玉米–大豆套作模式下氮肥运筹对玉米产量及干物质积累与转运的影响

玉米-大豆套作是西南地区玉米的主要种植模式之一,研究该模式下玉米适宜的氮肥运筹方式,对该区玉米生产具有重要指导意义。通过2年田间试验,研究了施90、180、270和360 kg N hm–2及底肥∶拔节肥∶穗肥=5∶0∶5、3∶2∶5、5∶2∶3对玉米–大豆套作模式下玉米产量及干物质积累与转运的影响。结果表明,在相同底追比条件下,玉米产量及干物质积累量随施氮量增加呈先增后减的变化趋势。施180 kg N hm–2可以显著促进玉米穗粒数、千粒重及有效穗数的增加,提高花前干物质转运量和花后干物质同化量,植株干物质积累量和最大增长速率亦达到最大;相同施氮量条件下,不同底追比对玉米产量及干物质积累的影响表现为:3∶2∶55∶0∶55∶2∶3。氮肥后移(3∶2∶5)可以促进花后干物质积累和向籽粒中转运,增大干物质最大增长速率,改善玉米穗部性状,与传统施肥方式(5∶0∶5)相比,氮肥后移处理2年平均产量提高了4.11%。施氮量及底追比对产量的交互影响显著,2010年以施270 kg N hm–2并按3∶2∶5底追比处理玉米产量最高,与相同底追比条件下施180 kg N hm–2处理差异不显著;2011年玉米产量以施180 kg N hm–2按3∶2∶5底追比处理显著高于其他处理,达到7803 kg hm–2。在本试验研究范围内,施180 kg N hm–2及底追比为3∶2∶5的处理是获得玉米–大豆套作模式下玉米高产的最佳氮肥运筹方式。     

减量施氮对玉米-大豆套作系统中作物产量的影响

通过田间试验,研究了种植模式(玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0、180、240 N kg hm^–2)对作物产量和大豆光合特性、干物质积累的影响。结果表明,大豆叶片P_n、G_s、C_i、T_r和植株干物质积累量随生育时期的推移呈先增加后降低的趋势。与单作相比,套作处理大豆的P_n、G_s、T_r在V5期(玉米大豆共生期)显著降低,但在R2、R4、R6期(玉米收获后)无显著差异,地下部、地上部及总干物质积累量在各生育时期呈降低趋势,R4~R6期的作物生长率和经济系数则显著提高。玉米-大豆套作体系下,施氮显著提高了大豆花后叶片P_n、G_s、T_r和植株地下部、地上部及总干物质积累量,增加了大豆单株荚数和产量,与习惯施氮(240 N kg hm^–2)相比,减量施氮处理(180 N kg hm^–2)大豆的P_n在R4、R6期提高了3.57%、11.82%,总干物质积累量在R6、R8期提高了5.06%、10.21%,单株荚数、产量提高了8.30%、10.15%。减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的总产量最高,总经济系数为0.49,LER达2.17。玉米-大豆套作减量一体化施肥有利于提高大豆光合特性和干物质积累,提高大豆产量和玉米-大豆套作系统总产。     

玉/豆套作荫蔽对大豆光合特性与产量的影响

在“玉/豆”套作模式下研究了不同株型玉米遮荫对大豆光合特性与产量效益的影响。结果表明,不同株型玉米下大豆生长的温、湿度和透光率是导致大豆叶片形态和光合特性在四叶期后出现差异的直接原因。田间光照不足导致大豆叶面积指数增加,比叶重减小,光合速率和叶绿素a/b值降低,且荫蔽越严重,光合能力越弱,产量越低。玉米收获后,大豆前期遭受的光合抑制得到缓解,光合生产逐渐恢复,恢复能力最强的为紧凑型玉米下的大豆,其生育后期的光合能力已接近单作大豆。初花期组织切片观察发现,随着荫蔽程度的加重,大豆叶片变薄,表皮细胞体积变大,角质层变薄,栅栏组织和海绵组织分化不明显,细胞间隙增大。总之,与紧凑型玉米套作,可减缓大豆生长过程中的弱光胁迫,保证全年高产、高效。     

