量显著高于间作,尤以吐丝后为甚,达到极显著水平;大豆干物质积累量开花前和开花后单作均极显著高于间作。转运量单作均显著性或极显著高于间作,转运率玉米间作较单作高出0.59%,大豆间作较单作高出4.74%。对干物质积累过程用Logistic方程模拟,可知玉米单作和间作的最大干物质积累速率达到显著性水平,大豆单作和间作的最大干物质积累速率、出现时间和持续时间均达到了极显著性水平。间作的土地当量比总和为1.30;从产量和产值来看,间作产量总和为10.97 t/hm2,比玉米和大豆单作分别高0.64%和326.85%。间作的产值总和为25 796.23元/hm2,比玉米和大豆单作分别高出12.67%和104.68%。[结论]该研究可谓提高粮食产量和经济效益奠定基础。     

宁夏引黄灌区玉豆间作和带状轮作模式对玉米水氮利用及产量的影响

探索间作及带状轮作模式对玉米水氮利用及产量的影响,提出适合宁夏灌区的种植模式。试验于2019—2020年,在宁夏王团旱作节水高效农业试验站开展,设置玉米/大豆间作(IMS)、玉米-大豆带状轮作(RMS)、单作玉米(MM)、单作大豆(SS)4种种植模式。结果表明,与单作玉米相比,带状轮作处理使玉米拔节期至成熟期干物质积累量增加9.58%～11.45%,且与间作相比,干物质积累量增加4.29%～7.53%。带状轮作种植模式下玉米对氮素的积累量、转运量及籽粒贡献率比间作提高2.19%、30.44%和19.86%。带状轮作和间作处理土壤含水量比单作分别提高5.64%和3.98%,且主要分布于0～140 cm土层,带状轮作处理玉米水分利用效率较单作增加38.00%,且比间作增加15.61%。与单作玉米相比,间作处理提高玉米产量11.3%,降低大豆产量51.39%;玉豆带状轮作处理弱化了种间竞争力,使玉米产量提高21.98%,大豆产量下降22.91%。因此,带状轮作种植模式在水分利用效率、干物质积累、氮素转运及产量方面优势明显,可作为宁夏引黄灌区的一种有效替代种植模式。