小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作的氮素吸收利用及氮肥残效研究

采用¹⁵N土壤稀释标记法研究了“小麦/玉米/大豆”和“小麦/玉米/甘薯”(以下简称“麦/玉/豆”和“麦/玉/薯”)在不同根系分隔方式下的氮素吸收利用及氮肥残效。结果表明,不分隔与完全分隔相比,2种体系的小麦植株¹⁵N当季吸收量和回收率提高,土壤残留¹⁵N%丰度及总N含量降低;“麦/玉/豆”的玉米植株¹⁵N当季吸收量和回收率提高25.16%和25.16%,玉米土壤残留¹⁵N%丰度及总N含量提高13.89%和10.15%,“麦/玉/薯”的则分别降低15.98%,15.99%,17.37%和5.19%;大豆植株的¹⁵N当季吸收量和回收率、土壤残留¹⁵N%丰度降低,土壤总N含量提高3.03%;甘薯植株的¹⁵N当季吸收量和回收率提高,土壤残留¹⁵N%丰度和总N含量降低0.91%和4.95%。在利用前茬作物残留在土壤中的¹⁵N时,“麦/玉/豆”的小麦、玉米对残留¹⁵N的吸收量与回收率高于“麦/玉/薯”的小麦、玉米;大豆对前茬小麦、玉米残留¹⁵N的吸收量与回收率低于甘薯,对前茬大豆残留¹⁵N的吸收量与回收率高于甘薯。“麦/玉/豆”较“麦/玉/薯”更有利于作物间氮素的转移、周年氮肥的高效利用和土壤肥力保持。     

小麦/玉米/大豆套作的产量、氮营养表现及其种间竞争力的评定

采用多年大田试验研究了小麦-大豆(A1)、小麦-甘薯(A2)、玉米(A3)、小麦/玉米/大豆(A4,麦/玉/豆)和小麦/玉米/甘薯(A5,麦/玉/薯)5种种植模式的生物积累和氮素吸收特性,以探讨麦/玉/豆套作体系的种间竞争力变化规律。试验通过土地当量比(LER)、种间相对竞争力(A)、氮营养竞争比率(NCR)等指标来评定不同套作系统内的作物竞争力。结果表明,麦/玉/豆套作表现出明显的套作优势(LER＞1、A_wc<0、A_cs>0、NCR_wc<0、NCR_cs>1),玉米始终占据套作系统的优势生态位,小麦、大豆处于竞争劣势;与A1、A2、A3及A5相比,麦/玉/豆套作提高了各作物在开花期(或吐丝期)与成熟期的籽粒产量与吸氮量和地上部植株的总生物量与总吸氮量;各作物的生物量与吸氮量在处理间的变化规律为套作＞单作、大豆茬口＞甘薯茬口,以A4处理最高。麦/玉/豆套作的全年总经济产出比麦/玉/薯套作平均高28.02%。     

氮磷配施对玉米-大豆套作模式下种间作用、玉米产量及干物质积累与转运的影响

以盆栽和田间小区试验结合的方法,通过设置根系分隔与不分隔方式及不同供氮(0、120、180、240 kg/hm²,记为N₀、N₁₂₀、N₁₈₀、N₂₄₀)、供磷水平(0、35、70、105 kg/hm²,记为P₀、P₃₅、P₇₀、P₁₀₅),探究在玉米-大豆套作模式下氮磷配施对种间作用、玉米产量及干物质积累与转运的影响。结果表明,1)氮磷互作效应对带状套作系统的种间促进作用显著,配施可缓解玉米与大豆的种间竞争作用,提高套作系统土地当量比率、种间竞争力和营养竞争比率,促进玉米对氮、磷素的吸收,表现出显著的套作产量优势和资源利用优势(LER>1),且优势效应高于单施氮、磷肥。2)氮磷互作对玉米各生育期干物质积累量的影响呈峰形变化趋势,中氮中磷(N₁₈₀P₇₀)处理可显著降低花前干物质的积累量,增加成熟期干物质积累总量,促进花后干物质积累向籽粒转运,提高玉米收获指数。3)种间作用和氮磷互作可显著影响玉米产量,提高套作玉米有效穗和穗粒数,两种植模式中无论施肥与否,在套作条件下玉米的产量均高于净作,且在N₁₈₀P₇₀处理时玉米产量达到最大值,套作较净作增产幅度达1.65%~20.43%。本研究结果表明,套作模式下玉米氮磷配施以施氮180 kg/hm²、施磷70 kg/hm²时,种间促进作用显著,可改善其穗部性状,有利于成熟期干物质的积累和向籽粒的转运,最终获得较高的产量。     

