带型配置及施氮量对玉米间作豌豆产量和水分利用效率的影响

通过大田试验,研究了施氮水平和带型配置对玉米间作豌豆产量及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:玉米间作豌豆具有显著的间作优势,土地当量比介于1.08～1.55之间,3:4间作模式的产量显著高于2:4间作模式,施氮能够显著提高作物的产量,而中、高施氮处理差异不显著;间作的耗水量比单作高13.66%～18.93%,3:4间作模式在中施氮处理的耗水量显著高于2:4间作模式,玉米对间作复合群体的影响大与豌豆;施氮条件下玉米间作豌豆显著提高了WUE,3:4间作模式在高施氮水平的WUE显著高于2:4间作模式,而中、高施氮处理差异不显著,2:4间作模式中玉米对复合群体的贡献大,3:4间作模式中豌豆对复合群体的贡献大.     

大麦间作豌豆的种间竞争力及产量对施氮量的响应

通过优化种间关系对提高禾豆间作产量具有理论和实践指导意义,因此,本研究采用盆栽试验,设单作大麦(B)、单作豌豆(P)和大麦间作豌豆(P/B)三种种植模式,在不施氮(N0)、施纯N 200 mg/kg·土(N1)和400 mg/kg·土(N2)三个施肥水平,探讨了大麦间作豌豆的种间关系及其产量表现,以期为豆科//禾本科间作系统氮素高效管理提供理论依据。结果表明:施氮间作的土地当量比均大于不施氮间作处理,且均大于1,说明施氮有利于提高间作优势;与相应单作相比,N0、N1和N2施氮水平下的间作大麦的产量分别提高了28.1%、61.4%和48.5%,间作豌豆的产量分别提高了15.7%、24.2%和17.7%,间作优势明显。施氮提高了大麦相对于豌豆的竞争力,N1、N2水平下的间作大麦竞争力较N0水平下的竞争力分别增大了49.8%和95.2%。大麦间作豌豆的籽粒产量与大麦相对于豌豆的平均竞争力呈二次曲线相关关系,该竞争力在0.4时利于间作籽粒高产;适度控制共生期大麦的竞争力可提高间作产量,大麦盛花期是最有效的调控时期,N1水平的施氮量是优化间作大麦和豌豆竞争力、获取高产的适宜施氮水平。     

玉米-大豆间作和减量施氮对玉米生长、产量及土壤硝态氮含量的影响

通过大田试验,研究玉米单作（MM）、玉米-大豆间作1∶2（IMS1,玉米1行,大豆2行）、2∶2（IMS2,玉米2行,大豆2行）3种种植方式和3种施肥水平不施氮（N0）、减量施氮200 kg/hm（N1）、常量施氮300 kg/hm（N2）对玉米生长、产量以及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,IMS1下,N2玉米叶面积较N0显著提高6.30%。间作和N1处理对玉米产量无显著影响,但显著提高了玉米和大豆总产量。N1较N2的氮肥农学效率显著提高。土壤硝态氮随玉米不同生育期的变化而变化,在成熟期达到最低值。与N2相比,N1土壤硝态氮无显著变化,未对土壤养分产生负面影响并能满足作物对氮素的需求,保持高产。总体来看,玉米大豆间作模式下减量施氮有利于节肥和提高间作体系总产量。     

