减施肥料配施根际促生菌对大豆-玉米间作根际土壤与作物生长的影响

【目的】探明低氮磷肥料配施促生菌PGPR对土壤微生物环境与间作大豆生长的影响机制,为推动化肥减施增效和绿色农业发展提供参考。【方法】通过接种根瘤菌属菌株R325-3(Rhizobium sophorae)与菌株R287-5嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)的组合菌剂,研究大豆单作、玉米单作、大豆-玉米间作不同种植模式和无菌剂(NM)、复合菌剂(M)不同处理方式,对植株的株高、叶长、根长、全氮、全磷、全钾含量及地上生物量与土壤酶活的影响。【结果】低氮磷条件下大豆单作地上干物质产量处理4(大豆单作+复合菌)显著高于处理1(大豆单作,未施加复合菌);间作处理6(大豆玉米间作+复合菌)的地上生物产量极显著高于处理3(大豆玉米间作,未施加复合菌)。处理6(大豆玉米间作+复合菌)与处理3(大豆玉米间作,未施加复合菌)相比,大豆植株的株高极显著增高;玉米植株的株高、叶长显著提高,植株磷含量极显著增高。大豆根际土壤脲酶活性处理4(大豆单作+复合菌)极显著高于处理1(大豆单作,未施加复合菌),同时极显著降低硝酸还原酶活性;玉米根际土壤中蛋白酶活性、脲酶活性和硝酸还原酶活性玉米单作+复合菌组极显著提高。处理6(大豆玉米间作+复合菌)根际土壤蛋白酶活性极显著高于处理3(大豆玉米间作,未施加复合菌),脲酶活性降低极显著。大豆根际土壤NH_4~+-N的含量间作极显著高于单作处理,而土壤中NO_3~--N的含量相反,处理3(大豆玉米间作,未施加复合菌)土壤NO_3~--N∶NH_4~+-N为4.76∶1,处理6土壤NO_3~--N∶NH_4~+-N为3.58∶1,促生菌缩小了NO_3~--N和NH4+-N在大豆-玉米间作土壤中的差距。【结论】低氮磷条件下,接种促生菌剂可优化间作大豆在群体中的空间分布,提高系统干物质产量,增加土壤中蛋白酶、脲酶活性及NH_4~+-N的含量,降低硝酸还原酶活性,减少NO_3~--N的含量,改善土壤微环境。     

玉米/大豆套作体系作物磷素吸收利用

【目的】研究套作模式下玉米和大豆对土壤磷素吸收利用机制,为优化套作体系磷素管理提供理论依据。【方法】利用盆栽试验,比较了玉米/大豆套作(M/S)、玉米单作(MM)、大豆单作(SS)3种栽培模式在不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)、施氮磷钾肥(NPK)3种施肥处理下的作物地上部生物量、籽粒产量、作物吸磷量及土壤有效磷含量间的差异。【结果】同一施肥处理下套作玉米和套作大豆的产量均显著高于单作玉米和单作大豆。同一栽培模式下,施磷显著提高了收获期玉米地上部生物量,而对大豆地上部生物量影响不大。同一施肥处理下,成熟期单株玉米吸磷量均表现出套作显著高于单作,同一栽培模式下,玉米成熟期各施肥处理玉米吸磷量均表现为NPK>NK>CK。同一施肥处理下,成熟期单株大豆吸磷量均表现出套作显著高于单作,同一栽培模式下,各施肥处理间单株大豆吸磷量均以NK处理最低。玉米收获时,同一栽培模式下,施磷提高了玉米根际土速效磷、大豆根际土速效磷含量;所有栽培模式及施肥处理中的非根际土速效磷含量以单作玉米施磷处理最高。大豆收获时,所有栽培模式及施肥处理中根际土速效磷含量以套作大豆施磷处理最高,非根际土速效磷含量以单作大豆施磷处理最高。【结论】相同土地面积内,套作玉米和套作大豆与单作玉米和单作大豆相比,能显著提高单株玉米和单株大豆的产量及磷素吸收利用。     

