小麦||蚕豆间作提高间作产量的优势及其氮肥响应

为探明小麦||蚕豆间作体系种间互补和竞争与产量优势的关系及其氮肥响应，为豆科禾本科间作最佳氮素管理提供指导，本研究通过为期2年（2015—2017年）的田间定位试验，在不施氮（N0）、低氮（N1，90 kg·hm^-2）、常规施氮（N2，180 kg·hm^-2）和高氮（N3，270 kg·hm^-2）4个施氮水平下，研究小麦||蚕豆间作的产量优势及其相关种间关系。结果表明，与单作相比，两年的间作小麦产量平均显著增加23.50%，单、间作蚕豆的产量均维持在4 000 kg·hm^-2左右，土地当量比均表现为N0 > N1 > N2 > N3 > 1的趋势，系统生产力平均达5 023 kg·hm^-2。与单作相比，间作小麦和蚕豆的花后干物质累积比例、干物质转移率和贡献率均不同程度增加，增幅随着施氮量增加而降低。不同施氮水平下，小麦的种间相对关系指数均表现出明显的互利效应，相对种间竞争强度在低氮水平为种内竞争，常规氮和高氮水平为种间竞争；蚕豆的种间相对关系指数则表现出竞争效应，相对种间竞争强度表现为种内竞争。较蚕豆而言，小麦的相对种间竞争力表现出不同程度的竞争优势，在种间竞争力为0.629 2时可获得最大的间作体系混合干物质量16 093 kg·hm^-2。综上，小麦||蚕豆间作降低了低氮水平下的种间竞争强度，扩大了小麦的互利效应和竞争优势，增加了间作作物的花后干物质累积比例以及干物质贡献率，表现出明显的间作产量优势。     

农业资源与环境重点专业人才培养模式改革研究

根据农业资源与环境本科专业的特点、社会需求以及全面提高本科教学质量的宗旨,遵循"厚基础、宽口径、求创新、有特色"的原则,从人才培养方案、课程设置、教学内容、实践教学体系几个方面,对农业资源与环境专业的人才培养模式进行了改革与实践。     

玉米/大豆间作体系中供磷水平对玉米磷吸收及根系生长的影响

为探究不同供磷水平对间作体系玉米根系形态特征的影响,并分析这些根形态参数变化与玉米植株磷素吸收的相应关系,研究通过盆栽试验,设置玉米单作、玉米与大豆间作2种种植模式及不施磷(0 mg/kg)、低磷(50 mg/kg)、中磷(100 mg/kg)、高磷(150 mg/kg)4个施磷水平。结果表明,与玉米单作相比,玉米与大豆间作种植分别显著增加了玉米根长、根表面积、根体积、根尖数和根干重24.17%、32.23%、35.01%、26.11%和36.97%,显著降低了根平均直径17.74%,并显著提高了玉米磷吸收量58.94%。与100 mg/kg常规施磷水平的玉米单作相比,50 mg/kg低磷条件下间作玉米磷吸收量并未降低。相关分析、通径分析和逐步回归分析结果显示,根系形态各参数与玉米磷吸收均有显著的相关性,其中根干重与玉米植株磷吸收的相关性最大,其次是根表面积与根系平均直径。综上表明,根系生长、根系表面积的增大以及平均根直径的减小是玉米与大豆间作提高玉米对磷素吸收能力的重要原因。     

不同磷水平下小麦蚕豆间作对根际有效磷及磷吸收的影响

【目的】探明不同磷水平下小麦–蚕豆间作对根际有效磷含量及作物磷吸收量的影响,提高磷肥利用率。【方法】2015—2016和2016—2017两季田间试验在云南农业大学试验基地耕作红壤上进行,供试小麦品种为云麦-52,蚕豆品种为玉溪大粒豆。设施P2O5 0 (P0)、45 (P45)和90 kg/hm^2 (P90)三个水平,和单作(M,包括小麦单作MW和蚕豆单作MF)和间作(I)两种种植模式。每季在小麦分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期,蚕豆分枝期、开花期、结荚期、籽粒膨大期、收获期采取根际土样测定有效磷含量。在小麦蚕豆收获期测定单、间作小麦、蚕豆产量,并测定作物地上部磷含量。计算土地当量比(LER)来衡量间作优势,并用磷肥农学利用率来反映磷肥的吸收效率。【结果】与单作相比,在P0、P45、P90水平下,2016年间作种植显著提高了小麦籽粒产量12.5%、21.7%和17.3%,2017年间作蚕豆产量较单作分别降低了16.8%、11.7%和8.2%。三个磷水平下,小麦–蚕豆间作具有产量优势,土地当量比(LER)为0.95~1.18。与常规施磷水平(P90)下的单作相比,小麦–蚕豆间作条件下,磷肥减施1/2 (P45)并未降低小麦和蚕豆产量。间作种植对小麦根际有效磷含量无显著影响(除2016年成熟期外),但2017年,在蚕豆分枝期、开花期、结荚期,间作则分别降低蚕豆根际有效磷含量20.8%、44.5%和18%。与P90单作相比,间作P45处理几乎不会降低小麦、蚕豆根际有效磷含量。小麦、蚕豆磷吸收量主要受磷水平的调控,种植模式对小麦和蚕豆磷的吸收量及磷肥农学利用率均没有影响。【结论】在本试验条件下,小麦–蚕豆间作提高了小麦籽粒产量,降低了蚕豆产量;间作种植主要是改变了蚕豆生育前期根际有效磷含量,但对作物的磷吸收量没有影响。小麦–蚕豆间作具有减施磷肥、维持作物产量和根际土壤有效磷的潜力。     