不同氮用量下小麦/玉米/大豆周年体系的干物质积累和产量变化简

 通过２０１１,２０１２连续两年田间定位试验,研究了“小麦／玉米／大豆”套作体系在不同氮用量下（小麦,０,６０,１２０,１８０,２４０ｋｇＮ／ｈｍ^２,记为ＷＮ_１、ＷＮ_２、ＷＮ_３、ＷＮ_４、ＷＮ_５;玉米,０,９７．５,１９５,２９２．５,３９０ｋｇＮ／ｈｍ^２,记为ＭＮ_１、ＭＮ_２、ＭＮ_３、ＭＮ_４、ＭＮ_５;大豆ＳＮ_１、ＳＮ_２、ＳＮ_３、ＳＮ_４、ＳＮ_５）的干物质积累和产量变化。结果表明,施氮显著提高了作物地上部干物质积累量和籽粒产量（P＜０．０１）。小麦各时期的干物质积累量和籽粒产量都随氮用量增加而呈增大趋势,收获期干物质积累量以ＷＮ_４处理最高,为２０６１０ｋｇ／ｈｍ^２,产量以ＷＮ_５ 处理最高,为８１７６ｋｇ／ｈｍ^２,但ＷＮ_３、ＷＮ_４、ＷＮ_５ 间无显著差异。玉米拔节期、喇叭口期和吐丝期的干物质积累量随氮用量增加而先增大后减小,在ＭＮ_３时达最大;玉米成熟期干物质积累量和产量随氮用量增加而增大,在ＭＮ_５ 处理最高,分别为１３１４３ｋｇ／ｈｍ^２和６９７６ｋｇ／ｈｍ^２,但ＭＮ_４、ＭＮ_５ 间差异不显著。大豆在盛花期、收获期的干物质积累和籽粒产量随氮用量增加而呈先减少再增大的变化趋势,收获期干物质积累和籽粒产量以ＳＮ_４ 处理最高,分别为５４５７ｋｇ／ｈｍ^２ 和１９７７ｋｇ／ｈｍ^２,但ＭＮ_４、ＭＮ_５ 间差异不显著。小麦／玉米／大豆周年体系的总籽粒产量和产值随氮用量增加而增大,在Ｎ_５处理最高,分别为１１９５９ｋｇ／ｈｍ^２ 和２７２８８ 元／ｈｍ^２,但总产值减去氮投入的产值效益在Ｎ_４ 时最高,为２５１９６元／ｈｍ^２,Ｎ_３、Ｎ_４、Ｎ_５ 间无显著差异。小麦、玉米、大豆的产值占体系周年总产值的比重分别为３２％,５５％,１３％,因此,小麦／玉米／大豆周年体系中玉米为主要作物,其次是小麦,再次是大豆。适宜施氮量小麦为１２０ｋｇ／ｈｍ^２,玉米为１９５～２９２．５ｋｇ／ｈｍ^２,大豆可据苗情不施或适当追施氮肥,周年体系氮肥用量应为２５５～３８２．５ｋｇ／ｈｍ^２。     

不同植物生长延缓剂和除草剂对苜蓿/玉米套作系统产量和种间竞争的影响

为解决夏季在单作紫花苜蓿(Medicago sativa)田中套作青贮玉米(Zea mays)后苜蓿和苗期玉米种间竞争的问题,于2018–2019年在套播青贮玉米后对苜蓿喷施3种植物生长延缓剂(调环酸钙、多效唑和甲哌鎓)和两种玉米田除草剂(丁异莠去津和异丙甲草胺),分析其对苜蓿和玉米种间竞争和系统生产力的影响.结果表明...     