施氮对玉米//马铃薯间作作物氮累积和分配的影响

玉米//马铃薯间作在农业生产中占有重要地位。本文通过两年田间试验研究了4个施氮水平[玉米：N0（0 kg/hm2）、N1（125 kg/hm2）、N2（250 kg/hm2）、N3（375 kg/hm2）,马铃薯：N0（0 kg/hm2）、N1（62.5 kg/hm2）、N2（125 kg/hm2）、N3（187.5 kg/hm2）]对玉米马铃薯作物产量、生物量和氮在作物籽粒、茎叶和根系的累积和分配的影响。结果表明：玉米//马铃薯有间作产量优势,在4个氮水平下,土地当量比（LER）分别为1.46、1.20、1.04、0.92。随氮水平提高,间作产量优势逐渐下降。各施氮水平下间作玉米籽粒、茎叶和根的氮吸收量平均比单作高39.76%、27.98%、15.36%;间作马铃薯块茎和茎叶的氮吸收量平均比单作低4.14%、24.59%。玉米马铃薯氮吸收的间作优势随施氮水平的提高而降低。间作和施氮对玉米马铃薯各组织中氮的分配比率的影响差异不显著。通过玉米//马铃薯产量和氮肥农学利用率的分析结果表明,间作玉米、马铃薯在低氮水平（N1）就能获得单作玉米、马铃薯常规施氮（N2）或高氮水平（N3）时的产量,因此玉米//马铃薯可有效提高作物产量和氮肥利用效率,降低氮投入。     

间作和施氮水平对玉米和花生农艺性状及花生结瘤的影响

为进一步明确大田环境中间作和施加氮肥对玉米和花生生长发育影响的规律,为间作模式氮肥减施和高产高效提供理论依据,本试验设置玉米花生单作、间作和不同氮肥用量梯度双因素处理,研究其对两种作物生育中期（即玉米灌浆期和花生结荚期）农艺性状和花生结瘤的影响。结果表明：间作玉米的茎叶+雌穗干重比单作提高12.4%;间作花生的全株干重比单作降低43.6%。施加氮肥明显促进植株生长,N1（120 kg/hm²）时施氮效果最优,玉米茎叶+雌穗干重比N0（不施氮）提高14.3%,花生全株干重比N0提高39.9%。施氮后,间作对花生的抑制作用下降：与N0全株干重间作比单作降低48.45%相比,N1和N2（160 kg/hm²）降幅分别为39.17%和38.47%,分别少9.28、9.98个百分点,N3（200 kg/hm²）则与N0无显著差异。间作明显促进花生结瘤,且N1根瘤鲜重最高,比N0、N2、N3分别提高472%、101%和308%,N2、N3比N0分别提高184%和40%。综上所述,间作促进玉米生长,但显著抑制花生生长;适量施氮可以缓解...     

不同施氮量对豌豆生长发育及产量性状的影响

[目的]确定豌豆最适施氮量,为豌豆配方施肥提供科学依据。[方法]以中豌六号为供试豌豆品种,通过不同氮素水平对生长发育及产量性状的影响,确定豌豆的推荐施氮量。[结果]氮肥对豌豆的生长发育以及产量提高有一定的作用,适当增加氮肥的施用量可以提高豌豆的产量,但不宜过量施用,否则易引起烧苗。[结论]从投入与产出比角度考虑,豌豆最适施磷量为165 mg/株。     

带型及施氮对玉米间作豌豆光能利用率的影响

通过大田试验,研究了施氮及带型对绿洲灌区单作和间作玉米、豌豆产量、光能利用率及光合源大小的影响,旨在为该区玉米间作豌豆的增产增效提供理论依据。结果表明:试验设计的各间作处理的土地当量比(LER)都大于1,说明玉米间作豌豆可提高土地利用效率;与2:4模式(2行玉米、4行豌豆)相比,3:4模式(3行玉米、4行豌豆)的LER增大了28.26%,说明3:4模式具有较好的提高土地利用率的作用。单作玉米、单作豌豆、2:4间作、3:4间作的三个氮水平下的平均光能利用率分别为0.60%、0.15%、0.53%和0.60%,氮肥减量15%的3:4间作的光能利用率最高,达到了0.75%。3:4模式的平均叶面积指数(LAI)比2:4模式高22.83%-28.27%,叶日积(LAD)高25.49%-27.83%。在本试验设计的参数范围内,随LAD的增大,作物的光能利用率持续增大,因此进一步提高LAD是提高光能利用率、增加产量的有效途径。     

