施氮量对间作小麦蚕豆根系分泌槲皮素和橙皮素的影响

【目的】系统探讨间作条件下,不同施氮水平不同生育期小麦和蚕豆根系分泌槲皮素和橙皮素的动态变化及累积特征,为进一步探明间作增产控病机制提供依据。【方法】通过盆栽试验,采用小麦与蚕豆根系尼龙分隔(MB)和塑料分隔(PB)两种间作种植模式,测定间作小麦蚕豆不同氮水平(低氮1/2N:常规施氮量的一半;常规施氮N;高氮3/2N:常规施氮量的1.5倍)条件下,不同生育期根系分泌槲皮素和橙皮素数量。【结果】施氮水平和间作体系根系不同分隔方式影响作物生物量和根冠比。随着施氮量增加,小麦和蚕豆生物量增加45%—62.5%和3.2%—18.9%,根冠比降低33.8%—47.3%和11.8%—26.9%;与塑料分隔相比,相同施氮水平条件下,作物生长60 d时,尼龙分隔小麦和蚕豆生物量分别提高4.2%—25%、19%—38.6%,随生长天数增加差异逐渐不显著。间作根系不同分隔方式和施氮量均能影响小麦蚕豆根系槲皮素和橙皮素的分泌量。随施氮量增加,小麦蚕豆槲皮素和橙皮素分泌量减少,与低氮条件相比,常规施氮和高氮条件下,小麦槲皮素分泌量减少了23.4%和62.3%,橙皮素分泌量减少了32.2%和64.5%;蚕豆槲皮素分泌量减少了35.4%和44.1%,橙皮素减少了11.9%和23.9%。相同氮水平条件下,尼龙分隔小麦蚕豆槲皮素和橙皮素分泌量高于塑料分隔,低氮和常规施氮条件下,尼龙分隔小麦槲皮素的分泌量分别高于塑料分隔15.3%和27.1%,橙皮素的分泌量分别高于塑料分隔21%和13.7%;蚕豆根系尼龙分隔槲皮素分泌量高于塑料分隔34.6%和56.6%,橙皮素高于塑料分隔16.9%和5.1%;高氮条件下两种根系分隔方式之间差异不显著。【结论】间作根系不同分隔方式影响小麦和蚕豆根系槲皮素和橙皮素的分泌,但这种影响受施氮水平的调控,低氮和常规施氮条件下,尼龙分隔小麦和蚕豆根系槲皮素和橙皮素分泌量高于塑料分隔,高氮条件下差异不显著。     

不同施氮水平对间作小麦、蚕豆磷吸收的影响

【目的】为了揭示在不同施氮水平下,间作小麦蚕豆各生育期磷养分吸收累积规律。【方法】通过盆栽试验,研究不同氮水平(N/2、N、3N/2)对间作小麦、蚕豆的磷养分动态累积吸收变化和养分竞争规律的影响。【结果】推荐施氮水平下(N),小麦、蚕豆生物量最高;相同施氮水平下,与单作相比,间作提高了小麦、蚕豆生物量。随施氮量增加,小麦、蚕豆磷养分吸收量增加。与单作相比,间作小麦提高了磷养分吸收量,间作小麦灌浆期至成熟期磷养分吸收量分别提高了20%～72.8%和20%～28.12%,蚕豆差异不明显。同时,随施氮量增加,小麦磷养分吸收速率增加,蚕豆磷吸收速率减少。与单作相比,间作提高了小麦磷吸收速率,3个施氮水平下,间作小麦抽穗至成熟期磷养分吸收速率分别提高了0.1～5.3倍、21.9%～90%和2%～242%;常规施氮和高氮水平下,间作蚕豆分枝期至鼓粒期磷养分吸收速率分别增加了38.4%～89.8%和8.7%～48.6%。【结论】氮肥施用量和间作种植方式同时改变了小麦、蚕豆生物量和磷素吸收累积。     

