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。     

棉花/花生带状间作模式初探

采用2行棉花/2行花生、2行棉花/4行花生、3行棉花/6行花生3种不同间作比例模式,以单作棉花为对照,研究不同间作模式对棉花的生长发育、农艺、经济性状的影响。结果表明：棉花/花生不同比例带状间作均缩短棉花生育期,棉花的株高、果枝平均长度均显著高于对照;相同面积下,棉花产量较对照减少,但多收获一季花生,单位面积经济产量远远高于对照。综合几种间作模式分析,以2行棉花/4行花生带状间作效果最好。     

胡椒园间作槟榔对胡椒光合效应和产量的影响

为揭示槟榔胡椒间作体系中胡椒间作产量优势的光合机理,2009~2012年在海南胡椒与槟榔间作优势区,研究4种间作和单作条件下,胡椒不同生育期完全展开叶的光合有效辐射、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度等光合参数以及叶面积和叶绿素的含量。结果表明:胡椒与槟榔间作明显提高胡椒产量,偏土地当量比(PLER-M)高于其所占面积比例的134%~189%,表现出明显的间作产量优势。分析胡椒光合参数与产量相关关系,发现胡椒灌浆期光合参数与产量显著或极显著正相关,其中气孔导度对产量的正效应最大,以气孔导度为解释变量与因变量产量做回归分析,发现灌浆期对产量的贡献率达52%。胡椒与低密度槟榔间作提高或显著提高了胡椒灌浆期叶片光合作用,增强二氧化碳的固定,这可能是胡椒产量间作优势的主要来源。     

间作对油菜和紫云英生长及产量的影响

为使用地与养地相结合,在保持油菜不减产的同时,建立合理的油菜/紫云英间作技术体系。采用大田试验,研究了紫云英(Astragalus sinicus L.)与不同密度油菜(Brassica napus L.)间作对二者生长和产量的影响。结果表明：紫云英与密度为20~40万株/hm2油菜按2:1带型间作(即1m宽带内播种两行油菜,1行紫云英),间作油菜各处理不同生育期氮磷钾和碳的养分累积量均有高于或接近于油菜单作(MR)的趋势,间作油菜株高、根长、根颈粗、单株鲜重和产量接近于或显著高于密度为30万株/hm2的单作油菜。在保持油菜产量不显著降低的同时,间作模式可以收获3 592~5 724kg/hm2的紫云英绿肥。紫云英与不同密度油菜间作均表现土地资源利用优势(LER>1)。     

不同小麦品种产量和氮素吸收利用的差异

为明确不同氮肥水平下不同小麦品种产量、氮素吸收和利用的差异,在大田条件下,以山东省主推的21个小麦品种为材料,研究了0、120、180、240和300kg·hm~(-2)共5个氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标。结果表明,氮肥、品种及两者的互作效应显著影响冬小麦籽粒产量、氮素利用率、氮素吸收效率和利用效率;氮肥水平不同则品种间的氮效率差异程度不同。大部分供试品种的氮效率类型在不同氮肥水平下的聚类结果不一致,仅临麦4号、鲁原502、泰山28和山农25在各氮肥水平下的产量、氮素利用率均较高,可划为氮高效品种。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,临麦4号通过高氮素吸收效率、泰山28通过高氮素利用效率、鲁原502和山农25通过氮素吸收效率和利用效率共同作用实现氮高效。由此可知,应在不同氮肥水平下对冬小麦品种进行产量和氮素利用率的综合评价,以筛选出适应不同地力环境的品种和与品种特性相适应的施肥技术;在氮高效品种的选育和推广中,应针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行鉴别和调控,才能最大程度挖掘和利用其高产、高效潜力,实现增产增效。     