不同植物生长延缓剂和除草剂对苜蓿/玉米套作系统产量和种间竞争的影响

为解决夏季在单作紫花苜蓿(Medicago sativa)田中套作青贮玉米(Zea mays)后苜蓿和苗期玉米种间竞争的问题,于2018–2019年在套播青贮玉米后对苜蓿喷施3种植物生长延缓剂(调环酸钙、多效唑和甲哌鎓)和两种玉米田除草剂(丁异莠去津和异丙甲草胺),分析其对苜蓿和玉米种间竞争和系统生产力的影响.结果表明:植物生长延缓剂和除草剂混施没有交互作用;除2019年多效唑增加套作期间苜蓿的产量外,与清水对照(CK)相比,3种植物生长延缓剂对苜蓿的抑制作用不显著(P>0.05),未能改变苜蓿、玉米以及系统的总产量.与CK相比,除草剂丁异莠去津对苜蓿的抑制作用显著(P<0.05),降低了苜蓿再生初期的株高、叶绿素含量和套作期间的产量,显著增加了套作玉米的产量(P<0.05),但对苜蓿第2年春季的生长也造成了影响,导致2019年系统总产量和食物当量值显著降低(P<0.05).异丙甲草胺处理玉米、苜蓿的产量与CK差异不显著(P>0.05),但对苜蓿春季产量有提高作用,系统总产量和食物当量值有升高的趋势.本研究采用的植物生长延缓剂和除草剂均未能达到在保证系统生产力的前提下短期有效抑制苜蓿再生、缓解苜蓿与套作玉米苗期的竞争的目的.     

施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累及产量的影响

在“玉米-大豆”套作模式下,以贡选1号为材料,研究了施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累量及产量的影响。结果表明,花后Chl a含量、Chl a/b值、净光合速率、叶、叶柄、茎和荚的干重以及地上部干物质积累总量均以低氮处理(纯氮32.4 kg/hm²)最优,其次为中氮处理(纯氮64.8 kg/hm²)。套作大豆的产量和有效荚数均以低氮处理最高,分别较对照(不施氮)高18.22%和17.37%,差异极显著;其次为中氮处理,与对照差异显著;高氮处理(纯氮97.2 kg/hm²)则显著低于对照,这是由于经高氮处理的大豆植株花后叶面积指数(LAI)过高,影响通风透光,落花落荚严重所致。可见,合理施用氮肥(纯氮32.4, 64.8 kg/hm²)能提高套作大豆花后叶片的净光合速率,地上部干物质积累量,进而提高大豆产量。     

大豆哀怨犹在 玉米再现相似一幕

国际食物政策研究所（ifpn）所长樊胜根博士没有想到，他在国内一个会议上对中国大豆政策发表的观点，竞惹来美国方面的不满。     

净、套作下大豆茎秆和籽粒糖氮动态规律研究

碳氮代谢是影响作物产量和品质的主要因素之一,在糖氮运输和储存过程中茎秆起着重要作用。以南豆12和南豆20为供试材料,在净、套作下分析不同生育时期大豆茎秆及籽粒中可溶性糖、氮含量变化规律,明确种植模式对大豆茎秆和籽粒碳氮的影响。结果表明,随着生育时期的推进,南豆12和南豆20茎秆可溶性糖和氮含量在净、套作条件下均呈现“低-高-低”的趋势,糖氮比呈现“低-高”的趋势。大豆从苗期至盛花期,茎秆可溶性糖、氮及糖氮比在净套作条件下差异显著(P<0.05),但从盛荚期至完熟期差异不显著(P>0.05)。净、套作模式下大豆籽粒可溶性糖、氮含量及糖氮比差异极显著(P<0.01),但品种间差异不显著。通过相关性分析,大豆盛花期到鼓粒期茎秆可溶性糖、氮含量及糖氮比与籽粒可溶性糖、氮含量及糖氮比相关性达到显著水平(P<0.05),特别是氮和糖氮比,相关系数最大值达到0.85。这些结果为明确糖氮由茎秆到籽粒的运输规律和套作大豆合理种植栽培参数提供理论支撑。     

