施氮量对玉米花生宽幅间作体系农艺性状及产量的影响

玉米花生宽幅间作被认为是黄淮海平原缓解粮油争地矛盾,实现稳粮增油的种植模式之一。针对目前氮肥过量施用和豆科作物固氮被忽视的实际,2014-2015年在山东济南进行了玉米花生宽幅间作大田试验,研究不同施氮量下玉米花生间作体系作物籽粒产量和农艺性状。结果表明,间作玉米和间作花生分别在360 kg/hm~2。施氮水平上(按玉米带占地面积折算间作玉米田施氮量为141 kg/hm~2)和90 kg/hm~2施氮水平上(按花生带占地面积折算间作花生田施氮量为55 kg/hm~2)时达到较高产量,两年平均分别为7939 kg/hm~2和1845 kg/hm~2;继续增加施氮量,虽然间作花生株高增加14%,但收获指数降低了12%,产量降低12%。玉米花生间作体系能够提高土地利用效率,土地当量比两年平均为1.08;同时能够显著提高氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率,不同施氮量梯度下,分别比玉米单作增加32.9%~43.4%和11.8%~69.2%。说明间作玉米带施氮141kg/hm~2、花生带施氮55 kg/hm~2可获得较高的产量、土地利用效率和氮肥利用效率,是本试验条件下间作最优施氮量。     

新疆棉花//花生间作碳足迹研究

明确棉花//花生间作的主要碳排放环节,可为实现棉花//花生间作高产与低碳排放的协同效益提供有效参考措施.本文构建了碳足迹模型,按照全生命周期方法,核算了新疆棉花//花生间作生命周期碳排放.结果 表明:棉花//花生间作的净收益约为棉花单作的1.4倍、花生单作的1.2倍;棉花//花生间作的单位面积碳排放达4878.4 kg CO2-eq/hm2,较棉花单作降低10.9%、花生单作降低4.1%,但单位净产值的碳排放为0.4 kgCO2-eq/元,较棉花单作降低66.6%、花生单作降低29.6%.综合2种种植体系的净收益和单位净产值碳排放发现,棉花//花生间作可以实现高产出与低碳排放的协同效益,符合绿色、高产、高效农业发展需求.     

间作模式及氮、磷肥对玉米—花生间作体系产量和经济效益的影响

大田栽培条件下,研究了不同玉米—花生间作模式及不同施氮、磷肥用量对玉米—花生间作体系群体产量及经济效益的影响。结果表明:与单作相比,四种玉米—花生间作体系均具有明显的间作优势,LER大于1,尤其在2∶2间作模式下,其LER为1.40,间作体系总产量及总净产值最高,间作优势最显著。在不同氮、磷肥水平下,玉米花生2∶2间作模式的LER为1.49~2.53,尤其在低氮、高磷水平下间作优势最高。在2∶2间作模式下,不同施氮、磷水平各花生品种产量间均无显著差异,而玉米产量及间作体系总产量差异达到极显著水平。在本试验范围内,间作产量优势随着施氮量的增加先增加后大幅度减少,施磷水平处于高水平(180kg/hm2)时,间作体系总产量最高。说明玉米花生间作选用2∶2模式,减量施氮,增施磷肥,并选用适宜的耐荫花生品种,可有效提高群体经济效益。     

鲁西北地区夏玉米/大豆间作适宜模式分析

为探索鲁西北地区最适宜的夏玉米/大豆间作模式,选用豫单9953玉米和齐黄34大豆为材料进行大田试验,以玉米单作和大豆单作模式作为对照,设置夏玉米/大豆6种行比间作模式(2∶4、2∶6、2∶8、3∶4、3∶6、3∶8),分析比较不同间作模式对夏玉米、大豆生物学性状、产量及综合经济效益的影响。结果表明:间作下玉米秃尖长、穗行数、行粒数、单穗粒重均显著优于单作玉米,具有一定正间作效应;大豆株高、底荚高度、分枝数、节数、有效荚数、单株粒数均比单作大豆低,具有一定负间作效应。2∶4、3∶4、3∶6、2∶6、3∶8和2∶8间作模式下土地当量比分别为1.32、1.28、1.21、1.18、1.14和1.11,增产效益明显,均具有间作优势,尤其2∶4间作模式增产优势最大,相比玉米单作增收值达到4 879.28元·hm~(-2)。综合考虑不同间作模式的经济效益及小型机械操作,2∶4间作模式较适宜在鲁西北地区推广应用。     

玉米单作及间作紫花苜蓿对产量性状及白浆土供肥特性的影响

以不施肥为对照,设4个不同施氮量,通过玉米单作及间作紫花苜蓿栽培模式,探索两种栽培模式对玉米产量性状及白浆土碱解氮/全氮、有效磷/全磷和速效钾/全钾等供肥特性的影响。结果表明,在供试4个施氮水平下,与玉米单作相比,间作紫花苜蓿均可显著提高玉米产量。225 kg/hm~2的施氮量在玉米单作及间作紫花苜蓿模式下均可极大促进作物对碱解氮的消耗,在降低白浆土碱解氮/全氮幅度上最具优势。施氮量为175和225 kg/hm~2时,与玉米单作相比,间作紫花苜蓿能极大减少全氮中碱解氮的损失。在低供氮水平下(140 kg/hm~2),玉米间作紫花苜蓿能够使磷素活化系数(PAC)保持稳定;在较高施氮条件(225 kg/hm~2),玉米间作紫花苜蓿能显著提升PAC。在玉米单作条件,200和225 kg/hm~2的施氮量更有助于玉米消耗白浆土中的有效磷,使PAC降至1.4%和1.2%,此时全磷各形态很难转化为有效磷。玉米间作紫花苜蓿可有效防止白浆土磷素有效性的降低,PAC处于3.2%～6.4%。无论间作与否,200 kg/hm~2施氮量均可使白浆土速效钾/全钾显著增加,将施氮量提升至225 kg/hm~2,两种栽培模式下白浆土的速效钾/全钾均显著降低。     