椰子可可间作下种植密度对作物产量及经济效益的影响

研究椰子可可间作条件下,不同种植密度可可对椰子和可可产量及经济效益的影响。试验共设7个处理：在椰园间作不同密度的可可2.0 m×2.0 m（A）、3.0 m×2.0 m（B）和3.0 m×3.0 m（C）,以单作椰子6.0 m×6.0 m（CN）和单作可可2.0 m×2.0 m（CA）、3.0 m×2.0 m（CB）和3.0 m×3.0 m（CC）为对照。结果表明：间作不同密度的可可均显著提高椰子叶片全氮、全磷和全钾等养分含量;间作园土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾等养分含量均显著高于单作椰园;间作可可使椰子产量显著提高,间作可可产量高于单作可可,但差异不显著;处理C的产投比和土地当量比较高。在海南椰园,采用3.0 m×3.0 m的密度间种可可有利于经济效益提高,并起到节本增效的作用。     

宽幅条播对燕麦间作箭筈豌豆产量及种间关系的影响

为明确宽幅条播对燕麦‖箭筈豌豆间作系统生产力的影响,在常规条播和宽幅条播两种播种方式下设置燕麦单作、箭筈豌豆单作及燕麦‖箭筈豌豆间作三种种植方式,比较分析了不同处理间作物产量、种间关系及燕麦产量构成因素的差异。结果表明,与单作相比,间作燕麦的饲草及籽粒产量显著提高,增幅分别为24.25%~32.77%和27.44%~32.69%,而间作箭筈豌豆的饲草及籽粒产量降低为7.16%~8.08%和2.80%~5.48%。宽幅条播可提高燕麦及箭筈豌豆产量,宽幅条播间作饲草和籽粒产量的土地当量比较常规条播间作分别提高0.03和0.06。在间作中,燕麦的侵占力大于0,实际产量损失大于1,竞争比率大于1,且燕麦的相对拥挤系数大于箭筈豌豆,说明燕麦在间作系统中处于竞争优势。间作燕麦穗数、穗粒数和穗重较单作显著提高,平均增幅分别为24.23%、14.84%和17.43%,其中宽幅条播间作处理的穗粒数、公顷穗数和穗重均显著高于其他处理。由此可见,宽幅条播下通过与箭筈豌豆间作,可提高燕麦生产力和土地资源利用效率。     

玉米花生带状间作对植株氮吸收和土壤微生物群落的影响

为探明玉米花生带状间作模式下植株氮吸收利用和土壤微生物群落特征,设置玉米单作（SM）、花生单作（SP）和玉米花生间作（IMP）三种种植模式,系统分析了不同种植模式下氮素吸收利用规律,并采用16S/ITS测序技术明确玉米花生带状间作系统下根际土壤细菌/真菌群落结构变化。结果表明,间作玉米边行优势明显,地下和地上部干物质积累量和氮积累量显著高于单作玉米和间作玉米中间行。间作玉米和间作交互区根际土壤细菌和真菌多样性和丰富度降低,而间作花生根际真菌多样性和丰富度增加,其中变形菌门、担子菌门、子囊菌门等有益菌最为显著富集。土壤中细菌和真菌存在复杂的相关性,变形菌门与子囊菌门正相关。间作丰富了物种功能多样性,参与氨基酸运输、代谢和碳水化合物代谢的细菌和腐生营养型真菌的显著富集,改善了植物养分吸收,促进了植株生长发育。可见,玉米花生间作可通过优化土壤微生物的群落结构,促进植株对氮素的吸收和利用,本研究为玉米花生带状间作氮营养互促吸收提供了科学依据。     

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。     

黄淮海带状间作大豆品种的筛选与鉴定

在玉米-大豆带状间作下,对55份大豆品种的15项农艺及产量性状进行综合分析与评价。结果表明:参试品种表型性状的变异系数为6.35%~55.76%,各性状平均遗传多样性指数达到1.984 3,说明各地的种质资源有着比较丰富的表型多样性;相关性分析表明单株粒重与茎粗、单株荚数、百粒重等9项指标呈现极显著的正相关关系,说明选择品种应着重考虑茎粗、单株荚数、百粒重等9项性状指标;通过主成分分析可以提取出5个主成分来反映这14项性状指标的信息,累计贡献率达67.29%,根据主成分得分并借助权重计算的综合得分把55份大豆品种聚类成3类,其中茎秆粗壮、单株荚数多、百粒重高、生育期适中的第一类大豆品种比较适合在黄淮海地区与玉米进行带状间作种植。     

秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响

针对松嫩平原玉米生产特点,设置玉米秸秆不还田、秸秆还田两种条件和3个施氮水平,研究秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响。结果表明,除收获期玉米植株氮素含量变化规律不明显外,其余时期玉米植株氮素含量、干物质量、氮积累量及产量均随氮肥用量的增加而增加。在玉米3叶期,供试的3个施氮水平下,秸秆还田处理均使玉米氮素含量和吸收积累量降低,至拔节期秸秆还田处理对玉米植株氮素含量的不利影响消失。在不施氮肥条件下,秸秆还田处理提高了拔节期玉米植株氮素的含量;玉米的氮素吸收积累量在不施氮肥条件下仍低于秸秆不还田处理。在玉米收获期,秸秆还田处理增加了玉米子粒的氮素含量与氮素吸收积累量。在3个施氮水平下,秸秆还田处理玉米产量与秸秆不还田处理差异不显著。     

Characteristics of Nitrogen Uptake,Use and Transfer in a Wheat-Maize-Soybean Relay Intercropping System

Abstract

Intercropping and relay intercropping systems, which significantly improve land use efficiency, are used worldwide to increase crops yield. The wheat-maize-soybean relay intercropping system has been widely employed by famers in Southwestern China for years, but the detailed mechanisms through which the nitrogen fertilizer use efficiency reach the high level in this system remain unclear. In the present study, two separate pot experiments were performed by ¹⁵ N isotope dilution (ID) labeling and direct ¹⁵N foliar feeding (FF) assays, and a solid barrier was employed to prevent the roots intergrowth and N movement among crops in the first experiment, using no barrier as the control. The results showed that, under the no-barrier condition, the grain yields, ¹⁵N uptake and ¹⁵N recovery efficiency of wheat and maize were significantly increased, but those measures in soybean were decreased compared to the solid barrier condition. Furthermore, bi-directional N transfer was detected during the co-growing stage of crops, the amount (Ntransfer) and percentage (%NT) of ¹⁵N transferred varied significantly with the fertilizer-N rate, and the maximum reached at 150 – 300 kg N ha^–1 level. The Ntransfer from maize to wheat was 16.1% – 163.0% higher than that from wheat to maize; the Ntransfer from soybean to maize was 1.7 – 6.0 times higher than those from maize to soybean, while the %NT from soybean to maize were 6.7 – 22.2 times higher than those from maize to soybean. Conclusively, this study revealed that the interaction of the roots among crops significantly increased the uptake efficiency and recovery efficiency, and further, the positive N competition and bi-directional N transfer of each crops were the main contributors to improve the N use efficiency in the wheat-maize-soybean relay intercropping system.     

叶面喷施烯效唑对套作大豆花后碳氮代谢及产量的影响

以大豆品种贡选1号为试验材料,在玉米-大豆套作模式下,研究不同施氮水平下叶面喷施烯效唑对套作大豆花后碳氮代谢、干物质积累量及产量的影响。结果表明:烯效唑在不同的施氮水平下均能促进植株的碳氮代谢,提高了R5期前大豆叶和茎中的总糖及全氮含量,降低了R7期叶茎中的总糖含量,显著提高了R3~R7期叶茎中总糖含量的减少量;叶面喷施烯效唑提高了R2和R3期的碳氮比,却显著降低了R5期后的碳氮比;烯效唑提高R3~R7期的干物质积累量、有效荚数、百粒重和产量。在低(0 kg·hm-2)、中(32.4 kg·hm-2)、高氮水平(64.8 kg·hm-2)下,分别以喷施60,30和90 mg·kg-1烯效唑的干物质积累量和产量最高。综合碳氮代谢及产量的表现,玉米-大豆套作模式下以施32.4 kg·hm-2纯氮,于V5期喷施30 mg·kg-1烯效唑效果最佳。     

