间作隔根对花生和棉花叶片光合特性的影响

为明确地上与地下部种间相互作用对作物光合特性的影响,通过设置三种不同隔根方式,研究不同根系分隔、不同边行对花生及棉花功能叶片SPAD值、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率的影响。结果表明:花生/棉花间作降低了花生功能叶片叶绿素含量,且越靠近棉花行降低越多。在生育后期,与单作相比,间作花生的叶绿素含量降低4.62%～7.71%,尼龙网隔根与塑料布隔根处理较无隔根处理分别降低4.36%、3.24%;花生/棉花间作增加了棉花功能叶片SPAD值,越靠近花生行增加越多,隔根降低了棉花叶片叶绿素SPAD值。与单作相比,间作花生的净光合速率降低了5.39%～10.12%,尼龙网与塑料布隔根处理的花生净光合速率与无隔根处理相比分别降低1.18%～5.00%、1.02%～3.36%,各处理表现为单作花生(hd)花生间作不隔根(w)间作塑料布隔根(s)间作尼龙网隔根(n)。各处理内部各行随着遮荫程度的减小,净光合速率增加,表现为边1行边2行边3行。间作增加了棉花功能叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,降低了胞间CO2浓度,间作棉花的净光合速率较单作增加24.42%～51.93%。塑料布隔根处理消除了花生和棉花根系的相互作用,间作棉花的净光合速率略有降低,但仍高于单作,与不隔根处理相比降低了14.67%～17.55%,各处理表现为间作不隔根(w)间作尼龙网隔根(n)间作塑料布隔根(s)单作棉花(md)。间作不同隔根处理间具有明显的边行优势,表现为边1行边2行,且根系间的相互作用有利于提高作物的光合能力。     

玉米‖花生间作系统作物产量及根系空间分布特征的影响

在农业部阜新农业环境与保育科学观测试验站分别设置2行玉米:4行花生间作(2M4P)、4行玉米:4行花生间作(4M4P)和玉米单作、花生单作4个种植模式,开展不同种植模式对作物产量及产量构成因素、生物量和根系特征的影响研究。结果表明,2个间作模式的土地当量比(LER)为1.16~1.24,具有一定的产量优势和较高的土地利用效率。间作中的玉米干物质积累量与单作接近,间作花生干物质积累量较单作明显下降。对根系研究发现,间作减少作物的细根生长,2M4P、4M4P处理的比根长(SRL)较单作玉米和花生分别下降了25%、23%和18%、12%,复合系统作物根表面积密度(RSAD)在0~40 cm土层中能够占到总土层的80%以上,间作作物的RSAD显著高于单作,表明作物根系在表层分布较为密集,间作影响了作物的根系生长与分布。     

盐碱地不同种植模式对谷子花生生长发育及产量形成的影响

本试验以谷子、花生单作为对照,设置谷子花生2:2和4:4两种间作模式,研究黄河三角洲滨海盐碱地不同种植模式对谷子花生干物质积累、作物群体覆盖、产量及其构成因素的影响°结果表明:盐碱地花生谷子间作下,谷子干物质积累量在抽穗期、灌浆期和收获期均显著高于单作,且灌浆期和收获期2:2间作模式显著高于4:4间作模式;而间作下花生干物质量各生育期均低于单作°各生育期间作谷子单株叶面积和叶面积指数均高于单作,且两种间作模式差异不显著;而间作花生花针期、结荚期和饱果期单株叶面积和叶面积指数均低于单作,收获期则高于花生单作,且2:2间作高于4:4间作模式°两种间作模式下花生产量差异不显著,但其净面积产量均低于单作;而2:2间作模式谷子产量显著高于4:4间作模式,且两种间作模式下谷子净面积产量均显著高于谷子单作°谷子花生2:2间作模式土地当量比大于4:4间作模式,且均大于1.0°可见,间作谷子在干物质积累、作物群体覆盖、产量等方面均优于单作,而谷子花生2:2模式又优于4:4模式’因此,在黄河三角洲滨海盐碱地区,推广谷子花生2:2间作种植模式利于提高作物群体覆盖、土地生产力,从而促进作物高效共生、盐碱地改良利用和生态可持续发展。     

不同种植方式对花生叶片光合特性、干物质积累与分配及产量的影响

在大田条件下,以花生品种山花9号为材料,采用随机区组设计研究了夏播覆膜、夏播露地、麦田套种和麦田套种露地4种种植方式对花生单株叶面积、叶片净光合速率、干物质积累与分配及荚果产量的影响。结果表明,夏播覆膜种植方式下,花生单株绿叶面积、叶片净光合速率和干物质积累量均显著高于其他处理,为提高荚果产量奠定了物质基础;麦套露地种植方式下,花生生育后期荚果占干物质的比率和百果重均高于夏播覆膜种植;夏播覆膜与麦套露地花生荚果产量无显著差异,均高于其他处理。     