小麦蚕豆间作系统中的氮钾营养对小麦锈病发生的影响*

 田间小区试验表明：小麦/蚕豆间作系统中，间作有提高小麦氮吸收量的趋势。在低氮水平条件下间作优势和边行优势突出，间作平均提高小麦氮的吸收量2.33%～44.88%，边行优势平均为3.49%～66.66%；高肥料投入水平条件下，间作优势和边行优势减弱。随着氮肥投入水平的提高，小麦氮的吸收量也随之提高，而增施钾肥不能明显提高小麦氮的吸收量。间作和不同的施氮水平均不能明显提高小麦钾的吸收量，但增施钾肥有提高小麦钾吸收量的趋势。小麦/蚕豆间作可以明显降低小麦锈病的发生，间作相对防效达22.2%～100%,增施钾肥平均降低小麦锈病46.15%～59.1%。锈病的发生与小麦体内的氮素营养呈极显著的正相关关系，相关系数为r=0.747^** ～0.7822^**，与钾素营养没有明显的相关关系。     

间作环境中小麦氮钾养分吸收利用与干物质累积的动态变化特征*

 采用田间试验研究了小麦蚕豆间作环境对小麦氮钾养分吸收利用及小麦产量的影响。研究表明：小麦蚕豆间作在小麦干物质累积和产量上较单作具有明显优势。在常规施氮水平下，间作小麦生物量较单作小麦高30.6%，产量较单作增加了12.8%。在抽穗期至乳熟期，小麦茎、叶、穗氮含量和小麦穗钾含量均表现出间作第1行＞间作第3行＞单作，但收获时间作小麦茎叶钾含量呈低于单作趋势。小麦氮、钾养分累积量为间作第1行＞单作＞间作第3行。     

间作和氮硅施用水平对小麦氮素吸收利用的影响

通过盆栽试验研究了不同氮、硅施用水平下单作、间作小麦氮素吸收累积特征.研究结果表明,小麦蚕豆间作具有显著的生物学产量优势,间作提高小麦生物学产量25.7％～27.1％,施硅有提高单作小麦生物量的趋势.间作系统中,根际土有效氮含量高于士体土,不同氮、硅施用水平对土壤有效氮含量没有影响.间作没有提高小麦氮含量的趋势,但平均提高小麦氮吸收量、吸收速率16％.不同施氮水平下,间作施硅降低小麦氮吸收量和吸收速率13.1％ ～22.9％.     

玉米/蚕豆、小麦/蚕豆和大麦/蚕豆间作体系地上部、 地下部生物量及作物含氮量分析

该盆栽试验研究了在不同分隔方式下3种未本科作物与蚕豆间作对间作作物地上部、地下部生物量及吸氮量的影响。首先采用3种分隔方式（塑料膜分隔,尼龙网分隔和无分隔）建立了同一作物组合条件下种间根系相互作用的不同强度;其次选用竞争能力不同的三种未本科作物（大麦、小麦和玉米）与蚕豆间作,建立了未本科和豆科作物的竞争强度不同的作物组合。首先,与3种未本科作物间作,以及同一间作体系不同分隔方式,对蚕豆地上部、地下部生物量的影响不大;仅与小麦间作蚕豆地上部生物量无分隔显著高于尼绒网分隔。其次,禾本科作物地上部生物量,玉米和大麦显著高于小麦,分别高出15．3％和16．5％;三种未本科作物地下部生物量,玉米显著高于大麦,高出30．5%,大麦显著高于小麦,高出50．8％;同一间作体系不同分隔方式,对玉米、小麦和大麦地上部和地下部生物量影响显著。再次,大麦全氮含量显著高于玉米和小麦,分别高出16．5％和19．7％,与3种未本科作物对土壤氮素的竞争能力相一致,大麦大于小麦和玉米：同玉米间作蚕豆全氮含量显著高于同小麦和大麦间作蚕豆,分别高出11．2％和5．6％。最后,玉米,同小麦和大麦间作蚕豆无分隔处理全氮含量显著高于塑料膜分隔,表现出间作优势。蚕豆的生长受间作未本科作物的影响不显著;然而大麦／蚕豆间作体系利用氮素最充分;间作玉米在氮素营养上显著受益于同蚕豆的间作;并且在3种间作体系里,根系完全相互作用时有利于作物氮素的累积。     

