边界线分析法评价小麦/西瓜/玉米间作体系产量的限制因子

本研究旨在分析小麦/西瓜/玉米间作体系限制作物产量的关键因子,为该体系的优化提供科学依据。采用农户调研的方式,对河北省曲周县的小麦/西瓜/玉米间作模式展开调查,主要调研内容是小麦和玉米的播种量、养分投入量和产量以及西瓜的养分投入量和产量,应用边界线分析方法评价小麦/西瓜/玉米间作高产体系的限制因子。结果表明,限制小麦产量的关键因子为小麦播种量,贡献率达17.8%,而养分投入量的贡献率分别为:P₂O₅ 12.5%、K₂O 11.7%、N 8.0%。限制西瓜产量的关键因子为钾肥投入量,贡献率达15.8%,N、P₂O₅的贡献率分别为14.2%和11.8%。限制玉米产量的关键因子为氮肥投入量,贡献率达20.6%,其他因子的贡献率分别为:K₂O 14.2%,P₂O₅ 11.5%,播种密度9.2%。因此,在小麦/西瓜/玉米间作体系中,应适当调控小麦播量,优化西瓜的钾肥和玉米的氮肥投入量,促进该间作模式的产量优势。     

马铃薯与玉米复合种植对土壤化感物质及土壤细菌群落结构的影响

为探究马铃薯与玉米复合种植对化感物质积累与细菌群落结构的影响,分析轮作、间作缓解连作障碍的机制,本研究以马铃薯连作、玉米连作、马铃薯||玉米间作、马铃薯-玉米轮作第8年的土壤为对象,利用GC-MS测定土壤中化感物质含量,并采用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌16Sr DNA V4-V5区域进行测序,分析土壤中细菌多样性和群落结构的变化,并对化感物质和优势菌属进行相关性分析。结果表明:玉米连作和马铃薯连作会导致化感物质的积累,玉米连作土壤积累了更多的油酸、亚油酸、花生酸、木焦油酸等脂肪酸,马铃薯连作土壤积累了更多的硬脂醇、二十烷醇等脂肪醇类物质。轮作降低了大部分化感物质的积累,间作降低的化感物质种类相对轮作较少。不同种植方式下土壤细菌群落结构发生了显著变化,相对于连作,间作和轮作Ace指数和Chao指数显著升高。在门水平上,轮作土壤放线菌丰度显著高于马铃薯连作土壤,间作土壤拟杆菌门丰度显著低于玉米连作土壤,两种连作土壤中酸杆菌门丰度都较轮作显著升高。在属水平上,一些有益细菌如节杆菌属、溶杆菌属等在复合种植土壤中相对丰度更高。通过相关性分析发现土微菌属、小梨形菌属与脂肪醇类物质呈显著正相关,黄杆菌属、溶杆菌属、微杆菌属等与脂肪酸类物质呈显著负相关。马铃薯与玉米复合种植降低了化感物质在土壤中的积累,从而抑制了土壤细菌丰度的降低,提高了有益菌属丰度,消减了连作障碍。     

不同间作绿肥替代化肥模式对木薯性状和产量的影响

通过探讨秸秆还田与化肥减施下间作绿肥对木薯产量性状的影响,着力解决连作木薯土壤肥力提高与改良相关技术的协调增效。于2019-2020年,以木薯品种“南美1号”为供试材料,设置8个处理,调查每个小区的木薯茎径、叶绿素（SPAD）、块根直径、块根长、单株茎秆鲜重、单株块根鲜重、株高、单片叶重、单株块根数以及小区产量等农艺性状。结果表明,处理5（木薯秆还田+化肥减量12.5%+12.5%营养元素当量黑豆绿肥还田）的木薯产量最高,并得到拟合方程。绿肥秸秆还田以及间作绿肥从整体上改良了土壤肥力,并通过显著影响木薯块根、单片叶重以及单株块根数而影响最终产量。     

