不同轮作方式下蚕豆节约氮对玉米产量的影响

为了评价在中国西南地区广为采用的蚕豆—玉米轮作种植体系中前茬种植蚕豆所增加的土壤氮的供给量对后茬玉米生长的影响,设计了田间二因素试验,分别在不施氮、N75kg/hm^2、N150kg/hm^2、N300kg/hm^2四个氮水平条件下,比较前茬小麦单作、蚕豆单作和小麦/蚕豆间作处理条件下轮作玉米的产量。数据表明,在不施氮（N0）和75kg/hm^2（N1）处理时,与前茬小麦单作相比,前茬单作蚕豆和小麦/蚕豆间作处理显著提高了后茬玉米棒子的产量,前茬蚕豆单作时后茬玉米棒子产量提高了21%和33%,而前茬小麦/蚕豆间作时分别提高了7%和30%,因此在外源氮供应低时蚕豆节约氮对下茬玉米的生物有效性高,从而生物固氮残留提供的氮营养增加;但随施氮量的增加,前作不同种植方式下后作玉米产量间差异不显著,表明随施氮量增加蚕豆节约氮对下茬玉米的生物有效性降低。研究认为在蚕豆-玉米轮作体系中进行氮养分资源管理时,要综合考虑轮作方式和施氮水平,以求得经济和环境效益的统一。     

施氮和间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响

为探究不同施氮水平下小麦蚕豆间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响,明确氮肥施用与豆科作物结瘤固氮、氮素吸收累积和产量的关系,通过2年田间试验,分析了N0、N1、N2和N3 4个施氮水平（蚕豆：0、45、90、135kg/hm²;小麦：0、90、180、270kg/hm²）下,单作、间作蚕豆各关键生育期根瘤鲜重、氮素吸收关键参数、地上部氮素累积量和产量的特征。结果表明,N0、N1和N2水平下,间作蚕豆根瘤鲜重比单作分别提高40.9%、27.2%和34.1%;高氮（N3）水平下,单作、间作蚕豆根瘤鲜重无显著差异。与单作相比,4个施氮水平下间作蚕豆的最大氮素累积量（A）和最大氮素吸收速率（R_max）降幅分别为8.01%~13.93%和10.27%~12.98%,表明氮素吸收累积特点与根瘤鲜重相反。在蚕豆营养生长阶段（出苗后90d内）,单作、间作蚕豆氮素累积量无差异;进入结荚期后（出苗90d后）,间作显著降低了蚕豆的氮素累积量。同时,蚕豆产量也受施氮量和种植模式的调控,与单作相比,4个施氮水平下,间作降低蚕豆产量平均达20.66%。整体而言,在N1水平下,蚕豆根瘤鲜重和产量达最大值,随着施氮量增加,蚕豆根瘤鲜重、氮素累积量和产量均随之降低,间作促进根瘤形成的优势减弱甚至消失。因此,间作体系中蚕豆氮肥的运筹与间作优势的形成密切相关。     

小麦/玉米和蚕豆/玉米间作对水分利用的影响

以甘肃河西灌区为试验地点,在0、300、450kg/hm^2氮水平下,探讨了小麦/玉米和蚕豆/玉米两种间作对水分利用的影响。结果表明：在小麦扬花期,与小麦和蚕豆间作的玉米在3个氮水平下都低于单作,而间作小麦和间作蚕豆在不施氮条件下,0-140cm土层土壤含水量高于单作,在300kg/hm2和450kg/hm^2氮水平下则表现不一样;玉米收获后,在3个氮水平下,小麦、蚕豆间作都低于单作,而与小麦和蚕豆间作的玉米都高于单作。小麦/玉米间作相对于单作WU在0和300kg/hm^2氮水平下减少11%,在450kg/hm^2氮水平下增加1.29%;WUE在3个氮水平下都高于单作,间作相对于单作WUE增加27.91%-39.17%。蚕豆/玉米间作相对于单作WU在0和300kg/hm^2氮水平下分别减少12.98%、2.98%,在450kg/hm^2氮水平下增加5.83%;WUE在3个氮水平下都高于单作,间作相对于单作WUE增加22.62%-62.37%。表明小麦/玉米和蚕豆/玉米间作可以提高水分利用效率。     