施氮方式对玉米-大豆套作体系中作物产量及玉米籽粒灌浆特性的影响

氮肥的过量施用和低效利用, 造成资源浪费和环境污染, 不利于农业的可持续发展。为了减少氮肥的投入量, 发挥氮肥的增产效益, 本研究对玉米-大豆套作模式的施氮量和施肥距离进行优化调整。通过两年田间试验, 探讨了减氮36% (RN36%)、减氮18% (RN18%)和习惯施氮(CN) 3种施氮水平和距离窄行玉米0 cm (D1)、15 cm (D2)、30 cm (D3)、45 cm (D4) 4种施肥距离对作物产量和玉米花后干物质积累与转运、籽粒灌浆特征的影响。结果表明, 与习惯施氮相比, 减氮18%处理的玉米花后干物质转移量、转移率及对籽粒的贡献率分别提高了22.65%、18.75%和15.90%, 籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高了9.79%和10.76%; 玉米、大豆产量及系统周年产量提高了4.95%、7.07%和5.35%; 各施肥距离间, 以距离窄行玉米15~30 cm的施肥效果最佳。减氮18%时, D2处理下玉米的平均灌浆速率、最大灌浆速率、穗粒数及百粒重比玉米常规穴施(D1)处理分别提高了10.32%、10.92%、9.08%和4.75%; 玉米、大豆产量和系统总产最高。玉米-大豆套作体系下, 减氮18%和距离窄行玉米15~30 cm施肥有利于增加玉米花后干物质的积累, 促进干物质向籽粒中转运, 增大灌浆速率, 增加百粒重和穗粒数, 提高玉米产量和大豆产量, 以实现系统周年作物增产。     

玉米–大豆带状套作行距配置对作物生物量、根系形态及产量的影响

空间配置是影响间作套种作物生长和产量构成的关键因素之一。本研究固定玉米–大豆套作带宽200 cm,玉米采用宽窄行种植,设置4个玉米窄行行距为20 cm(A1)、40 cm(A2)、60 cm(A3)和80 cm(A4)套作处理,2个玉米和大豆净作对照处理,研究行距配置对套作系统中玉米和大豆生物量、根系及产量的影响。结果表明,套作大豆冠层光合有效辐射和红光/远红光比值均低于净作,且随着玉米窄行的增加而降低。套作系统中大豆地上地下生物量、总根长、根表面积和根体积从第三节龄期(V3)到盛花期(R2)逐渐增加,但随着玉米窄行的增加而降低。套作玉米地上地下生物量从抽雄期到成熟期逐渐增加,根体积却逐渐降低,但这些参数随玉米窄行的变宽而增加。玉米和大豆在带状套作系统中产量均低于净作,且随玉米窄行的变宽,玉米产量逐渐增加,2012和2013两年最大值平均为6181 kg hm–2,而大豆产量逐渐降低,两年最大值平均为1434 kg hm–2,产量变化与有效株数和粒数变化密切相关。此外,玉米–大豆带状套作群体土地当量比(LER)大于1.3,最大值出现在A2处理,分别为1.59(2012年)和1.61(2013年),且最大经济收益也出现在A2处理(2年每公顷平均收益为1.93万元)。因此,合理的行距配置对玉米–大豆带状套作系统中作物的生长、产量构成和群体效益具有重要的作用。     