不同鲜食糯玉米杂交组合与花生的间作效益分析

为比较分析鲜食糯玉米与花生等行距间作经济效益,以5个糯玉米组合和黔花生1号为试验材料,分析了鲜食糯玉米和花生在净作、间作条件下的主要农艺性状、产量和经济效益差异。结果表明,鲜食糯玉米与黔花生1号等行距间作可增加玉米鲜果重158.7~2883.6kg/hm~2,增加植株鲜重4.00~8.00t/hm~2,延长乳熟生育期1.3~2.0d;半紧凑株型糯玉米与花生间作的土地当量比和间作优势比平展型分别高0.16和2274.45kg/hm~2;间作经济效益明显高于糯玉米净作或花生净作,以半紧凑型株型糯玉米与花生间作的经济效益最好,安试糯-4与黔花生1号间作经济效益为60021.75元/hm~2,是糯玉米净作的1.67倍,是花生净作的2.2倍。在不改变糯玉米种植密度条件下,行间等行距间作的花生的产值能完全抵消玉米单作的成本投入,是增加经济效益的有效途径。     

适宜机械化玉米-大豆间作生产模式研究

研究机械化条件下玉米-大豆间作的生产效益,为优化玉米-大豆间作模式提供理论基础。设置玉米单作(MM)、大豆单作(SM)、玉米大豆行比2∶4间作(2/4I)和玉米大豆行比4∶4间作(4/4I)种植模式,分析不同种植模式的作物产量、经济效益和土壤温室气体排放特征。结果表明,2/4I和4/4I模式均具有间作优势,土地当量比分别为1.24和1.15;与单作相比,间作成本降低、产值增加、经济效益显著提高;间作还降低了农田土壤CO2和N2O排放通量。综合比较两种间作模式的产量和效益,2/4I模式优势优于4/4I。     

玉米花生带状间作对植株氮吸收和土壤微生物群落的影响

为探明玉米花生带状间作模式下植株氮吸收利用和土壤微生物群落特征，设置玉米单作（SM）、花生单作（SP）和玉米花生间作（IMP）三种种植模式，系统分析了不同种植模式下氮素吸收利用规律，并采用16S/ITS测序技术明确玉米花生带状间作系统下根际土壤细菌/真菌群落结构变化。结果表明，间作玉米边行优势明显，地下和地上部干物质积累量和氮积累量显著高于单作玉米和间作玉米中间行。间作玉米和间作交互区根际土壤细菌和真菌多样性和丰富度降低，而间作花生根际真菌多样性和丰富度增加，其中变形菌门、担子菌门、子囊菌门等有益菌最为显著富集。土壤中细菌和真菌存在复杂的相关性，变形菌门与子囊菌门正相关。间作丰富了物种功能多样性，参与氨基酸运输、代谢和碳水化合物代谢的细菌和腐生营养型真菌的显著富集，改善了植物养分吸收，促进了植株生长发育。可见，玉米花生间作可通过优化土壤微生物的群落结构，促进植株对氮素的吸收和利用，本研究为玉米花生带状间作氮营养互促吸收提供了科学依据。     

花生、玉米不同间作方式对花生生理性状以及产量的影响

为探究不同间作方式对花生生长发育以及产量的影响,研究提高花生、玉米间作综合单产的最优间作模式。设置了花生和玉米4:1间作模式(覆膜:DJ_1FM;露地:DJ_1)、花生和玉米4:2间作模式(覆膜:DJ_2FM;露地:DJ_2)、花生和玉米5:3间作模式(覆膜:DJ_3FM;露地:DJ_3)、花生单作处理(覆膜:DDHF;露地:DDH)和玉米单作处理(DDY)共9个处理。研究结果表明:覆膜有利于花生叶片净光合速率的提高,而从结荚期开始花生、玉米间作的覆膜和露地处理均显著降低了花生的净光合速率,各处理之间光合速率大小表现为DDHFDDHDJ_1FMDJ_1DJ_2FMDJ_2DJ_3FMDJ_3;花针期花生、玉米5:3模式覆膜和露地处理的叶绿素含量显著低于其他处理;花生、玉米间作对花生叶片叶绿素含量的影响与玉米所占比例成反比。花生、玉米5:3间作模式覆膜和露地处理的硝酸还原酶活性、根系活力在各个时期均低于其他各个处理,差异显著;各间作模式下花生都出现了产量显著下降的情况;花生、玉米4:2间作模式的玉米产量较单作玉米下降了24.9%,下降不显著。按照当年山东省粮食收购价格计算花生和玉米的收益花生、玉米4:2间作模式的覆膜处理经济效益明显高于其他间作处理。认为4:2间作模式覆膜处理为花生、玉米的最佳间作模式。     

玉米II花生间作系统与玉米根功能及其保护酶活性关系研究

研究玉米单作、玉米II花生2∶4模式和4∶2模式3种种植方式对玉米根系空间分布和根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,不同种植模式显著影响玉米的根系空间分布,根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性在间作模式下显著高于单作模式,间作能够延长玉米根系功能期特别是生长中后期根系功能,对玉米子粒产量的增加具有重要的促进作用。