夏玉米施氮量对后茬冬小麦土壤氮素供应与利用的影响

在冬小麦施氮144 kg/hm2的基础上,研究了夏玉米4个施氮量(0,90,180,270和360 kg/hm2)对后茬冬小麦生长期间土壤硝态氮含量变化、无机氮供应以及小麦氮素吸收与利用的影响。结果表明:与玉米不施氮(简称不施氮)相比,玉米施氮(简称施氮)0~200 cm土壤硝态氮含量在冬小麦生长期间显著增加,自冬小麦拔节起,0~40,0~130和0~200 cm 3层深的土壤硝态氮含量均随着玉米施氮量(简称施氮量)的增加而明显递增;与冬小麦播种时相比,不施氮0~130 cm土壤无机氮减少156 kg/hm2,施氮90 kg/hm2该层土壤无机氮富积41 kg/hm2,且富积量随着施氮量继续增加而递增;随着施氮量增加,冬小麦收获时的植株吸氮量和子粒氮素积累量均增加;当施氮量低于180 kg/hm2时,植物氮素积累量在不同施氮量之间无显著差异;当施氮量低于270 kg/hm2时,不同施氮量的子粒氮素积累量差异不明显。在本试验条件下,冬小麦子粒氮肥利用率随着施氮量增加而递增,但差异不显著。     

江淮旱地玉米氮肥适宜用量研究

为了解施氮量对玉米产量的影响,以‘隆平206’为材料,采用不同的施氮水平处理玉米植株,研究施氮量对玉米产量、穗粒数、千粒重、干物质积累量、收获指数、产出投入比和氮农学效率的影响。结果表明,0 kg/hm2、75 kg/hm2、150 kg/hm2、225 kg/hm2、300 kg/hm2、375 kg/hm2施氮量下玉米产量差异显著,在0~375 kg/hm2施氮量范围内,在0~225 kg/hm2施氮量阶段,玉米的产量随着施氮量的增加而显著增加,0、75、150、225 kg/hm2施氮量水平下的玉米产量分别为7354.0、9462.5、10847.3、11352.6 kg/km2;施氮量超过225 kg/hm2后,增施氮肥对玉米产量增加影响不显著。施氮量与玉米产量存在线性加平台关系,氮肥用量和玉米产量数学模拟方程为y=23.37x+7475,x<169;y=11426,x>169(R2=0.97**,n=18),江淮旱地的推荐施氮量为169 kg/hm2。该研究为江淮地区玉米生产的合理施氮提供了一定的理论参考依据。     

玉米花生间作氮磷营养间作优势分析

以玉米花生单作为对照,主要研究了玉米花生间作对玉米和花生氮磷营养吸收的影响,及玉米花生间作复合群体氮磷营养间作优势。结果表明:玉米花生间作极显著地降低了玉米和花生氮磷营养的吸收量,但间作复合群体却表现出明显的氮磷营养间作优势,其大小分别为N:61.5~85.9kg/hm2和P2O5:36.6~51.6kg/hm2,增施氮肥能提高氮营养间作优势,增施磷肥能提高磷营养间作优势;玉米对花生氮磷营养竞争比率CRmp均大于1,表明花生处于氮磷营养竞争劣势,而间作花生全株氮含量略有降低,磷含量明显升高,证明玉米对花生氮磷营养的竞争并不是间作花生生长的限制因素;增施氮肥可提高间作玉米和间作花生全株氮含量,极显著提高间作玉米氮营养吸收,而间作花生氮营养吸收变化不明显,增施磷肥均明显提高间作玉米和间作花生全株磷含量,极显著提高了间作玉米和间作花生磷营养吸收。     