甘蔗-绿豆间作压青还田和施氮水平对甘蔗性状的影响

【目的】探讨甘蔗Saccharum officinarum-绿豆Vigna radiata间作和不同施氮水平对甘蔗生长、产量及氮素营养的影响,为甘蔗合理间作提供参考依据。【方法】试验设计3种种植方式(绿豆单作、甘蔗单作、甘蔗–绿豆间作压青还田)和3个施氮水平(不施氮、减量施氮、常规施氮),测定甘蔗不同时期的生长性状。【结果】种植方式和施氮水平都显著影响甘蔗的分蘖数、干物质量、氮素吸收量、有效茎数和蔗茎产量;种植方式显著影响甘蔗的出苗数;施氮水平×种植方式显著影响甘蔗的有效茎数、成茎率、收获期干物质量和氮素吸收量。与甘蔗单作处理相比,间作处理使甘蔗出苗数和分蘖数分别降低了9.61%～10.52%和10.30%～11.05%,使有效茎数、干物质量、氮素吸收量和蔗茎产量分别提高了0.15%～14.28%、14.28%～34.76%、24.00%～29.58%和15.88%～20.16%。对于间作处理,甘蔗生长80 d的土地当量比为1.47～1.53,甘蔗收获期的土地当量比为1.76～1.94,甘蔗的竞争能力大于绿豆。与常规施氮的单作甘蔗相比,减量施氮的间作处理不会降低甘蔗的蔗茎产量和土壤氮素营养。【结论】甘蔗–绿豆间作处理能提高土地当量比和土壤氮含量,促进甘蔗生长,提高甘蔗产量和氮素吸收。     

不同分根条件下氮对间作小麦生长和白粉病发生的影响*

 以小麦蚕豆间作方式为研究对象,通过根系分隔技术,主要研究了在小麦蚕豆根系不分隔(I)、尼龙网分隔(M)和塑料膜分隔(P)3种根系分隔条件下,供氮水平(N₀,N_0.05,N_0.1和N_0.2)对小麦生长和白粉病病害发生的影响。结果表明,施氮显著提高了间作小麦的生物量。在3种不同的根系分隔方式下(I,P和M),N_0.05水平小麦地上部的生物量分别比N₀水平增加了59.9%,62.6%和58.6%。随着供氮水平的提高,小麦白粉病的发病率和病情指数均明显增加,在3种根系分隔方式下,分别增加337.1%~1213.6%,766.3%~1750.1%和130.7%~1061.0%。但根系不分隔处理(Ⅰ)的间作小麦对白粉病的抗病能力较强,在高氮水平下(N_0.2)病情指数和发病率均低于根系完全分隔处理(P)。     

不同分根条件下氮对间作小麦生长和白粉病发生的影响

以小麦蚕豆间作方式为研究对象，通过根系分隔技术，主要研究了在小麦蚕豆根系不分隔（I）、尼龙网分隔（M）和塑料膜分隔（P）3种根系分隔条件下，供氮水平（N0，N0.05，N0.1和N0.2）对小麦生长和白粉病病害发生的影响。结果表明，施氮显著提高了间作小麦的生物量。在3种不同的根系分隔方式下（I，P和M），N0.05水平小麦地上部的生物量分别比N0水平增加了59．9％，62．6％和58．6％。随着供氮水平的提高，小麦自粉病的发病率和病情指数均明显增加，在3种根系分隔方式下，分别增加337．1％～1213．6％，766．3％～1750．1％和130．7％～1061．0％。但根系不分隔处理（I）的间作小麦对白粉病的抗病能力较强，在高氮水平下（N0.2）病情指数和发病率均低于根系完全分隔处理（P）。     