小麦/玉米/大豆套作和施氮对玉米生长及氮吸收利用的影响

为研究小麦/玉米/大豆套作种植模式和施氮水平对玉米生长、产量及氮吸收利用规律的影响,进行了2个种植模式(玉米单作和小麦/玉米/大豆套作)和2013年3个施氮水平(0,180,360 kg/hm²)及2014年4个施氮水平(0,90,180,270 kg/hm²)的双因素随机区组实验,以期揭示施氮及套作对玉米产量的影响规律,为进一步提高小麦/玉米/大豆套作体系产量提供理论依据。研究结果表明,1)在N₀及N₉₀处理下套作玉米的产量分别比单作低20.5%、7.5%,表现为套作劣势,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作玉米与单作玉米产量无显著差异。2)单/套作玉米地上部生物量在各生育时期均表现为随施氮量的增加先增加后略有降低,干物质积累速率均在吐丝期到收获期达到最大。相对单作,各施氮处理下小麦对套作玉米的茎秆生长均产生显著不利影响,在拔节期套作玉米茎秆生长率比单作低12.5%,这种影响随施氮量的增加而减小,在施氮量到达180 kg/hm²后影响不显著。3)在N₀、N₉₀处理下,单作玉米花期氮积累量在生殖生长期更多转运到籽粒,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作花期前氮积累量转移到籽粒的比例更高。而两种模式下均以施氮180~270 kg/hm²下氮转运指标最优,这说明在该施氮条件下最有利于提高植株氮素转运机能。综上所述,适量施氮有利于稳定小麦/玉米/大豆套作种植模式中的玉米产量,提高氮的吸收转运效率,减轻小麦对玉米生长和氮吸收利用的影响,本研究条件下,套作玉米施氮量以180 kg/hm²为宜。     

间作配置对苏丹草与野生大豆间作性能的影响

研究了间作配置和间作中苏丹草(Sorghumsudanense)不同播种量对苏丹草与野生大豆(Glycine so-ja)间作性能的影响。结果表明,不同间作配置对苏丹草、野生大豆和间作混合草的干物质产量影响显著,表现为:单行间作2行间作4行间作。不同间作配置下,间作混合草干物质产量土地当量比(LER)为1.02~1.19,粗蛋白(CP)产量的LER为1.05~1.32,表明间作有生产优势;苏丹草干物质产量的LER为0.54~0.66,粗蛋白产量的LER为0.55~0.82,野生大豆干物质产量和粗蛋白产量的LER分别为0.48~0.53和0.36~0.49,这表明间作中苏丹草有生长优势,竞争力比野生大豆强。间作种植,苏丹草播种量增加,提高了苏丹草、混合草的干物质产量和干物质产量的LER,但降低了野生大豆干物质产量和干物质产量的LER;同时,提高了苏丹草、野生大豆和混合草CP含量以及CP产量的LER。     