平衡施肥对马铃薯-大豆套作系统中作物产量的影响

根据西北一熟制灌区土壤养分条件以及马铃薯-大豆系统中作物养分吸收互补的特点,选用马铃薯品种费乌瑞它和大豆品种冀豆12作为试验材料,设置3重复随机区组试验,小区处理最优施肥(OPT:N、P、K分别为180、135、135 kg hm~(–2))、最优减N(OPT-N)、最优减P(OPT-P)、最优减K(OPT-K)、最优减1/3N(OPT-1/3N)、最优增1/3N(OPT+1/3N)、最优减1/3P(OPT-1/3P)、最优增1/3P(OPT+1/3P)、最优减1/3K(OPT-1/3K)和不施肥(CK)10个处理。通过2012—2013连续2年大田试验,系统分析N、P、K对套作马铃薯及套作大豆产量及产量构成因素的影响。结果表明,OPT-N处理与OPT处理套作马铃薯产量差异最大(11 653.86 kg hm~(–2));OPT-P处理与OPT处理套作大豆产量差异最大(751.55 kg hm~(–2)),差异均达到显著水平(P0.05),说明影响套作马铃薯、套作大豆产量的最大的因素分别是N和P。随N水平递增,套作马铃薯产量呈现递增的趋势,OPT+1/3N处理产量最高为50 231.85 kg hm~(–2);套作大豆产量则呈现先增后减的趋势,OPT处理产量最高为3373.55 kg hm~(–2),方差分析表明,OPT和OPT+1/3N各处理套作马铃薯产量差异不显著,OPT-1/3N、OPT、OPT+1/3N各处理套作大豆产量差异不显著。随P素水平增加,套作马铃薯和套作大豆产量均呈现增加趋势,OPT+1/3P处理下套作马铃薯、套作大豆产量均最高,分别为52 430.03 kg hm~(–2)和3637.13 kg hm~(–2),同样在OPT+1/3P处理下,套作马铃薯平均单薯最重,套作大豆有效荚数、每荚粒数及单株粒数均最高,2年平均分别为185.13、74.24、1.87和139.15 g。综合考虑薯豆套作产量效应及养分利用效率,OPT施肥方案中,N适宜,P偏低,K偏高。     

马铃薯与紧凑型玉米不同套作方式对马铃薯产量的影响

采用随机区组设计,研究了马铃薯与紧凑型玉米不同套作方式对产量的影响。结果表明,在相同条件下,不同套作方式马铃薯产量不同,单套单和双套单两种方式马铃薯产量较高,而双套双和单套双马铃薯产量相对较低。带距相同,套作方式不同,产量结果不同。     

带状套作荫蔽及复光对不同大豆品种(系)生长及产量的影响

选取我国南方套作模式下20个不同产量水平的大豆品种(系),于2013—2014年采用净作和遮阴(遮阳网或玉米)对比分析了高产和低产大豆品种在荫蔽期及复光期的生长特点。结果表明,荫蔽期间,茎叶干物重显著低于净作,分配规律表现为"茎多叶少",分别为58.4%和41.6%;与高产类型大豆相比,低产类型茎叶干重下降比例、茎长、茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积显著增加;荫蔽期地上部干物质与产量呈显著正相关,茎干物质比例与产量呈显著负相关。光照恢复后,地上部干物质迅速增加,分配规律表现为"茎少叶多",复光后30 d分别为47.7%和52.3%;高产类型地上部干物质、叶面积、叶干重比例、茎粗均显著大于低产类型,茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积均显著小于低产类型;地上部干物质、叶面积、茎粗、叶干物质比例与产量呈显著正相关,茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积与产量呈极显著负相关。通过复光前后生长性状与产量的回归分析,复光后30 d的叶干物质比例、茎长/地上部干物质、茎粗可作为预测套作大豆产量的主要指标。上述结果表明,选择荫蔽期茎长较短、地上部干物质较大、叶面积更大,光照恢复期茎粗较大、叶干物质比例较大、茎长/地上部干物质较小的大豆品种可以在套作下获得高产。     

秸秆还田条件下玉米-高粱（玉米）-大豆轮作的产量与效益分析

为明确不同轮作模式的籽粒产量与经济效益差异,推广合理的轮作种植模式,试验设置玉米-高梁-大豆、玉米-玉米-大豆、连作玉米、连作大豆4种种植模式。研究结果表明:玉米-高梁-大豆、玉米-玉米-大豆中大豆籽粒产量较连作大豆籽粒产量分别增加23.88%和17.55%,玉米-高梁-大豆和玉米-玉米-大豆轮作模式年净收益比连作玉米分别高1377元/hm^2和336元/hm^2,玉米-高梁-大豆和玉米-玉米-大豆轮作模式年净收益比连作大豆分别高2279元/hm^2和1237元/hm^2,玉米-高梁-大豆轮作年净收益比玉米-玉米-大豆轮作高1041元/hm^2。     