不同种植模式对农田土壤呼吸速率的影响

【目的】探讨不同种植模式对农田土壤CO_2排放的影响,以期为农田固碳减排提供理论参考.【方法】以河西绿洲灌区的7种种植模式为研究对象,采用CFX-2开放式呼吸测定系统进行土壤呼吸速率测定.【结果】7类种植模式下农田土壤呼吸速率具有明显的季节变化规律,其中,单作玉米的波动幅度最大,呈先上升再下降的趋势;平均土壤呼吸速率表现为单作玉米玉米间作豌豆小麦间作玉米春小麦复种冬油菜春小麦复种冬小麦春小麦复种春油菜春油菜复种马铃薯,且不同处理间平均土壤呼吸速率差异显著(P0.05);单作玉米农田土壤呼吸速率最强,春油菜复种马铃薯最小,且单作玉米农田土壤呼吸速率为春油菜复种马铃薯的4.6倍.间作模式下小麦、玉米带土壤呼吸速率较相应的单作分别降低20.9%和26.3%.【结论】7种种植模式中,单作玉米潜在温室气体排放量最大,春油菜复种马铃薯最有利于农田温室气体减排,而间作模式可有效降低配置作物的土壤呼吸速率强度.     

石漠化治理区经果林地土壤养分对种植模式的响应

【目的】揭示石漠化治理区经果林地土壤养分对间作和单作种植模式的响应机制,为石漠化治理区刺梨、核桃为主的经果林地的植被优化和土壤养分供应提供科学依据。【方法】结合野外采集样本和常规土壤养分分析,运用单因素方差分析、因子分析和排序分析等方法,研究石漠化治理区经果林地土壤养分对种植模式的响应。【结果】除土壤pH随土层加深呈升高外,其余养分含量均随土壤层次的加深呈降低趋势,不同土层土壤以土壤全氮、全磷、速效磷和速效钾含量刺梨-核桃间作高于刺梨单作(P0.05),全钾和碱解氮含量刺梨单作高于刺梨-核桃间作(P0.05),土壤有机质含量在0～10 cm刺梨-核桃间作高于刺梨单作,10 cm后刺梨-核桃间作低于刺梨单作(P0.05);刺梨-核桃间作土壤养分供应水平(0.572分)优于刺梨单作地(0.439分);全钾、有机质、碱解氮和速效钾是影响研究区土壤养分供应水平差异的主要因子。【结论】石漠化治理区经果林地土壤养分对间作与单作种植模式响应敏感,巩固维持间作地土壤养分含量供应水平,重点补充单作地的土壤养分以提升供应水平。     

不同配置对辽西玉米‖花生间作系统氮素吸收利用的影响

【目的】通过研究不同配置条件下玉米‖花生间作系统地上部氮含量和吸收量,结合间作系统花生结瘤固氮和土壤有效氮分布,明确不同配置下玉米‖花生间作体系对氮素的吸收利用特征,为玉米‖花生间作氮高效利用模式的区域筛选提供依据。【方法】本试验于2015—2016年在国家农业环境阜新观测实验站进行,设置玉米单作（M）、花生单作（P）、2行玉米4行花生间作（M2P4）和4行玉米4行花生间作（M4P4）模式,玉米单作及每种间作模式下设3种不同玉米种植密度（6、9和12株/m²）,共10个处理,分析不同配置（行比和密度）玉米‖花生间作系统氮素吸收利用特征和优势。【结果】与单作相比,间作玉米和花生植株氮浓度变化并不明显,受作物占地比例影响,间作模式下玉米和花生的产量、氮产量均低于相应单作,且氮产量与间作生物产量表现相一致。玉米‖花生间作可以显著提高系统氮的吸收利用（氮吸收当量比NER>1）,且主要归因于玉米的养分吸收优势（pNER_m为0.63—0.80）。随着玉米行比和密度的增加NER也随之增大,其中M4P4模式（NER 1.06—1.22）的氮吸收要显著高于M2P4模式（NER 1.0—1.06）。在玉米‖花生间作系统中,玉米比花生更有竞争力（A_mp>0）,且竞争吸收氮养分能力也更强（CR_mp>1）,M4P4行比以及玉米增密有助于增强玉米对氮营养的竞争,增加系统氮养分吸收优势（△NU>0）以及间作养分对产量的贡献（C）。与玉米间作可促进花生结瘤固氮,M4P4行比配置下花生根瘤数量、单株根瘤重量和单个瘤重均高于M2P4配置,且以中、低密度处理为优。间作系统中土壤有效氮含量（N_min）表现为花生条带土壤N_min高于玉米条带,且单作花生土壤N_min高于间作花生,而单作玉米土壤N_min低于间作玉米。【结论】玉米‖花生间作可显著提高系统氮的吸收利用,其中玉米对系统氮吸收的贡献较大,适度增加玉米行比和密度有助于增加系统氮素吸收当量比、增强玉米对氮营养的竞争以及间作养分对产量的贡献。综合分析认为,本研究中M4P4-6和M4P4-8为玉米‖花生间作较佳配置,玉米花生种间互作对间作系统干物质量和花生生物固氮的促进,以及玉米在吸收氮养分上的强竞争能力是玉米‖花生间作具有氮素吸收利用优势的重要原因。     