西北灌区薯/豆连续套作对系统产量及土壤肥力的影响

探求马铃薯/大豆连续套作下复合群体产量优势,为实现持续高产的生产目标提供理论和技术依据。2011-2014年,在西北沿黄灌区会宁县郭城镇,选用马铃薯品种克新4号和大豆品种冀豆17作为试验材料,设置马铃薯连作(PM)、大豆连作(SM)、薯-豆轮作(P-S)、薯/豆套作连作(IC)和薯/豆套作轮作(IR)5种种植方式开展大田定位试验,研究不同种植模式连续种植4年对系统产量及产量构成的影响,分析系统生产力及土壤肥力的变化特点,进而揭示薯/豆套作系统的生产价值。结果表明, 1)薯/豆套作具有明显的产量优势,4年间,IC和IR系统产量与连作相比,分别提高了28.54%~254.07%和39.39%~283.98%,与轮作相比,分别提高了57.51%和70.81%。2011和2012年,IC与IR系统产量间差异不显著,但IC和IR与PM、SM、P-S处理间系统产量差异达到显著水平(P<0.05),2013和2014年IR系统产量均最高,分别达到9912.79和9589.90 kg/hm²,较IC处理分别提高了15.38%和8.45%,且与其他处理间均差异达到显著水平(P<0.05)。2)不同种植模式在年际间变化显著,对于PM,2012年(连作1年)与2011年(正茬)产量差异不显著,而2013年(连作2年)和2014年(连作3年)产量较2011年分别下降了22.07%和42.11%;SM和IC变化趋势与PM表现一致,连作2年后,降幅分别为31.15%~53.60%和13.91%~24.17%;对于P-S和IR而言,年际间系统产量无显著变化。3)不同种植模式对耕层土壤肥力性质指标的影响程度是:有效磷>碱解氮>全氮>全磷>速效钾>有机质>全钾>pH。较PM、SM和P-M,IC和IR连续套作4年,耕层土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾呈下降趋势,尤其是有效磷和速效钾,下降幅度分别达到26.24%~42.87%和18.48%~30.22%。马铃薯和大豆连作2年后产量显著下降,薯/豆连续套作4年(IC或IR),相对于连作或轮作具有明显的生产力优势,尤其是薯/豆套作轮作模式,基于养分吸收量的增加和养分利用效率的提高,连续4年系统产量相对稳定。     

夏播大豆间作苏丹草试验报告

我市群众利用麦茬中低产田夏播大豆并与玉米、高粱等高秆作物间作，收到了很好的增产效果。苏丹草是一种高秆禾本科高粱属牧草。播种期弹性大，在我市从每年的4月中旬至6月中下旬均可播种。为了探讨夏播大豆间作苏丹草．实现粮草双增产的可能性．我们设计进行了本试验。     

干法膨化机在生产全脂大豆中的应用

生产饲料将日趋向高能量高蛋白质方向发展 ,全脂大豆是生产高能量高蛋白质优质饲料的原料 ,它不仅可满足高档饲料对高能量高蛋白质的要求 ,同时克服了添加油脂对颗粒品质的影响。大豆化学成分的特点为蛋白质和脂肪含量较多 ,一般蛋白质约占 37%～ 40 % ,脂肪占 1 8% ,碳水化合物 (几乎不含淀粉 )占 2 5 % ,纤维和灰分各占 4 %～ 5 %。由此可以看出大豆的营养价值高 ,许多饲料生产企业用廉价的大豆植物性蛋白来替代昂贵的动物性蛋白 ,如鱼粉、肉骨粉和血粉等 ,这样可以大大降低生产饲料成本 ,但大豆中又含有影响营养物质吸收的成分。大豆中有…     

免耕春小麦套种牧草土壤养分动态研究

研究免耕春小麦Triticum aestivum套种牧草土壤养分的动态变化,分析了小麦套种白花草木樨Melilotus albus、野豌豆Vicia villosa、英吉沙豌豆Pisum sativum、玉米Zea mays、毛苕子V.villosa对土壤有机质、碱解氮和速效磷的影响。结果表明,套种牧草能提高土壤有机质、碱解氮和速效磷的含量,特别是套种白花草木樨和套种野豌豆增加更为明显,其中套种白花草木樨土壤碱解氮含量增加4.8 mg/kg,增幅19.4%,套种野豌豆土壤有机质增加0.39 g/kg,增幅1.6%,土壤速效磷含量增加了8 mg/kg,增幅23.9%;土壤有机质、碱解氮和速效磷含量随土层深度的增加而降低。     

宁南旱地草粮轮作田土壤水可持续利用模拟研究

采用野外调查和计算机模拟相结合的方法对宁夏南部旱地草粮轮作田土壤水分恢复问题进行了模拟研究。结果表明,模拟土壤湿度和观测土壤湿度剖面分布自上而下的变化趋势一致,土壤湿度模拟值基本能够反映苜蓿地土壤湿度等级在不同土层的分布。苜蓿地土壤干燥化进程和土壤湿度恢复进程均表现为前期快后期慢。在宁夏南部丘陵半干旱区,8~10 m土层土壤湿度恢复较困难,种植苜蓿期间应尽量避免该土层土壤湿度等级降低到D以下,即土壤湿度不应低于8.5%。在宁夏南部丘陵半干旱区苜蓿适宜种植年限为6~8年,翻耕后适宜采用PPW轮作模式 (马铃薯→马铃薯→春小麦)进行土壤水分恢复,种植16~20年粮食作物后可以再次种植苜蓿。     