甘蔗间种菜用大豆对甘蔗产量、品质及间种后综合经济效益的影响

以广西区种植面积最大的‘新台糖22’、‘桂春2号’、‘柳豆3号’和‘桂春8号’为间作套种试验材料,研究探索不同大豆品种、不同播期及不同间种密度对甘蔗产量、品质及综合经济效益的影响。试验结果表明,在同等管理和施肥条件、种地养地、保证甘蔗品质和产量的前提下,以第2播期间种2行中熟大豆品种效果最好。综合经济效益最高的是第2播期间种2行的晚熟大豆品种。     

盐碱地棉花花生间作种植模式对产量和效益的影响

为优化硫酸盐盐碱地棉花花生种植模式和提高单位土地面积综合经济效益,本研究以‘鲁棉研37 号’和‘花育36 号’为供试材料,在高唐硫酸盐盐碱地条件下,通过两年大田试验分析了棉花花生不同间作种植模式下作物产量、单位面积的土地当量比、种植成本和效益。结果表明,在试验点的气候条件下,棉花花生不同种植模式中两种作物产量存在年际间差异;棉花花生2:4 和4:8 间作种植模式的土地当量比、总效益、总成本和净效益均较高,其中4:8 种植模式的最高。棉花花生4:8 大小幅间作种植,年际间换带轮作,可作为当地棉花花生复合种植的最优配置。     

玉米/大豆间作条件下根瘤菌与氮肥互作对大豆产量和品质的影响

通过大豆与玉米间作,研究根瘤菌与氮肥互作对大豆产量和品质的影响。研究结果表明,合理运筹氮肥和大豆种子拌根瘤菌均可提高间作大豆产量、品质和效益;大豆种子拌根瘤菌还可增强玉米/大豆间作系统的互补促进效应,减少施氮量,增加复合系统总效益;大豆高产、优质、高效等不同指标对应的最大需氮量不同,在确定大豆最佳施氮量时应考虑施氮量与根瘤菌互作效应的影响。     

玉米与穿山龙间作的产量与效益

玉米与穿山龙不同间作方式的试验结果表明:间作对玉米产量影响不显著,穿山龙产量略有下降,间作的经济效益明显高于清种玉米;玉米株间作穿山龙较玉米垄间作穿山龙更有利。     

钼肥对玉米大豆间作体系中玉米产量影响的研究

本试验运用三因素二次回归正交旋转组设计的试验方法,进行钼肥对玉米、大豆间作体系中玉米产量影响的研究.结果表明:施钼量和玉米密度,施钼量和带型配置都有一定的互作效应;当玉米密度、带型配置适当时施入钼肥均能增加玉米产量,即在玉米大豆体系中加入钼肥能有效地提高间作玉米的产量.在试验条件下,当玉米密度为43 747.2株/hm2,玉米与大豆带型配置为2∶2,大豆钼酸铵用量为3 750 g/hm2时,间作玉米产量可达到7 452.406 kg/hm2.     

玉米大豆播期衔接对间作大豆干物质积累及产量的影响

为完善玉米/大豆间作的播期衔接技术,在西南地区寻求合适的玉米、大豆播期。试验在田间采用二因素裂区设计,以玉米/大豆间作模式下3个玉米播期:早播(A1:5月15日)、中播(A2:5月30日)、晚播(A3:6月14日)与3个大豆播期:早播(B1:5月30日)、中播(B2:6月14日)、晚播(B3:6月29日)为对象,研究不同玉米、大豆播期对大豆的干物质积累、器官分配比率及产量的影响。结果表明:大豆开花后作物生长率、单株干物质积累量、荚果分配率和产量均在玉米中播时最高,开花后作物生长率较玉米晚播时高出33.2%;在R4、R6生育时期,单株干物质积累量和大豆荚果分配比率分别比玉米晚播时高32.4%,17.9%和26.3%,23.9%;大豆产量较玉米晚播时高75.7%。玉米中播时衔接不同播期的大豆,其单株干物质积累量、荚果分配比率和产量均在大豆早播时最高,在R4、R6生育时期,大豆单株干物质积累量与荚果分配比率比大豆晚播时分别高195.4%,58.5%和33.9%,26.7%;大豆产量较大豆晚播时高出128.7%。在玉米/大豆间作下,玉米中播(5月30日)间作大豆早播(5月30日),即玉米大豆同时播种时,可提高大豆开花后作物生长率,增加单株干物质累积量、籽粒分配率和产量。     