刈割后施氮对冬小麦再生植株干物质积累、氮素吸收及产量的调控效应

为了解冬小麦刈割后的氮素调控作用,在温室控制条件下,以冬小麦品种陇育2号为材料,在分蘖期刈割后施氮0、0.1、0.2、0.3、0.4 g·kg^-1土（分别用N0、N1、N2、N3、N4表示）,探究了冬小麦刈割后干物质积累、氮素吸收和产量对不同施氮水平的响应。结果表明,与N0处理相比,刈割后施氮使小麦拔节期和开花期的叶面积指数提高90%~155%（P<0.05）。施氮处理延长了小麦生长旺盛期3~6 d,促进了干物质积累,其中N2处理干物质积累量增加129%（P<0.05）,并且提高了穗部干物质的分配比例。施氮提高了开花期茎部可溶性碳水化合物含量,其中N2处理的增幅达到39%（P<0.05）。冬小麦各器官氮素含量均随施氮量的增加而增加,刈割后施氮使氮素转运效率提高6%左右（P>0.05）,氮素收获指数提高10%~15%（P<0.05）。施氮处理的籽粒产量、穗粒数、有效穗数和收获指数较N0处理增加显著（P<0.05）,且以N2处理效果最好,说明0.2 g N·kg^-1土是冬小麦刈割后良好生长发育、高产、稳产、氮素高效利用的最佳施氮水平。[JP]     

槟榔/香草兰间作促进植株氮养分转化与利用

以槟榔与香草兰间作系统为研究对象,探讨氮素养分利用规律。采用盆栽模拟试验,以‘热引3号’香草兰和‘热研1号’槟榔为试验材料,研究槟榔单作、香草兰单作和槟榔间作香草兰3种种植模式,在纯氮112.5、225、300 kg/hm²和不施氮肥4个氮肥处理条件下,对植株生物量、氮素吸收和利用、土壤全氮含量和氮肥利用率的影响。结果表明,随着氮肥施用量的增加,不同种植模式下各施氮处理的植株鲜和干生物量差异显著（P<0.05）,间作模式的植株鲜和干生物量最高,分别比对照增加61.3%、34.9%、43.1%和47.2%、62.7%、33.8%;间作模式的植株全氮含量比单作植株的高0.43~2.63 mg/g;间作模式显著增加了植株的吸氮量,分别比对照增加了40.44、47.79和53.92 kg/hm²;间作模式还显著增加植株的氮吸收效率、氮利用效率和氮肥利用率,但对土壤全氮含量影响不明显。     

玉米-大豆带状间作下除草剂的筛选

采用单因素随机区组设计,研究了3种药剂(A1:60%乙·嗪·滴丁酯、A2:60%乙·嗪·滴丁酯+48%灭草松、A3:48%灭草松)与清水对照组(A4)在玉米-大豆间作条件下,玉米、大豆苗期农艺性状、株防效及药害等级和成熟期作物产量,考察了玉米-大豆带状复合种植模式下除草剂除草效果及安全性。结果表明:3种除草剂对反枝苋、马唐防效好,对刺儿菜防效较差。药后15 d,A1与A2对杂草的防除效果最好,均在75%以上,其中A2对马唐的株防效达到了100%。药后30 d,各处理下的鲜重防效均在80%以上,A1对反枝苋的株防除效果最好为88.89%。玉米、大豆产量在A2处理下最高,分别较清水对照组高33.7%、39.4%。3种除草剂对玉米、大豆幼苗都有一定的药害症状,但药害等级均小于1,从株防效和对作物产量的影响分析,A2更适用于玉米-大豆带状复合种植模式。