不同密度及施氮水平对青贮玉米生理特性的影响

以目前普遍推广的中农大67、京科301、龙优1号、吉饲8号为试验材料,通过设置5万株/hm2、6万株/hm2、7万株/hm2、8万株/hm24个种植密度及160 kg/hm2、180 kg/hm2、200 kg/hm2、220 kg/hm24个氮肥施用水平,研究了青贮玉米生长发育及光合生理特性,结果表明:各处理组合中以7万株/hm2,施氮180kg/hm2时叶绿素含量最高。各处理组合中以密度8万株/hm2,施氮200 kg/hm2时硝酸还原酶活性最高。各处理组合中以密度8万株/hm2施氮180 kg/hm2氨基酸含量最高。     

施氮对燕麦间作箭筈豌豆饲草产量和品质及水氮利用效率的影响

【目的】探究施氮对饲用燕麦间作箭筈豌豆饲草产量和品质及水氮利用的影响,为阴山南麓地区燕麦间作‖箭筈豌豆饲草水肥高效利用栽培管理技术提供科学依据。【方法】以蒙饲燕1号饲用燕麦和普通箭筈豌豆为材料,于2020-2021年在阴山南麓地区开展间作田间试验,设置3种种植方式（燕麦间作箭筈豌豆、燕麦单作和箭筈豌豆单作,分别记为OV、MO、MV）,研究 3 种施氮水平(0,75,150 kg/hm²,分别记为N₀、N₇₅、N₁₅₀)对饲草产量和品质及水氮利用效率的影响。【结果】（1）种植方式和施氮水平对饲草的鲜草和干草产量影响均极显著（P<0.01）。不同种植方式下,随施氮量增加燕麦和箭筈豌豆的鲜草和干草产量增加,其中以单作燕麦N¹⁵⁰处理的鲜草和干草产量最高,2020和2021年鲜草产量较N₀分别提高了45.97%和50.00%,干草产量较N₀分别提高了41.72%和43.74%。（2）不同种植方式下,随施氮量增加燕麦和箭筈豌豆的粗蛋白、粗脂肪和可溶性糖含量及相对饲用价值呈增加趋势,而中性和酸性洗涤纤维含量呈降低趋势,总体看以N₁₅₀处理效果最好,但与N₇₅处理无显著性差异（P＞0.05）。（3）种植方式和施氮水平对水分利用效率影响极显著（P<0.01）。不同种植方式下,随施氮量增加燕麦和箭筈豌豆的生育期耗水量和水分利用效率均增加,其中以单作燕麦N¹⁵⁰处理水分利用效率最高,2020和2021年水分利用效率较N0分别提高了33.54%和28.27%。（4）种植方式和施氮水平对饲草植株氮含量和氮吸收量影响均极显著（P<0.01）。不同种植方式下,随施氮量增加燕麦和箭筈豌豆的植株氮含量和氮吸收量均增加,但在N₁₅₀处理氮肥农学效率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力均降低,其中以间作燕麦N75处理下氮肥利用效率最高,2020和2021年氮肥吸收利用率较N₁₅₀处理分别提高了28.21%和21.43%,2020和2021年氮肥偏生产力较N₁₅₀处理分别提高了71.73%和54.30%。【结论】燕麦间作箭筈豌豆模式能提高该地区饲草产量并改善禾本科饲草品质,且在N₇₅处理水氮利用效率优于N₁₅₀处理,更适于阴山南麓地区推广种植。     

施氮对间作条件下玉米、马铃薯根际微生物群落功能多样性的影响

通过田间试验,采用平板培养法和BIOLOG技术研究了不同施氮水平N0 (0 kg·hm^-2) ,N1 (125 kg·hm^-2) ,N2 (250 kg·hm^-2) 和N3 (375 kg·hm^-2) 对玉米/马铃薯间作作物根际微生物群落及代谢功能多样性的影响。结果表明,间作条件下,施氮 (N1、N2、N3) 处理显著提高了玉米、马铃薯根际细菌、放线菌数量及微生物总量,在N2 处理微生物数量最高,却显著降低了真菌的数量。与N0处理相比,施氮均显著提高了间作条件下玉米、马铃薯根际微生物群落碳源利用率、丰富度和功能多样性,N3 处理的玉米根际微生物群落的碳源利用率 (AWCD) 、Shannon-Wiener (H) 、Simpson 指数 (D) 、均匀度指数 (E) 及碳源利用丰富度指数 (S) 最高,而马铃薯在N2 处理时最高,但对6 类碳源的利用存在一定的差异。聚类和主成分分析表明,间作玉米、间作马铃薯各施氮处理土壤微生物在碳源利用上出现较大差异,土壤微生物群落代谢特征发生改变。表明适量施氮对调控间作作物根际土壤微生物群落结构和提高其功能多样性均具有积极作用。     