小麦/蚕豆间作体系中的种间相互作用及氮转移研究

 在小麦/蚕豆间作体系中通过根系分隔和标记15N的盆栽试验研究表明，小麦相对于蚕豆对土壤氮和肥料氮的依赖更强，蚕豆则更多依赖于空气中的氮。在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔处理中小麦对15N的回收率分别为58%、73%和52%，而蚕豆则分别为30%、20%和3%。小麦对肥料氮的竞争促进了蚕豆的固氮作用，在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔时，蚕豆来源于固氮的百分数（%Ndfa）分别为58%、80%和91%。因此，小麦/蚕豆中存在对氮的互补利用，该体系中氮营养竞争和促进作用同时存在。在小麦/蚕豆间作体系中应用土壤标记同位素稀释法表明蚕豆固氮向间作小麦发生了转移，转移的量相当于蚕豆吸氮总量的5%。     

施氮对蚕豆/玉米间作系统蚕豆农艺性状及结瘤特性的影响

 【目的】旨在探明施氮对蚕豆/玉米间作体系蚕豆农艺性状和结瘤特性的影响,为河西走廊灌区豆科/禾本科间作体系氮素管理和高产高效提供科学依据。【方法】于2006-2007年在甘肃省农科院白云试验站分别采用裂区设计和原位根系行分隔法设计了蚕豆/玉米间作体系的氮梯度试验和根系分隔微区试验,研究不同氮水平下蚕豆/玉米种间互作对蚕豆农艺性状和结瘤特性的影响。【结果】施氮对蚕豆地上部生长和产量性状均无显著影响,但显著地抑制了蚕豆结瘤,产生了“氮阻遏”效应,且随着施氮量增加和蚕豆生长,“氮阻遏”效应愈加明显。随着蚕豆与玉米两种作物生长发育,作物根系相互促进作用逐渐增强,显著地促进了根瘤发育,且产生了“减缓效应”,平均为14.4%;根系互作相对于无根系互作处理蚕豆结瘤平均增加10.2%。【结论】蚕豆/玉米种间根系相互作用促进了蚕豆结瘤,减缓了”氮阻遏”效应,显著提高了蚕豆产量性状而实现了蚕豆增产。     

不同轮作方式下蚕豆节约氮对玉米产量的影响

为了评价在中国西南地区广为采用的蚕豆—玉米轮作种植体系中前茬种植蚕豆所增加的土壤氮的供给量对后茬玉米生长的影响,设计了田间二因素试验,分别在不施氮、N75kg/hm^2、N150kg/hm^2、N300kg/hm^2四个氮水平条件下,比较前茬小麦单作、蚕豆单作和小麦/蚕豆间作处理条件下轮作玉米的产量。数据表明,在不施氮（N0）和75kg/hm^2（N1）处理时,与前茬小麦单作相比,前茬单作蚕豆和小麦/蚕豆间作处理显著提高了后茬玉米棒子的产量,前茬蚕豆单作时后茬玉米棒子产量提高了21%和33%,而前茬小麦/蚕豆间作时分别提高了7%和30%,因此在外源氮供应低时蚕豆节约氮对下茬玉米的生物有效性高,从而生物固氮残留提供的氮营养增加;但随施氮量的增加,前作不同种植方式下后作玉米产量间差异不显著,表明随施氮量增加蚕豆节约氮对下茬玉米的生物有效性降低。研究认为在蚕豆-玉米轮作体系中进行氮养分资源管理时,要综合考虑轮作方式和施氮水平,以求得经济和环境效益的统一。     

小麦蚕豆间作中作物对氮的吸收利用

 通过田间试验研究了小麦蚕豆间作条件下,两种作物对氮的吸收利用。结果表明,在小麦蚕豆间作的整个生育期内,作物的氮吸收量呈单峰曲线变化,小麦、蚕豆对氮的最大需求高峰分别在开花期和拔节期。与单作相比,小麦蚕豆间作具有明显的氮养分吸收优势。     