辣椒/／玉米间作条件下作物对氮、磷和钾的吸收利用特征研究

辣椒//玉米间作条件下,作物氮、磷和钾素吸收利用特征的研究将有助于肥料利用率的提高和辣椒产量的增加.通过田间小区试验,研究了辣椒//玉米间作(10:2)条件下,作物对氮、磷和钾的吸收利用特征.结果表明:(1)间作辣椒第1行土壤碱解氮和速效磷低于单作,问作辣椒中间行碱解氮、速效磷和速效钾含量与单作接近;(2)间作辣椒第1行叶片含氮、磷量低于单作辣椒,间作3、5行辣椒叶片含氮、磷量显著高于辣椒单作,从第1行到第5行逐渐增加.间作辣椒叶片含钾量在前期低于单作辣椒,后期则高于辣椒单作;(3)间作玉米含氮量高于单作玉米.前期间作玉米叶片磷、钾含量与单作玉米前期接近,后期低于单作;(4)辣椒//玉米间作条件下,辣椒和玉米的生物量和产量显著高于单作时的产量.可见,辣椒//玉米间作(10:2)条件下,辣椒第1行的N、P和K的吸收受到玉米一定的影响,辣椒中间行的N、P和K的吸收利用效率增加,辣椒和玉米的产量分别比单作增加13.29%和28.36%.     

西北地区不同间套作模式养分吸收利用及其对产量优势的影响

养分吸收和利用对间套作产量优势有重要影响,而西北地区近年来发展的间套作模式中养分吸收和利用研究较少。本研究采用田间小区试验,比较了西北地区新型间套作模式玉米/马铃薯、玉米/油菜、大豆/马铃薯、大豆/油菜和马铃薯/油菜的间作优势以及成熟期养分吸收量和利用效率对间作优势的影响。结果表明,玉米/马铃薯、玉米/油菜、大豆/油菜和大豆/马铃薯4种间作模式具有间作产量优势,经济效益高于相应单作。马铃薯/油菜间作无产量优势。玉米/马铃薯、玉米/油菜、大豆/马铃薯和大豆/油菜间作体系中作物氮、磷和钾养分吸收总量分别高于相应单作10%~41%、8%~21%和11%~34%;马铃薯/油菜间作体系作物氮、磷和钾吸收量分别低于单作35%、42%和63%。玉米/油菜和大豆/油菜间作作物氮、磷和钾的利用效率分别高出相应单作10%~21%、5%~7%和15%~17%;玉米/马铃薯间作氮和钾利用效率间作比单作低3%和4%,而磷利用效率高于单作21%;大豆/马铃薯间作作物氮、磷和钾的利用效率分别比单作低15%、3%和14%;马铃薯/油菜间作氮磷利用效率间作低于单作18%和4%,钾利用效率间作高于单作20%。本研究证明并非所有间作模式都具有间作产量优势,并且间作优势主要源于养分吸收量的增加。     

AMF与分室磷添加对红壤上间作大豆生长及无机磷利用的影响

【目的】近年来,间作或菌根技术强化作物对土壤磷(P)的高效利用及粮油增产的效应受到越来越多的关注。【方法】采用三室隔网盆栽模拟试验探究了分室磷处理[不添加磷(P0)、添加无机磷(IOP50)]和根室不接种(NM)、接种丛枝菌根真菌Funneliformis mosseae(FM)对大豆生长及磷素利用的影响。【结果】所有复合处理中以间作-FM-IOP50组合处理的根系最长。接种FM条件下,无论磷添加与否,间作处理的根长均显著高于单作处理。间作-IOP50和间作-P0处理下,FM处理的大豆植株生物量较NM处理分别提高了65.41%和48.76%,单作-IOP50和单作-P0条件下,大豆植株生物量均以FM处理高于NM处理,分别增加了70.13%和28.75%。无论是否接种,间作-IOP50处理的大豆地上部磷含量均显著高于单作-IOP50处理,且在P0处理下具有相同趋势。无论是否接种,单作-IOP50处理的大豆根系磷含量均显著高于单作-P0处理,且无论分室磷添加与否,大豆根系磷含量均以FM处理显著高于NM处理。NM条件下,无论分室磷添加与否,间作大豆地上部磷吸收量均显著高于单作,而间作根系磷吸收量也显著高于单作。接种FM条件下,除单作-IOP50处理外,间作大豆根系磷吸收量明显高于单作处理。【结论】综合菌根侵染与植物生长,磷含量与吸收、磷吸收效率等指标,所有复合处理中以间作-FM-IOP50组合对大豆地上部的促生作用最好、磷素吸收最多,可望有效强化红壤磷素的利用。     