根间作用及供水水平对玉米豌豆间作中豌豆结瘤特性的影响

以玉米间作豌豆为研究对象,在隔根和不同灌水水平下,研究了根间作用和水分对间作豌豆根瘤数及根瘤重的影响,分析了根瘤数和根瘤重与豌豆产量的相关关系,以期为干旱条件下提高间作豆科的结瘤固氮能力提供理论依据。结果表明:1)与玉米间作不利于豌豆根瘤的形成,单作豌豆根瘤数较未隔根、部分隔根和完全隔根间作豌豆的根瘤数分别高16.0%-17.8%、26.2%-59.5%和37.9%-69.9%,根瘤重分别高26.9%-49.9%、129.2%-155.2%和170.6%-136.9%。2)间作群体内,充分的根间作用有利于增加豌豆的根瘤数和根瘤重,未隔根与完全隔根间作豌豆相比,其根瘤数和根瘤重分别高18.8%-45.6%和58.6%-124.9%。3)增加灌水有利于增加豌豆的根瘤数和根瘤重,但间作加剧了干旱对豌豆结瘤数的不利影响。4)间作具有显著提高豌豆产量的优势,未隔根、部分隔根和完全隔根间作豌豆的产量较单作豌豆分别提高了22.6%-30.8%、19.0%-24.5%和6.6%-14.0%,灌水量越大、根间作用越充分,间作豌豆增产越高。5)间作豌豆的产量与根瘤数、根瘤重呈显著的二次曲线相关,保持适量根瘤数是获取间作豌豆高产的可行途径之一。     

间作条件下施氮水平对水稻稻瘟病及产量的影响

通过田间试验研究了间作条件下不同施氮水平对黄壳糯稻瘟病以及合系-41和黄壳糯产量的影响.结果表明,在相同施氮水平下,间作处理能显著降低黄壳糯穗瘟病的发生.在相同的种植模式下,N180处理显著降低了黄壳糯穗瘟的发生.合系-41的产量在各处理间差异都不显著.黄壳糯在相同种植模式下,N180处理产量显著高于N300处理.     

不同灌溉方式及间作对小麦产量及边际效应的影响

采用大田试验,研究了低、中、高灌水水平下交替灌溉间作小麦和单作小麦的产量及边行效应.结果表明:交替灌溉间作小麦在低、中、高灌水水平下的经济产量分别较单作高20.96%、28.34%、33.11%,小麦经济产量随着灌水水平的提高而增大.间作小麦在3个灌水水平下的边行产量均高于相应灌水水平下的单作小麦,间作小麦的边行优势在高灌水下更明显;小麦收获指数、千粒质量、产量在间作和单作中从边一行至边三行呈递减趋势,高灌水水平下边一行较边二行和边三行增产效果明显高于低、中灌水水平.间作是形成小麦产量和边行优势的主要原因.     