丁香酚对小麦-蚕豆间作土壤微生物数量及多样性的影响

通过盆栽试验,探讨了在田间持水量75%水平下,小麦(Triticum aestivum)根系分泌物丁香酚对小麦、蚕豆(Vicia sativa)单作和间作群体土壤微生物数量及其多样性的影响,以期为化感物质间作群体的调控提供理论依据。结果表明,总体上,微生物的多样性降低,真菌和放线菌数量减少,而细菌数量增加。与无丁香酚处理对比,在3种种植模式中,丁香酚对土壤真菌和放线菌数量均表现为化感抑制作用,两种微生物数量的减小幅度分别为21.95%~98.42%和13.33%~92.82%;单作小麦较间作处理的细菌数量变化了-118.63%~90.73%,但单作蚕豆细菌数量变化了-56.39%~76.76%;放线菌占微生物的相对数量变化了-4.42%~4.32%,细菌变化了-4.36%~4.88%。小麦间作蚕豆降低了土壤微生物多样性指数,较单作小麦、单作蚕豆分别变化了15%~26.98%和-45.45%~6.67%;经丁香酚处理,单作中土壤微生物多样性指数降低,而间作变化不大。     

套作对大豆苗期碳氮物质代谢的影响及其与抗倒伏性的关系

为从植株光形态建成的角度,阐明玉米-大豆套作模式下,大豆苗期倒伏发生的原因。在大豆单作和玉米-大豆套作两种种植模式下,以强耐阴大豆南豆12和弱耐阴大豆南032-4为试验材料,对大豆倒伏率、茎秆形态、叶片光合特性,茎秆和叶片碳氮代谢物质含量等进行调查、测定和分析。结果表明,由于套作受共生期内玉米的遮阴,大豆处于弱光环境,导致植株形态发生改变,光合速率降低,并发生倒伏,但两种大豆品种受荫蔽影响的程度不同。南豆12受荫蔽的影响较小,倒伏率显著低于南032-4,茎秆长粗比增加幅度和光合速率降低幅度也显著低于南032-4,相关分析表明,倒伏率与茎秆长粗比呈极显著正相关(r=0.946;P<0.01);与叶片光合速率呈显著负相关(r=-0.886;P<0.05);叶片光合速率与光合有效辐射呈极显著正相关(r=0.900;P<0.01),说明套作荫蔽降低了大豆冠层的光合有效辐射而导致大豆叶片光合速率降低是引起套作大豆形态改变,发生倒伏的重要原因;分析大豆叶片光合速率、茎秆碳氮比、叶片碳氮比和倒伏率发现,套作显著降低了茎秆和叶片碳氮比,降低幅度表现为南032-4显著高于南豆12,相关分析表明,叶片光合速率与茎秆和叶片碳氮比呈显著或极显著负相关(r=-0.871,-0.930;P<0.05),茎秆和叶片碳氮比与倒伏率呈极显著正相关(r=0.985,0.968;P<0.01),说明较高的碳氮比是南豆12具有较强抗倒伏能力的生理基础,使其能够在套作环境下维持较优的光形态特性,更适合于套作种植;分析大豆碳氮物质代谢可知,套作显著降低了大豆茎秆和叶片的碳氮代谢物质含量,不同品种间表现为南豆12显著高于南032-4。说明较高的碳氮代谢活性和光合产物运输能力是增强套作大豆抗倒伏能力的物质基础和代谢基础。以玉米-大豆带状套作种植为对象,探明了套作大豆植株倒伏与茎叶碳氮代谢物质转运的关系,为培育套作专用的耐阴抗倒伏大豆品种提供理论支持。