间作促进作物磷吸收的氮素调控效应

为探讨通过氮素调控促进间作作物磷吸收利用的效果,阐明间作的氮磷交互作用机理。设置3种种植模式（玉米马铃薯间作、玉米单作和马铃薯单作）、4个施氮水平（N0：不施氮、N1：1/2常规量、N2：常规量、N3：3/2常规量）的田间小区定位试验,研究玉米马铃薯间作对作物磷吸收和利用的影响,并分析磷吸收对施氮量的响应。结果表明：施氮量显著影响间作产量,低氮（N1）水平间作产量优势最大。间作玉米和马铃薯的磷吸收量均随施氮量增加而降低,在N2水平达到最大。在低氮条件下,间作玉米磷吸收量较单作平均提高了42.03%,马铃薯提高了13.46%。随施氮量的增加,玉米马铃薯间作的单位面积磷吸收的优势呈先增加后下降的趋势,在N1水平优势最强。在N1水平中,与单作相比,间作玉米籽粒磷吸收量平均增加86.26%,间作马铃薯块茎磷吸收量平均增加14.28%。因此,在保证作物产量和提高氮磷肥利用率的前提下,合理施入氮肥能够促进间作作物对磷素的吸收与利用。     

玉米马铃薯间作施肥的偏生产力分析

肥料偏生产力(PFP)是反映土壤基础养分水平和化肥施用量综合效应的重要指标.通过对云南省玉米马铃薯间作主要种植区4个县(市)8个乡16个村共120个农户的田间访问和随机问卷调查,获得了云南省玉米马铃薯间作施肥的第一手资料,并从肥料偏生产力(PFP)角度进行了分析研究.结果表明,云南省玉米马铃薯间作主要种植区总养分投入量为838.96 kg/hm2,其中化学养分总投入量为564.91kg/hm2,化肥施用的偏生产力为20.01 kg/kg,按氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)计算则肥料偏生产力分别为27.41、137.17和164.39 kg/kg.与单作玉米相比,氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)的肥料偏生产力分别增加7.34、47.61、47.93 kg/kg;与单作马铃薯相比,氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)的肥料偏生产力分别增加9.1、103.29、124.9 kg/kg.玉米马铃薯间作在提高肥料利用效率上与单作相比具有明显优势.     

接种菌根真菌的旱作水稻-绿豆间作系统养分利用研究

【目的】研究接种AMF对旱作水稻-绿豆间作系统作物生长和养分利用的影响。【方法】利用温室盆钵试验接种AMF,测定AMF的侵染率、作物养分含量、绿豆生物固氮能力和土壤养分变化。【结果】在间作接种条件下,接种菌根菌对绿豆的侵染率达到92.28%,而水稻侵染率仅为14.47%,与单作不接种相比,分别提高了11.95%和4.11%;同时也增加了绿豆和水稻的地上部和地下部氮含量,分别是83.72%和64.83%,53.76%和41.29%;绿豆地上部和地下部铁含量分别增加了223.08%和60.19%;生物量最大增加了288.8%;根瘤个数和根瘤重量也有大幅度的增加。间作接种AMF处理绿豆根瘤的氮、磷和铁的含量,比单作不接种处理分别增加了80.14%、69.54%和139.62%。与单作水稻相比,单作绿豆和水稻与绿豆间作可显著提高土壤氮含量;绿豆单作处理或与水稻间作不接菌根真菌处理土壤磷含量没有显著变化,只有间作接菌处理的土壤磷含量显著降低。【结论】在旱作水稻-绿豆间作系统中接种菌根真菌改善了水稻和绿豆植株体内氮、磷和铁的含量;增加了绿豆根瘤个数及其干重,明显促进了绿豆的生长。     