种植方式与施氮对西北旱区饲草作物产量、品质和水分利用的影响

间作和施氮是提高饲草作物产量和品质的重要措施,然而,在西北旱区青贮玉米-豆科作物间作系统的适宜施氮量尚不明确。本试验采用二因素随机区组设计,设置3个种植方式(青贮玉米-拉巴豆间作,silagecorn/Dolichos lablabintercropping,SL;青贮玉米-秣食豆间作,silagecorn/foddersoybeanintercropping,SF;青贮玉米单作,silage corn monoculture, S)和4种施氮水平(N1:0 kg hm^–2; N2:120 kg hm^–2; N3:240 kg hm^–2; N4:360 kg hm^–2)。分析种植方式和施氮水平对饲草作物产量、品质和水分利用的影响,探索适宜西北旱区的玉-豆间作组合及施氮量。结果表明,与S处理相比, 2019年和2020年SL处理的干草产量分别显著增加8.94%和8.68%,水分利用效率分别显著增加12.28%和8.90%。间作较单作显著提高了饲草作物的粗蛋白和粗灰分含量,显著降低了淀粉和中性洗涤纤维含...     

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。     

潮土区夏玉米高产与环境友好的氮肥投入量研究

为了明确河南省潮土区夏玉米高产与环境友好双赢的氮肥投入量,通过田间试验,研究了不同施氮量对夏玉米产量、土壤剖面无机氮残留量及氮肥利用率的影响。结果表明:施氮能够显著提高玉米籽粒产量、植株地上部吸氮量和土壤无机氮残留量。随着施氮量增加,玉米产量先增加后降低,以施氮量187.5 kg/hm~2处理最高,150 kg/hm~2和225 kg/hm~2处理次之,三者差异不显著;植株地上部吸氮量先增加后降低,187.5 kg/hm~2处理最高;氮肥利用率逐渐下降;土壤中硝态氮残留量增加;土壤硝态氮残留量与施氮量呈显著正相关关系(R2=0.986,n=6)。综合考虑玉米产量、土壤硝态氮残留量及氮肥利用率,144.4~187.5 kg/hm~2是潮土区夏玉米高产与环境友好双赢的氮肥投入量。     

玉米/蚕豆、小麦/蚕豆和大麦/蚕豆间作体系地上部、 地下部生物量及作物含氮量分析

【研究目的】该盆栽试验研究了在不同分隔方式下三种禾本科作物与蚕豆间作对间作作物地上部、地下部生物量及吸氮量的影响。【方法】首先采用三种分隔方式（塑料膜分隔,尼龙网分隔和无分隔）建立了同一作物组合条件下种间根系相互作用的不同强度;其次选用竞争能力不同的三种禾本科作物（大麦、小麦和玉米）与蚕豆间作,建立了禾本科和豆科作物的竞争强度不同的作物组合。【结果】首先,与三种禾本科作物间作,以及同一间作体系不同分隔方式,对蚕豆地上部、地下部生物量的影响不大;仅与小麦间作蚕豆地上部生物量无分隔显著高于尼绒网分隔。其次,禾本科作物地上部生物量,玉米和大麦显著高于小麦,分别高出15.3%和16.5%;三种禾本科作物地下部生物量,玉米显著高于大麦,高出30.5%,大麦显著高于小麦,高出50.8%;同一间作体系不同分隔方式,对玉米、小麦和大麦地上部和地下部生物量影响显著。再次,大麦全氮含量显著高于玉米和小麦,分别高出16.5%和19.7%,与三种禾本科作物对土壤氮素的竞争能力相一致,大麦大于小麦和玉米;同玉米间作蚕豆全氮含量显著高于同小麦和大麦间作蚕豆,分别高出11.2%和5.6%。最后,玉米,同小麦和大麦间作蚕豆无分隔处理全氮含量显著高于塑料膜分隔,表现出间作优势。【结论】蚕豆的生长受间作禾本科作物的影响不显著;然而大麦/蚕豆间作体系利用氮素最充分;间作玉米在氮素营养上显著受益于同蚕豆的间作;并且在三种间作体系里,根系完全相互作用时有利于作物氮素的累积。