不同供氮水平对膜下滴灌春玉米干物质及养分累积的影响

[目的]研究滴灌春玉米养分吸收规律,为科学制定施肥制度提供理论依据.[方法]通过田间试验,研究膜下滴灌条件下氮肥(0、210、300、390 kg/hm2,记为N0、N210、N300、N390)对春玉米地上部和根系干物质及氮磷钾累积的影响.[结果]在成熟期N210、N300、N390处理较N0地上部干物质累积量分别提高了22.70;、41.08;、32.08;.地上部氮磷钾吸收高峰期分别出现在出苗后28 ～ 85、85 ～ 108、28～43 d.随着施氮量增加,产量和地上部、根系干物质及氮素累积增加,但过高施氮量(390 kg/hm2)导致干物质和产量降低,而地上部磷钾积累量一直呈现增加趋势.根系氮磷钾累积随着施氮量增加呈先增加后降低趋势.在吐丝期,N210、N300根系氮素累积量较大喇叭口期分别增加了145.1;和217.4;,而N390处理氮素积累量与N210接近,磷素累积与N0接近,钾素累积量小于大喇叭口期.[结论]膜下滴灌条件下,施用氮肥春玉米地上部和根系干物质积累量和养分累积量均增加,但过量施氮抑制地上部、地下部生长及氮素积累,且不利于对磷钾养分吸收,尤其在吐丝期,过量施氮对根系磷钾的累积表现出明显的抑制作用.     

小麦蚕豆间作下氮素营养水平对小麦硅营养的影响

通过盆栽试验,研究了小麦蚕豆间作条件下4种施氮水平(0、162.5、325和487.5 mg/kg)对不同生育期小麦硅含量、硅累积量和累积速率、硅分配的影响。结果表明,间作显著提高了抽穗期和成熟期小麦叶片、茎中硅含量和小麦地上部植株硅的累积量。与单作相比,间作小麦平均硅累积量在分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期分别提高了33%、41%、51%和18%,说明间作对硅的吸收累积具有显著优势。分蘖期、拔节期和抽穗期间作小麦硅的吸收速率显著高于单作。施氮会减少小麦叶片、茎和穗中硅的含量,但间作能明显缓解由于施氮引起的小麦叶、茎硅含量的下降趋势。施氮对小麦硅累积量和硅的吸收速率也有显著影响,单作和间作小麦硅累积量和吸收速率随氮肥用量的增加而增加。小麦蚕豆间作显著提高了硅在小麦叶、茎中的分配比例,施氮水平对小麦穗中分配比例的影响与叶和茎不同。     

不同施肥量和方式对小麦产量及土壤硝态氮的影响

通过大田试验研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对小麦产量和土壤硝态氮累积量的影响.结果表明,小麦产量随着氮素水平的提高而增加,同一施氮水平下,有机无机肥料配施方式下小麦的产量均显著高于单施有机肥或者单施无机肥.土壤中的硝态氮累积量随施氮量增加而升高,同一施氮水平下不同配施方式之间土体中的硝态氮累积量随着配施方式中无机氮肥所占比例的增加而升高.综合考虑冬小麦产量和土壤硝态氮累积量两个因素,纯氮施入量200 kg/hm2,75%的氮由有机肥提供、25%的氮由尿素提供的处理为较理想的氮素施用水平和配比组合.     

施氮及根系分隔处理对间作尾巨桉和降香黄檀幼苗光合生理特性的影响

以尾巨桉和降香黄檀为研究对象,通过盆栽试验设置了不隔、网隔及膜隔3种根系分隔方式和不施肥、3.0 g/盘、6.0 g/盘3个氮水平,分析了间作尾巨桉和降香黄檀的干物质量和生理代谢指标,探讨不同根系分隔方式和施氮水平对尾巨桉与降香黄檀幼苗生理代谢的影响。结果表明:不同氮水平和根系分隔方式改变了间作尾巨桉和降香黄檀的生理生长特性。施氮显著提高尾巨桉与降香黄檀干物质积累量、叶面积指数、叶绿素含量、可溶性糖含量、保护酶活性、光能利用效率和光合特性,但根系分隔处理对尾巨桉和降香黄檀生理代谢的影响不一致。在不隔模式下,不施氮、低氮和高氮水平的尾巨桉幼苗干物质积累量分别高于网隔、膜隔8.74%、6.97%、5.49%,16.43%、24.18%、15.32%;降香黄檀则是膜隔效果最优,在3种施氮水平下,其干物质积累量分别高于不隔和网隔32.70%、30.82%、38.75%,11.26%、15.39%、4.25%。3种根系分隔模式中尾巨桉竞争力强于降香黄檀,尾巨桉幼苗叶片生理代谢和光合作用表现为不隔网隔膜隔,降香黄檀为膜隔不隔网隔。因此,尾巨桉和降香黄檀混交是通过提高生理代谢和促进植株光合作用来提高植物的生长量。     