间作作物种间相互作用对土壤细菌群落的影响

为揭示作物种植模式对土壤细菌群落组成及功能的影响机制,利用田间定位试验,基于宏基因测序方法,开展连续单作马铃薯(P)、单作玉米(M)、间作马铃薯(IP)、间作玉米(IM)根际土壤细菌群落组成和功能差异研究,分析土壤细菌群落结构、功能与土壤理化性状、间作作物产量间的相互关系。结果表明：与对应单作处理相比,玉米、马铃薯间作整体上具有产量优势。土壤变形菌门、放线菌门和浮霉菌门为不同处理下细菌群落的优势菌群;属分类水平上链霉菌属、慢生根瘤菌属、鞘脂单胞菌属、伍氏束缚菌属、伯克氏菌属、藤黄色杆菌属为优势菌属。马铃薯单作及间作处理下根际土壤鞘脂单胞菌属相对丰度均极显著高于玉米处理(P<0.01)。通过KEGG数据库不同功能层的功能预测表明,不同处理得到455个三级功能类别和9 636个四级类别,其中参与C、N循环的通路数最多。相关性分析表明,土壤含水量(SOW)、土壤呼吸强度(RI)和速效磷(AP)对根际土壤细菌群落组成及功能代谢具有积极影响;SOW、RI和AP与功能类别中K01990和K06147均有显著或极显著相关性。连续6 a马铃薯、玉米间作及单作下作物根际土壤细菌群落组成和功能的变化...     

间作对玉米马铃薯根系生长与分布的影响

【目的】旨在研究玉米马铃薯间作条件下作物根系生长与分布特征。【方法】以玉米马铃薯间作、玉米单作、马铃薯单作为研究对象,采用空间坐标取样法对根系取样。【结果】(1)玉米马铃薯的根系质量密度分布随土层深度增加而降低,在10~20 cm的土层中降低趋势最快,最大值都出现在0~10 cm的土层中。(2)2013年和2014年马铃薯初花期玉米根系质量密度在不同土层都是边二行大于单作和边一行,边一行最小,说明马铃薯初花期间作抑制玉米边一行根系生长,成熟期玉米边一行的根系质量密度反而最大,说明成熟期促进了边一行的根系生长,导致最终了间作玉米的根系质量密度大于单作玉米。(3)无论是马铃薯初花期还是成熟期,马铃薯根系质量密度在0~10 cm土层中边一行明显大于边二行,而到20~30 cm时边一行小于边二行,说明间作有利于马铃薯边一行根系生长的同时促进马铃薯边二行根系向更深土层扩展,使得间作马铃薯的根系质量密度也大于单作马铃薯。(4)间作系统中玉米根系无论在马铃薯初花期还是成熟期都有向马铃薯生长的趋势,而马铃薯根系在成熟期有向玉米生长的趋势。【结论】因此,玉米间作马铃薯根系分布较为合理,使得间作的根系质量密度大于单作,这为玉米马铃薯间作产量优势的形成具有重要的意义。     

玉米大豆间作降低小麦玉米轮作体系 土壤氮残留的效应与机制

【目的】阐明夏播玉米大豆间作对小麦玉米轮作体系产量、吸氮量、土壤含水量和硝态氮残留的影响,明确间作地上部和地下部因素对间作优势的相对贡献率,为优化资源配置、提高土地生产力提供科学依据。【方法】2011年6月至2012年10月,在河北省徐水县代表性农田设置玉米单作（T1）、大豆单作（T2）、玉米与大豆间作根部不分隔（T3）、玉米与大豆间作根部分隔（T4）4个处理,并对关键生育时期的作物生长、土壤水分和硝态氮含量进行实时观测。【结果】相对作物单作种植模式,间作产量优势明显,玉米大豆间作种植的土地当量比（LER）大于1,间作模式总吸氮量（256.1 kg·hm^-2）显著高于玉米单作种植（159.7 kg·hm^-2）。玉米大豆间作主要通过促进玉米生长和氮素吸收来提高间作系统生产能力,其中地上部因素对间作玉米生物量、产量和吸氮量提高的贡献率分别为81.6%、83.4%和75.7%,而地下部因素的贡献率仅为18.4%、16.6%和24.3%。间作玉米条带土壤含水量显著低于单作玉米,隔根间作玉米土壤含水量显著低于不隔根间作玉米,单作大豆与间作大豆土壤含水量无显著差异,隔根对间作大豆土壤含水量无显著影响。相对单作种植,间作系统降低了玉米收获后各层土壤硝态氮含量,而提高了大豆条带土壤硝态氮含量;相对不隔根处理,间作隔根对玉米土壤硝态氮含量影响不大,但降低了间作大豆土壤硝态氮含量。夏季无论是单作种植还是间作种植,其后茬小麦产量和吸氮量均无显著差异,但间作可以显著降低小麦收获后土壤硝态氮残留量（P＜0.05）,相对玉米单作,间作种植的后茬小麦收获后0-100 cm土层硝态氮残留量降低了87.2 kg·hm^-2,其中地上部因素贡献率为77.5%,地下部因素对此贡献仅为22.5%。【结论】夏播间作种植产量优势明显,间作模式整体吸氮量高于玉米单作,其中地上部因素对间作优势的贡献大于地下部因素,并且夏播间作种植对后茬小麦产量和吸氮量均无显著影响。相对单作种植,间作种植降低了玉米条带土壤含水量而对大豆条带无显著影响,间作玉米条带土壤硝态氮含量显著降低而大豆条带土壤硝态氮含量显著提高,但间作系统当季及后茬作物收获后的整体土壤硝态氮残留显著降低。     