不同氮肥水平下叶面喷施烯效唑对套作大豆生长和氮代谢的影响

以大豆品种‘贡选1号’为试验材料,在玉米-大豆套作模式下,研究在不同氮肥水平下叶面喷施烯效唑对大豆植株生长和根系氮代谢的影响。结果表明:烯效唑在不同施氮水平下均具有显著的控旺效果,使株高、第1节间长以及株高/茎粗比值降低,茎粗、分枝数以及地上部干物质量增加;烯效唑促进植株氮代谢,使植株地上部、地下部全氮含量以及根系伤流量增多,伤流中NO3--N、NH4+-N含量、氨基酸总量以及天冬氨酸、苏氨酸等氨基酸含量上升,NH4+-N/NO3--N比值、谷氨酸、甘氨酸等氨基酸含量降低;在低氮肥水平(0kg.hm-2)下以喷施60mg.kg-1烯效唑,中氮肥水平(32.4kg.hm-2)下喷施30mg.kg-1烯效唑,高氮肥水平(64.8kg.hm-2)下喷施60、90mg.kg-1烯效唑效果较优,能有效控制植株地上部旺长和促进根系对氮素的吸收、同化能力、代谢能力,提高植株氮循环水平。     

Optimized nitrogen application methods to improve nitrogen use efficiency and nodule nitrogen fixation in a maize-soybean relay intercropping system

In China, the abuse of chemical nitrogen(N) fertilizer results in decreasing N use efficiency(NUE), wasting resources and causing serious environmental problems. Cereal-legume intercropping is widely used to enhance crop yield and improve resource use efficiency, especially in Southwest China. To optimize N utilization and increase grain yield, we conducted a two-year field experiment with single-factor randomized block designs of a maize-soybean intercropping system(IMS). Three N rates, NN(no nitrogen application), LN(lower N application: 270 kg N ha–1), and CN(conventional N application: 330 kg N ha–1), and three topdressing distances of LN(LND), e.g., 15 cm(LND1), 30 cm(LND2) and 45 cm(LND3) from maize rows were evaluated. At the beginning seed stage(R5), the leghemoglobin content and nitrogenase activity of LND3 were 1.86 mg plant–1 and 0.14 m L h–1 plant–1, and those of LND1 and LND2 were increased by 31.4 and 24.5%, 6.4 and 32.9% compared with LND3, respectively. The ureide content and N accumulation of soybean organs in LND1 and LND2 were higher than those of LND3. The N uptake, NUE and N agronomy efficiency(NAE) of IMS under CN were 308.3 kg ha–1, 28.5%, and 5.7 kg grain kg–1 N, respectively; however, those of LN were significantly increased by 12.4, 72.5, and 51.6% compared with CN, respectively. The total yield in LND1 and LND2 was increased by 12.3 and 8.3% compared with CN, respectively. Those results suggested that LN with distances of 15–30 cm from the topdressing strip to the maize row was optimal in maize-soybean intercropping. Lower N input with an optimized fertilization location for IMS increased N fixation and N use efficiency without decreasing grain yield.     

一膜覆二年和灌水量对玉米间作豌豆水分利用效率的影响

【目的】解决干旱灌区大面积实行传统覆膜对土壤环境造成污染和灌量过大对水资源造成浪费的问题.【方法】本研究于2016年在甘肃省河西走廊开展田间试验,研究了一膜两年用(M_1)、传统耕作覆膜(M_2)两种覆膜方式与低(I_1:450mm)、中(I_2:495mm)和高(I_3:540mm)3个灌水量组合对玉米间作豌豆水分利用效率的影响,以期为该区地膜减投、节水间作种植模式提供科学依据.【结果】覆膜方式对玉米间作豌豆的总耗水量影响不显著,但增大灌溉量作物总耗水量显著增大.覆膜方式和灌水量均对棵间蒸发量影响显著,且互作效应显著.M_1在低、中、高灌水量下棵间蒸发量较M_2减小了22.8%,20.6%,18.1%,棵间蒸发量随灌水量的增大显著增大.覆膜方式和灌水量均对蒸散比(E/ET)影响显著,且交互作用对E/ET有显著影响.与M_2相比,M_1显著降低了低、中、高灌水量下E/ET,降低幅度为22.0%,16.7%,15.5%,随着灌水量的增加E/ET增大.覆膜方式对籽粒产量、生物产量影响不显著,灌水量对其影响显著.M_1I_2获得较高的籽粒产量和生物产量,分别达14 580.1kg/hm~2和31 227.6kg/hm~2,一膜覆两年中灌水量下WUE较高,达到18.8kg/(hm~2·mm).【结论】一膜两年用中灌水量可作为干旱灌区减少污染,提高资源利用效率的种植模式之一.     