间作小麦蚕豆不同生长期根际有机酸和酚酸变化

有机酸和酚酸是根系分泌物的主要组成部分,其在根际过程中发挥重要作用。根系有机酸和酚酸的分泌及其在根际中的含量与作物种类、营养状况、耕作方式有关。但人们对种植方式(间作)改变根际过程的研究并不多,尤其是间作条件下根际有机酸、酚酸的变化情况尚不清楚。小麦蚕豆间作是云南最常见的间作模式,它可以显著提高作物产量、提高养分利用效率,且其间作优势的形成与地下部根际效应密切相关。为了探讨间作对根际的影响,通过建立高效液相色谱(HPLC)分析方法,分析了盆栽试验条件下小麦蚕豆间作不同生育期根际有机酸和酚酸的变化特征。结果表明:在营养生长阶段(57~120 d),间作改变了蚕豆根际有机酸的含量,尤其在蚕豆分枝期(57 d)、结荚期(120 d),间作根际有机酸总量是单作的21.7倍和1.95倍,其中主要是促进了柠檬酸和富马酸在蚕豆根际的累积。在生殖生长阶段(120~169 d),间作提高了小麦根际有机酸的含量,尤其在孕穗期(120 d)、灌浆期(142 d),间作根际有机酸总量是单作的3.73倍和2.3倍;其中主要是改变了乳酸、富马酸和乙酸在小麦根际的累积。此外,间作降低了小麦根际酚酸的含量,抑制了酚酸在小麦根际的累积,但对酚酸种类没有影响;间作也改变了蚕豆根际酚酸的种类,其中主要是促进了蚕豆根际香草酸和丁香酸的累积、减少了香豆酸含量。总之,间作可能通过改变根际有机酸和酚酸的累积而改变根际过程。     

小麦/蚕豆间作条件下硅对小麦白粉病发生的影响

农作物间作可以持续降低病虫害发生,但间作条件下硅对病害发生的影响研究较少。此文通过砂培、水培试验,研究比较了单作和间作条件下施硅对小麦氮养分吸收及小麦白粉病发生的影响。试验结果表明：间作平均降低小麦白粉病9.8%。施用硅肥显著降低小麦白粉病的发病率和严重程度,单作条件下施硅降低小麦白粉病发病率2.2%~35.1%,间作条件下降低3.4%~15%。水培条件下,施用硅肥没有提高小麦生物量的趋势,对小麦氮含量无影响。砂培条件下,施硅增加单作小麦生物量14.2%,增加间作小麦生物量57.1%。施硅降低单作小麦氮含量10.4％,而增加间作小麦氮含量5.5％。     

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％.     

大麦/蚕豆间作条件下供氮水平对作物产量和大麦氮吸收累积的影响

为给云南地区非豆科/豆科作物合理间作种植提供理论依据,通过田间小区试验,研究了N⁰、 N_112.5、N²²⁵和 N_337.5 4个施氮水平（0、112.5、225和337.5 kg N·hm_-2）下大麦/蚕豆间作作物产量及氮素养分吸收累积的特点及差异。结果表明,大麦/蚕豆间作具有间作产量优势,4个施氮水平中N²²⁵的土地当量比最高,达到1.13。不同施氮水平下间作大麦产量表现出第一行>第二行>第三行的趋势。与单作相比,间作大麦地上部和地下部氮含量平均提高5.8%~35.8%,地上部氮素累积吸收量及吸收速率提高7%~32.1%。在N⁰、 N_112.5、 N²²⁵水平下,氮含量、氮素累积吸收量及吸收速率均呈间作第一行>间作第三行>单作的趋势。单作大麦氮素累积吸收量和吸收速率以N_337.5水平最高,分别为95.46 kg·hm_-2和1.736 kg·hm_-2·d_-1,而间作大麦则以N²²⁵水平最高,分别为105.03 kg·hm_-2和1.910 kg·hm_-2·d_-1。     

间作调控小麦抗氧化酶活性及丙二醛含量降低小麦白粉病发生率

小麦蚕豆间作可以降低小麦白粉病(Erysiphe graminis f. sp.tritici),但不同氮水平下间作提高小麦抗性的机制尚不清楚。通过盆栽试验，设置2种种植模式[单作小麦(MW)和小麦蚕豆间作(IW)]和3个施氮水平[75、150、225 mg/kg (分别为N1、N2、N3)],分别于白粉病菌接种0 h、12 h、1 d、2 d、3 d、6 d、10 d调查小麦白粉病发病率及病情指数，同时测定单间作小麦叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。结果表明，只有种植模式、氮水平与种植模式交互作用对小麦白粉病发病率有显著影响，但随着氮水平增加，小麦白粉病发病率和病情指数也增加。在病原菌接种后3 d单间作小麦出现白粉病病斑，病原菌接种后5～10 d,在3个氮水平下，间作分别降低小麦白粉病发病率和病情指数29%、24%、21%和23%、21%(N3水平除外)。病原菌接种后单间作小麦叶片POD、CAT和SOD活性明显提高，随后降低；病原菌接种后12 h, 3个氮水平下间作叶片POD活性较单作分别提高56%、49%、29%,...