不同施氮水平对间作小麦、蚕豆磷吸收的影响

【目的】为了揭示在不同施氮水平下,间作小麦蚕豆各生育期磷养分吸收累积规律。【方法】通过盆栽试验,研究不同氮水平(N/2、N、3N/2)对间作小麦、蚕豆的磷养分动态累积吸收变化和养分竞争规律的影响。【结果】推荐施氮水平下(N),小麦、蚕豆生物量最高;相同施氮水平下,与单作相比,间作提高了小麦、蚕豆生物量。随施氮量增加,小麦、蚕豆磷养分吸收量增加。与单作相比,间作小麦提高了磷养分吸收量,间作小麦灌浆期至成熟期磷养分吸收量分别提高了20%～72.8%和20%～28.12%,蚕豆差异不明显。同时,随施氮量增加,小麦磷养分吸收速率增加,蚕豆磷吸收速率减少。与单作相比,间作提高了小麦磷吸收速率,3个施氮水平下,间作小麦抽穗至成熟期磷养分吸收速率分别提高了0.1～5.3倍、21.9%～90%和2%～242%;常规施氮和高氮水平下,间作蚕豆分枝期至鼓粒期磷养分吸收速率分别增加了38.4%～89.8%和8.7%～48.6%。【结论】氮肥施用量和间作种植方式同时改变了小麦、蚕豆生物量和磷素吸收累积。     

玉米、大豆间作对根际土壤微生物数量和酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了玉米间作大豆对根际土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明:在玉米喇叭口期和大豆分枝期,玉米、大豆间作的玉米地上生物学产量高于单作玉米38.73%,大豆地上生物学产量较单作大豆降低了8.12%,差异不显著。与单作相比,间作体系中的玉米、大豆根际土壤养分有效性、根际土壤微生物数量、根际土壤酶活性均显著高于相应单作根际土壤。间作体系中玉米取得间作优势,养分利用率提高主要是根际土壤养分有效性的提高,而根际土壤养分有效性高受根际土壤中微生物数量和酶活性的影响。     

马铃薯间作玉米对马铃薯生长、产量及糖类物质的影响

【目的】分析马铃薯间作玉米模式下马铃薯生长、产量及糖类物质的变化情况,为促进马铃薯与玉米合理间作模式的推广应用提供参考。【方法】采用田间试验方法,设马铃薯单作（对照）和间作（2行马铃薯间作2行玉米）2种栽培模式,结合田间观测与室内测定,分析马铃薯间作玉米对马铃薯生长、产量和糖类物质的影响。【结果】与马铃薯单作相比,马铃薯间作玉米模式下马铃薯的茎粗、单株主茎数、单株匍匐茎和单株根干物质重量及单株结薯数无显著变化（P>0.05）,但间作可提高马铃薯单株分枝数、单株匍匐茎数、单株小叶叶片数、单株叶面积、单株茎叶和单株块茎的干物质重量,并显著提高马铃薯的株高、单薯重、单株产量及复合产量（P<0.05,下同）。随着间作时间的延长,间作马铃薯叶片、匍匐茎和块茎中糖类物质均有不同程度的降低,其中对叶片的影响较大,间作马铃薯叶片的蔗糖、果糖、可溶性糖和淀粉含量在块茎增长期和淀粉积累期均显著低于单作。【结论】与马铃薯单作相比,马铃薯与玉米2∶2行比间作模式下,马铃薯具有一定的生长优势,复合产量显著提高,该间作模式可在实际生产中推广应用。     