根系分隔和施氮对蚕豆/玉米间作体系根系分布和形态的影响

为西北1熟制灌区豆科/禾本科间作体系高产高效提供科学依据,于2007年在甘肃省农业科学院武威绿洲农业试验站设计了蚕豆/玉米间作体系的田间根系分隔试验,研究蚕豆/玉米2种作物间根系分隔和施氮对作物根系空间分布、根系形态的影响.采用根系行分隔法进行田间作物间根系分隔,并用根钻法采集根系.蚕豆和玉米根系主要分布分别在0～40 cm浅土层和0～60 cm土层,且间作玉米根系在60～120 cm比根系分隔的多,较深根系分布有利于玉米的后期竞争恢复生长.玉米根系可以占据蚕豆地下部空间,而蚕豆的根却较少到间作玉米的地下部空间.种间互作和施氮增加了玉米和蚕豆在纵向和横向2个尺度上的根重密度、根长密度、根表面积、根系体积.蚕豆玉米间作和施氮扩展了2种作物根系纵向和横向的空间生态位,改变了作物根系形态,从而增加了作物水分和养分吸收的有效空间.     

根系互作影响玉米大豆间作作物氮吸收

间作作物的养分吸收、地上部生物量都与根系密切相关。研究玉米大豆根系互作对养分吸收利用及地上部生物量的影响,可以为玉米大豆间作为主的间作体系中氮素高效利用提供科学依据。本研究通过盆栽模拟试验,采用玉米大豆根系无分隔(NB)、尼龙网分隔(MB)、塑料膜分隔(PB)等分隔方式,研究了间作玉米(苗期、拔节期、大喇叭口期、孕穗期、成熟期)、大豆(苗期、分枝期、结荚期、鼓粒期、成熟期)在不同生育期对土壤中氮素的吸收。与PB处理相比,NB处理玉米地上部氮素累积量在大喇叭口期提高了36.9%(P0.05);与PB处理相比,MB处理玉米地上部氮素累积量在大喇叭口期提高了22.5%(P0.05)。与PB处理相比,NB处理大豆地上部氮素累积量在苗期、分枝期、鼓粒期、成熟期分别提高了14.9%、7.9%、4.5%、11.6%(P0.05)。与PB处理相比,MB处理大豆地上部氮素累积量在分枝期提高了29.9%(P0.05)。与PB处理相比,NB、PB处理玉米经济产量分别提高了124%、93.4%(P0.05);与PB处理相比,NB处理大豆经济产量有所降低,但无显著差异。根系互作提高了玉米的经济产量、不同器官氮素累积量,大豆的经济产量、氮素累积量则无根系互作优势。     

施氮量对晋南旱地冬小麦干物质及氮素积累转移的影响

通过2008—2010年2个年度的大田试验,研究了不同施氮量对晋南雨养区小麦生育期地上部干物质和氮素积累转移的影响。结果表明,旱作小麦干物质积累主要发生在返青期后,占最大积累量的80%以上;苗期和返青至抽穗期是冬小麦氮素吸收累积的2个高峰期,分别占最大累积量的20%～38%和44%～56%;在施氮0～180 kg/hm2范围内,花前和花后干物质累积量以及成熟期氮素积累量均随施氮量增加而显著增加;当施氮量超过180 kg/hm2时,成熟期生物量及氮素积累量则不再显著增加;施氮量对干物质转移效率和贡献率影响不明显;籽粒氮素累积主要来自于茎叶向籽粒的转移(占到籽粒氮素累积量的82%～98%),只有少部分氮素来自土壤吸收。