间作番茄对甘蓝生长及其主要害虫种群数量的影响

研究了甘蓝、番茄不同间作比例对甘蓝生长及主要害虫种群数量的影响,以期找到适宜的间作比例,为生产实践中进一步推广应用提供理论依据。试验结果表明,甘蓝与番茄间作模式,对甘蓝主要害虫菜青虫、小菜蛾、菜蚜等有一定的趋避效果,但6∶1的间作处理效果较差,4∶1、2∶1的间作处理效果良好,且差异不明显;2∶1的间作处理由于间作密度小,甘蓝受番茄生长的影响大,植株生长不良,6∶1的间作处理由于间作密度较大,甘蓝受虫害影响大,叶球虫孔数多,商品性差,4∶1的间作处理,植株生长良好,叶球饱满、质量大、商品性好。综合各项数据分析,4∶1的间作比例更合适。     

间作栽培对宁夏南部山区马铃薯根际土壤真菌菌群结构的影响

根据宁夏南部山区气候和作物的生长特点，设计马铃薯‖玉米（P‖M，行比分别为4∶1，3∶2， 2∶3）、马铃薯‖蚕豆（P‖F，行比同前）、马铃薯不同品种（A‖B‖C，行比1∶1∶1）间作栽培模式，以马铃薯连作为对照，研究马铃薯根际土壤真菌多样性和菌群结构的变化，探寻能够减轻宁夏南部山区马铃薯连作障碍的有效栽培模式。采用基于18S rDNA的末端标记限制性片段长度多态性 (Terminal restriction fragment length polymorphism，T-RFLP) 技术研究不同间作栽培模式下马铃薯根际土壤真菌的菌群结构和多样性变化，构建真菌ITS克隆文库，利用Genbank数据库比对各栽培模式中ITS序列的测序结果，并作群落结构组成和功能分析。结果表明，马铃薯间作栽培后真菌Shannon-Wiener指数和Simpson指数均有不同程度降低；马铃薯与玉米、蚕豆间作后根际土壤真菌的物种丰富度在门、纲和目的分类学水平上与连作相比明显下降，菌群结构发生较大变化，成熟期马铃薯‖玉米3∶2行比间作模式与连作的差异最大，属的比例下降67.74%。间作栽培后，黑孢属（Nigrospora）、地丝霉属（Geomyces）、圆盘菌属（Orbilia）、枝顶孢属（Acremonium）、四枝孢属（Tetracladium）等9个属的真菌消失，同时新增刺盘孢属（Colletotrichum）、毛壳属（Chaetomium）、巨孢囊霉属（Gigaspora）、小球腔菌属（Pleosporineae）等13个属的真菌，其中马铃薯‖玉米3∶2行比间作后巨孢囊霉属比例高达60.35%。可见，马铃薯‖玉米间作栽培能有效改善马铃薯根际土壤的真菌菌群结构，使其微环境得以改善，缓解宁夏南部山区马铃薯连作障碍。     

砂田甜瓜套作向日葵系统的养分利用研究

2010—2013年在庄浪县进行的砂田甜瓜套作向日葵系统的养分利用研究的结果表明,无论在甜瓜的初花期、座果期、膨大期套作食葵或油葵,套作系统比单作明显提高了作物的吸氮量、吸磷量和吸钾量。氮吸收量比单作增加50%~59%,磷吸收量比单作增加12%~41%,钾吸收量比单作增加33%~68%。     

间作茶园中茶树生态生理特性的研究

茶树(Camellia sinensis(L.)O.Ktze.)是亚热带常绿阔叶灌木,具有喜光、耐荫、喜湿、畏寒的特性,其生长发育与茶园生态环境密切相关,尤其在强光、高温、低湿条件下,对茶芽的生长带来不利的影响,致使夏秋茶低产劣质。为此,近20年来,国内外不少学者广泛地开展了间作茶园生态效应及效益的研究,认为适度遮荫(即种植遮荫树)能明显地提高茶叶产量和绿茶品质。但是,对间作茶园的生态条件与茶树主要生理活动(诸如光合、呼吸、蒸腾作用等)的关系报道甚少。为此,我们研究了茶园间作对茶树主要生理活动的影响,并与单作茶园比较,以揭示生态生理特性,从而为建立茶园复合生态系统提供一定的理论依据和具体措施。     

Tree and crop productivity in gliricidia/maize/pigeonpea cropping systems in southern Malawi