施氮量对生育中期玉米花生单作及间作植株生长发育的影响

大田栽培条件下,研究了三种施氮水平(无氮N0、中氮N1、高氮N2)对玉米花生单作及2:4间作体系播种后70d(生育中期)玉米、花生植株地上及地下部生长发育的影响。结果表明:与单作相比,不同施氮水平下,玉米花生间作均能促进玉米产量的增加,花生则相反,间作均具有间作优势,且无氮处理下间作优势最显著,高秆作物玉米是优势作物,且随着施氮量的增加,其竞争力更强,N1处理下间作体系复合产量最高;单作条件下,氮素能促进玉米及花生植株地上、地下部营养体、果实的生长发育、叶片叶绿素含量的增加,随着氮素增加各项指标均显著增加,但氮素进一步增加,增量不显著;间作条件下,施氮量与植株生长发育的关系更复杂,并未简单地表现为随着施氮的增加而增或减,与单作相比,高秆作物玉米的营养生长无显著差异、叶片叶绿素含量降低,但能促进玉米根系生长,同时适宜的氮肥也能促进间作玉米根系的生长,是该间作体系获得高产的关键;生育中期高秆作物玉米对花生的遮荫持续时间尚短,且花生植株对遮荫主动进行形态、生理适应,植株显著增高,叶片叶绿素含量增加,遮荫对营养体生长影响并不显著,但除N0处理,花生根系营养体发育较单作差,鲜果质量显著降低;无论单作还是间作体系中,氮素均能抑制花生根瘤的生长发育,相对于氮素间作对根瘤生长作用不显著。     

不同等带宽间作模式对芝麻花生产量和效益的影响

为探明芝麻花生等带宽间作不同行比增产效果和经济效益,于2018年进行了芝麻花生间作试验。以芝麻单作(CK1)、花生单作(CK2)为对照,设芝麻花生2∶2(M1)和芝麻花生4∶4(M2)两种等带宽间作模式,研究不同等带宽间作模式对作物干物质积累、收获指数、产量、土地当量比以及经济效益的影响。结果表明:间作降低了芝麻、花生各生育时期的干物质积累量。两种间作模式下,M2模式下芝麻、花生干物质积累量较M1模式显著增加15.0%和15.1%,在作物收获指数均无显著性差异时,M2较M1处理显著增加芝麻、花生产量16.1%和8.0%。M2处理的土地当量比为1.15,产投比为4.75,均显著高于CK1、CK2和M1处理,间作优势明显。说明芝麻花生4∶4等带宽间作模式能够通过提高作物干物质积累和分配获得较高产量,同时提高土地利用效率和经济效益。     

施钙对间作遮荫条件下花生生育后期光合特性、糖代谢及产量的影响

于2016-2017年以花育25号为材料,在花生单作和间作条件下,设置施钙和不施钙处理,研究钙肥对单作花生、间作中间行和间作边行花生的植株性状、功能叶生育后期光合特性、糖代谢酶活性及产量的影响。结果表明,施用钙肥降低了花生主茎高和侧枝长,增加了花生分枝数、主茎节数,提高了叶片叶绿素含量、光合速率、蔗糖含量及蔗糖代谢相关酶活性;单作和间作花生荚果产量平均增产397.2 kg/hm^2,平均增产率19.9%。相同施钙水平下,越靠近玉米行的间作边行花生受遮荫影响越大,其主茎高、侧枝长较大,蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性等生理指标低于单作花生。与单作不施钙比较,施钙显著增加了间作花生叶绿素含量,使其光合特性、蔗糖含量、SS、SPS酶活性无显著降低,降低了间作花生的减产幅度。本试验条件下,每公顷施用钙肥300kg可部分缓解间作遮荫对花生的不利影响。     

玉米花生宽幅间作碳足迹初探

为明确玉米花生宽幅间作农田碳足迹,探索有效途径实现低碳与高效的协同效益,依据全生命周期评价分析原理,建立农田碳排放核算模型,设置农用物资(种子、肥料、农药、地膜)投入、农机能耗(耕地、播种、灌溉、收获)、秸秆处理及氮肥施用导致的田间N2O直接和间接排放四个模块,估算山东聊城地区典型玉米花生3∶4和3∶6宽幅间作与传统玉米单作、花生单作单位面积和单位产值的碳足迹差异。结果表明,3∶4和3∶6间作模式单位面积碳排放分别为3782.44kg CO_2e/hm~2和3829.94kg CO_2e/hm~2,均低于花生单作的3930.64kg CO_2e/hm~2、高于玉米单作的1361.38kg CO_2e/hm~2;二种间作模式的温室气体排放主要来自肥料(包括肥料生产、氮肥施用导致的田间N2O排放)和地膜,3∶4模式下占总排放的60.09%,3∶6模式下占60.54%;3∶4模式单位净产值的碳排放强度为0.197kg CO_2e/元,高于花生单作(0.179kg CO_2e/元)和玉米单作(0.154kg CO_2e/元),3∶6模式为0.177kg CO_2e/元,低于花生单作,但若能避免玉米条带的重复施肥和冗余翻耕,二种间作模式单位产值的碳排放强度将低于玉米和花生单作。玉米花生宽幅间作不仅提高土地产出率和资源利用率,而且具有显著的经济效益和生态效益。     

玉米||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||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。     

不同木薯/花生模式下的产量表现及其经济产出研究

研究了4种木薯株行距配置0.8 m×0.8 m(M_1)、0.6 m×1.0 m(M_2)、0.8 m×(1.0 m+0.6 m)(M_3)、0.6 m×(1.0 m+0.8 m)(M4),木薯单作与相应木薯/花生体系的产量表现和经济产出的影响。结果表明:4种间作处理的土地当量比(LER)和产值当量(VOE)均大于1,木薯实际产量亏损(AYLc)均大于0,木薯偏土地当量比(PLER-C)均高于木薯在间作和单作中所占的土地面积之比,即4种间作模式均能提高土地利用率,且对木薯来说均具有间作优势;M3间作处理中花生相对于木薯的竞争力(Apc)和花生实际产量亏损(AYLp)大于0,而经济产出则比M3单作木薯高出了237元/667 m2,总的实际产量亏损(AYL)为1.07,在4种间作处理中数值最大。故木薯/花生间作体系中M3木薯株行距配置的间作产量优势和经济效益优势最佳。