玉米沟塘覆膜模式间作马铃薯产量效益研究

针对云南省农业生产中玉米马铃薯间作面临的突发干旱危害和低产低效问题,在云南省宣威市农业技术示范基地,进行了玉米打塘开沟地膜覆盖间作马铃薯抗旱增产增效试验研究。结果表明：玉米开沟或打塘+地膜覆盖间作马铃薯复合技术可以提高土壤水分积蓄量,玉米开沟间作和打塘间作土壤含水量分别比玉米平垄和马铃薯单作最多增加28.32%和25.16%;在玉米生育前期,玉米开沟或打塘地膜覆盖间作马铃薯措施有利于促进玉米和马铃薯的生长发育,开沟和打塘模式玉米株高比平垄分别增加31.94%和26.33%,叶面积指数（LAI）分别增加49.56%和25.29%;开沟和打塘措施的玉米理论产量和经济系数均高于玉米平垄间作和单作,玉米产量、复合产量和土地当量比（LER）均显著增加,打塘种植的土地当量比最大（LER=1.20）,比平地处理增加10.52%,增产效益显著。所以,该措施能有效提高作物间作系统抗旱能力,增产增效,对稳定农业收益和保障粮食安全具有重要意义。     

玉米-大豆带状间作下玉米品种产量和主要农艺性状比较分析

利用适宜株型玉米和矮秆大豆进行玉米-大豆带状间作有利于农业的可持续发展。探索玉米不减产或减产5%以内,且额外增收大豆1 000kg/hm2的间作组合,选择适合间作的玉米品种是构建优异玉米-大豆间作复合群体技术的核心之一。对2∶2玉米-大豆带状间作的玉米产量和农艺性状进行初探,初步了解了间作模式对玉米产量和农艺性状的影响规律,初步筛选出适宜本地区间作的玉米品种,为本地区示范、推广该模式提供理论依据。     

氮磷钾配施对制种玉米产量及经济效益的影响

为完善甘肃省张掖市制种玉米施肥体系,探究氮磷钾配方施肥对氮、磷和钾肥利用率的提升效果及其对制种玉米生长与产量的调控效应,明确氮磷钾配施对土壤肥力的影响。以制种玉米为供试作物,地表滴灌为供水方式,设置配方缺氮（T1）、配方缺磷（T2）、配方缺钾（T3）、氮磷钾配方施肥（T4）、常规缺氮（T5）、常规缺磷（T6）、常规缺钾（T7）、常规施肥（T8）和不施肥（T9）9个施肥处理。结果表明,T4与T8处理产量分别为7158.9和6638.9kg/hm²,显著高于相应的缺素施肥处理;T4处理水分利用率较T8处理提高7.33%（P<0.01）,N、P、K化肥利用率分别提高5.9%、67.3%和70.2%（P<0.05）,经济效益提高9.94%,土壤养分综合指数提高20.00%。氮磷钾配方施肥能显著促进作物生长,释放高产潜力,提高水肥利用效率,提升经济效益和土壤肥力,为推荐的施肥模式。     

马铃薯大豆间作模式效益分析

筛选适合与马铃薯问作的作物和栽培模式,充分利用土地资源,提高单位面积的产值,增加农民的收益.以课题组前期从多个品(系)马铃薯中筛选出的钾高效马铃薯HKE-1和HKE-21为材料,与大豆进行间作试验,马铃薯与玉米闻作,马铃薯、大豆、玉米净作作为对照,研究薯II豆在行比为2:1和2:2栽培模式下的效益情况.结果表明:薯‖豆在行比为2:1栽培模式下的经济效益较好,材料HKE-1薯‖豆的纯收益为2546.79元/667 m2,HKE-2薯‖豆的纯收益最高,为2678.11元/667 m2.HKE-2薯‖豆的纯收益最高,适宜推广.