This study examined the hypothesis that incorporation of Gliricidia sepium (Jacq.) Walp.) (gliricidia), a fast-growing, nitrogen-fixing tree, into agroforestry systems in southern Malawi may be used to increase the input of organic fertilizer and reduce the need for expensive inorganic fertilizers. The productivity of maize (Zea mays L.), pigeonpea (Cajanus cajan L.) and gliricidia grown as sole stands or in mixed cropping systems was examined at Makoka Research Station (latitude 15° 30′ S, longitude 35° 15′ E) and a nearby farm site at Nazombe between 1996 and 2000. Treatments included gliricidia intercropped with maize, with or without pigeonpea, and sole stands of gliricidia, maize and pigeonpea. Trees in the agroforestry systems were pruned before and during the cropping season to provide green leaf manure. Maize yields and biomass production by each component were determined and fractional light interception was measured during the reproductive stage of maize. Substantial quantities of green leaf manure (2.4 to 9.0 Mg ha⁻¹ year⁻¹) were produced from the second or third year after tree establishment. Green leaf manure and fuelwood production were greatest when gliricidia was grown as unpruned sole woodlots (c. 8.0 and 22 Mg ha⁻¹ year⁻¹ respectively). Improvements in maize yield in the tree-based systems also became significant in the third year, when c. 3.0 Mg ha⁻¹ of grain was obtained. Tree-based cropping systems were most productive and exhibited greater fractional light interception (c. 0.6 to 0.7) than cropping systems without trees (0.1 to 0.4). No beneficial influence of pigeonpea on maize performance was apparent either in the presence or absence of gliricidia at either site in most seasons. However, as unpruned gliricidia provided the greatest interception of incident solar radiation (>0.9), coppicing may be required to reduce shading when gliricidia is grown together with maize. As pigeonpea production was unaffected by the presence of gliricidia, agroforestry systems containing gliricidia might be used to replace traditional maize + pigeonpea systems in southern Malawi. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

林豆复合生态系统土壤理化性质的研究

本文对混种大豆的落叶松.大豆、水曲柳-大豆复合生态系统土壤理化性质进行研究。结果表明,在一个生长季内混种后的土壤物理性质得到了改善。落叶松.大豆与水曲柳一大豆复合生态系统的土壤容重为1.112g/cm3和1.058g/cm3均低于相对应的纯林:混种大豆后土壤总孔隙度增加。两种林-豆复合生态系统土壤有机质分别比对应纯林高1.77倍和1.09倍:落叶松一大豆复合生态系统全氮和水解氮含量分别高于落叶松纯林4.2%和53.0/%,水曲柳-大豆复合生态系统全氮和水解氮含量分别高于水曲柳纯林75.5%和3.3%:混种大豆后全磷含量降低,而有效磷含量则增加:落叶松-大豆复合生态系统全钾和有效钾比落叶松纯林高0.6%和17.5%,水曲柳-大豆复合生态系统全钾和有效钾分别比水曲柳纯林高56.4%和21.8%。图1表3参27。     

烤烟套种甘薯对烟叶质量、烟薯产量及土壤温湿度的影响

为筛选出适宜与烤烟套种的甘薯品种,解决部分烟区烤烟种植调茬难度大与综合效益低等问题,通过田间大区试验,研究烤烟套种不同甘薯品种对烟叶质量、烟薯产量及土壤温湿度的影响。结果表明,烟薯套种能够明显提升土壤相对含水率和烟叶产量,其相对含水率提高幅度介于12.03%~91.88%,烤烟产量增幅为12.29%~31.26%。烤烟套种甘薯以紫薯产量最高,块根产量达29400 kg/hm ²,且单薯质量大于100 g占总薯重的比例在紫薯中最高。烤烟套种甘薯提升了烤烟中上部烟叶的总糖和还原糖含量,降低了烟碱和总氮含量,有利于改善烟叶内在品质。烤烟套种甘薯降低了上部烟叶含梗率,但增大了上部烟叶叶面密度,以烤烟套种紫薯表现突出。烤烟与紫薯套种,可作为一种烟田增产、烟叶增值和烟农增收的种植模式。