玉米大豆间作对作物根系及土壤团聚体稳定性的影响

【目的】揭示红壤坡耕地不同种植模式下玉米、大豆根系形态及根系分泌物对土壤水稳性团聚体稳定性的影响。【方法】采用田间小区试验,设置玉米单作、大豆单作和玉米大豆间作3种种植模式,测定玉米和大豆不同生育期根系形态参数、根系分泌物分泌量和土壤团聚体稳定性,分析不同种植模式下,作物根系形态和根系分泌物对土壤团聚体稳定性的影响。【结果】在玉米抽雄期,与单作相比,间作玉米的根干质量、总根长、总根表面积、根系分泌总糖和总有机酸含量显著增加(P0.05),增幅分别为15.17%、58.49%、45.67%、34.30%和15.67%;0.25 mm团聚体百分含量(R0.25)、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分别显著提高了2.64%、3.37%和6.06%(P0.05),土壤分形维数(D)显著降低了0.82%(P0.05)。在大豆结荚期,与单作相比,间作大豆的根干质量、总根长、总根表面积、总根体积、根系分泌总糖和总有机酸含量显著增加(P0.05),增幅分别为17.25%、63.91%、54.32%、42.77%、37.21%和28.16%;R0.25、MWD和GMD分别显著提高了1.54%、2.99%和6.78%(P0.05),D显著降低了0.73%(P0.05)。作物根系根干质量、总根长、总根表面积、总根体积、根系分泌总糖含量、根系分泌总有机酸含量与R0.25、MWD、GMD呈极显著正相关关系(P0.01),与D呈极显著负相关关系(P0.01)。【结论】玉米大豆间作能够改善作物的根系形态和提高作物根系分泌物分泌量,进而提高土壤团聚体稳定性,对红壤坡耕地具有肥力提升和减少水土流失的有益效应。     

马铃薯与蚕豆、荞麦间作对土壤的影响

为揭示间作作物种间关系、探究间作栽培方式对土壤的影响,采用田间试验的方法,利用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFA)分析手段,研究马铃薯与蚕豆、荞麦间作模式下土壤理化性质、生物学和土壤微生物群落结构的变化规律及其相互关系。结果表明:马铃薯间作蚕豆后土壤碱解氮和有机质含量显著增加,而间作荞麦能显著提高土壤速效磷、全氮和有机质含量;与单作马铃薯相比,马铃薯+蚕豆土壤磷酸酶、脲酶活性显著增加20. 00%、22. 05%;马铃薯+蚕豆、荞麦栽培增加了根际土壤细菌比例,降低了放线菌比例,间作荞麦土壤放线菌数量较单作相比显著下降36. 5%;间作栽培也降低了土壤微生物总生物量,改变了真菌生物量/细菌生物量以及革兰氏阳性菌生物量/革兰氏阴性菌生物量的值。多元分析表明,土壤中养分含量的变化与土壤酶活性、土壤微生物群落结构变化有着密切的联系,这说明马铃薯不同间作栽培模式提高了土壤中的养分含量和酶活性,改变了微生物群落结构。     

镉胁迫对桑树与马铃薯间作植株生理生化的影响

【目的】探明镉胁迫不同种植模式桑树与马铃薯植株超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)和可溶性蛋白(SP)含量的变化,为桑树与马铃薯间作修复Cd污染土壤提供科学依据。【方法】在土培条件下,研究镉胁迫不同种植模式桑树与马铃薯植株SOD、CAT、POD活性及MDA、SP含量的变化。【结果】镉胁迫下,间作桑树根、茎和叶的SOD活性较单作显著降低17.89%、6.77%和14.10%,根、茎和叶的SP含量较单作显著提高24.39%、25.85%和4.84%,根的POD活性较单作显著升高187.62%;间作马铃薯叶的MDA含量较单作显著提高20.4%,茎的SOD活性较单作显著升高28.89%,根和叶POD活性较单作显著升高20.37%和28.35%。【结论】间作模式可改变镉胁迫桑树和马铃薯的生理特性,POD和CAT可清除Cd毒害产生的活性氧自由基。