甘蔗-绿豆间作压青还田和施氮水平对甘蔗性状的影响

【目的】探讨甘蔗Saccharum officinarum-绿豆Vigna radiata间作和不同施氮水平对甘蔗生长、产量及氮素营养的影响,为甘蔗合理间作提供参考依据。【方法】试验设计3种种植方式(绿豆单作、甘蔗单作、甘蔗–绿豆间作压青还田)和3个施氮水平(不施氮、减量施氮、常规施氮),测定甘蔗不同时期的生长性状。【结果】种植方式和施氮水平都显著影响甘蔗的分蘖数、干物质量、氮素吸收量、有效茎数和蔗茎产量;种植方式显著影响甘蔗的出苗数;施氮水平×种植方式显著影响甘蔗的有效茎数、成茎率、收获期干物质量和氮素吸收量。与甘蔗单作处理相比,间作处理使甘蔗出苗数和分蘖数分别降低了9.61%～10.52%和10.30%～11.05%,使有效茎数、干物质量、氮素吸收量和蔗茎产量分别提高了0.15%～14.28%、14.28%～34.76%、24.00%～29.58%和15.88%～20.16%。对于间作处理,甘蔗生长80 d的土地当量比为1.47～1.53,甘蔗收获期的土地当量比为1.76～1.94,甘蔗的竞争能力大于绿豆。与常规施氮的单作甘蔗相比,减量施氮的间作处理不会降低甘蔗的蔗茎产量和土壤氮素营养。【结论】甘蔗–绿豆间作处理能提高土地当量比和土壤氮含量,促进甘蔗生长,提高甘蔗产量和氮素吸收。     

菌根真菌、根瘤菌对大豆/玉米氮素吸收作用的研究

本试验采用盆栽方法,研究在不同的供氮水平下,接种菌根真菌和根瘤菌对大豆/玉米混作体系氮素吸收的影响。研究表明,双接种SH212和菌根G.m显著提高了大豆和玉米的生物量,在不施氮的情况下,双接种SH212和菌根G.m使大豆和玉米的总生物量比对照增加了37.3%;且就平均而言,双接种真菌和根瘤菌显著提高了大豆的根瘤数;在施氮和不施氮的情况下,双接种SH212和菌根G.m的大豆和玉米混作体系中总的吸氮量分别比不接种处理高65.4%和41.5%。因此,表明在合理的施氮水平下,双接种菌根真菌和根瘤菌对大豆/玉米生长具有显著的促进作用,而本次试验为通过微生物作用提高混作体系生产力和资源利用效率,减少环境污染,进一步发挥间套作在可持续农业中的作用提供新的科学思路。     

施氮量及间作对燕麦、向日葵生产力及土壤硝态氮累积的影响

为研究不同施氮量及间作对燕麦、向日葵生产力以及燕麦收获后土壤硝态氮累积量的影响,在吉林西部半干旱地区开展大田试验,设置不同施氮量处理(0、50和100kg/hm2),测定燕麦、向日葵产量、吸氮量及土壤硝态氮含量。结果表明:燕麦‖向日葵带状间作具有产量优势及较高的氮吸收效率,土地当量比及氮素吸收当量比范围分别为1.20~1.37和1.20~1.30。施氮量为100kg/hm2时,间作燕麦、向日葵籽粒产量、地上部生物量以及地上部吸氮量均为最高,分别为4.40和6.65t/hm2,12.81和12.40t/hm2以及182.78和192.12kg/hm2,其中间作燕麦地上部生物量、吸氮量较单作燕麦显著提高17.20%~35.39%;间作向日葵籽粒产量及地上部吸氮量较单作向日葵显著提高22.78%~46.15%。间作显著降低燕麦收获后间作燕麦边行0~60cm土壤硝态氮累积量,显著增加间作向日葵边行土壤硝态氮累积量。因此,100kg/hm2是该地区燕麦‖向日葵带状间作的较优施氮量。