新建茶园不同间作模式及覆盖遮阴效应比较研究——种植模式Ⅱ:茶行南北走向

研究了在南北走向的茶行中间作玉米、大豆、玉米+大豆以及遮阴对山东新建茶园生态环境、茶籽萌发、茶苗生长以及光合作用的影响。结果表明:⑴在南北走向的茶行中以间作玉米的效果最好。与对照相比,间作玉米的茶园空气温度可降低1.7℃,日均光照强度降低47.6%,日均相对湿度增加15.8%,土壤含水量增加27.1%,茶苗的发芽期及全盛期分别提早8 d和11 d,茶苗成活率增加22.4%,株高、茎粗、节间长、叶面积各时期测定均表现最好;⑵与覆盖遮阴相比,间作更能提高茶园的空气湿度,但在南北走向下覆盖遮阴则更能有效降低茶园的光照和温度。     

山东新建茶园间作花生与春玉米的效应比较

研究了间作花生、春玉米对新建茶园生态环境、茶籽萌发、茶苗生长以及光合作用的影响。结果表明：间作春玉米的茶园夏季空气温度、茶苗叶面温度、土壤温度、光照强度的降低幅度均显著大于间作花生,茶园空气湿度和土壤含水量增幅显著高于间作花生,茶苗光合速率日变化呈单峰型曲线,有效避免了间作花生和对照出现的“午休”现象,茶苗成活率、株高、茎粗、单株叶面积也均显著好于间作花生。表明间作春玉米较适合山东新建茶园。     

茶树与大豆间作效应分析

 【目的】分析幼龄茶树与大豆间作对土壤养分状况、茶叶生长、病虫害防治等的影响。【方法】采用两个大豆品种和两个茶树品种,分春、夏两季在广东省农业科学院茶叶研究所英德基地酸性土茶园进行田间试验,分别调查了茶、豆间作对土壤pH、氮、磷、钾、钙、镁等养分状况,茶树株高、株宽及百芽重等生长指标以及杂草控制和病虫害防治等的影响。【结果】幼龄茶园中间种大豆,大豆秸秆回田后能改良土壤养分状况,能显著降低交换性铝含量,提高土壤pH值,增加土壤有机质、有效氮和全氮含量;茶、豆间作能有效促进茶树生长,增加茶叶产量、增强幼龄茶园的树势、培养树冠,为成龄茶园的丰产打下基础;茶、豆间作还能有效改善茶园小气候、减少虫害和杂草的发生,从而显著地提高茶园的经济效益。【结论】选择适宜的大豆品种进行茶、豆间作,在增收两季大豆的情况下,能提高土壤肥力,改善微生态环境,提高茶叶产量,是一种生态和经济效益俱佳的栽培方式。     

宁夏引黄灌区玉豆间作和带状轮作模式对玉米水氮利用及产量的影响

探索间作及带状轮作模式对玉米水氮利用及产量的影响,提出适合宁夏灌区的种植模式。试验于2019—2020年,在宁夏王团旱作节水高效农业试验站开展,设置玉米/大豆间作(IMS)、玉米-大豆带状轮作(RMS)、单作玉米(MM)、单作大豆(SS)4种种植模式。结果表明,与单作玉米相比,带状轮作处理使玉米拔节期至成熟期干物质积累量增加9.58%～11.45%,且与间作相比,干物质积累量增加4.29%～7.53%。带状轮作种植模式下玉米对氮素的积累量、转运量及籽粒贡献率比间作提高2.19%、30.44%和19.86%。带状轮作和间作处理土壤含水量比单作分别提高5.64%和3.98%,且主要分布于0～140 cm土层,带状轮作处理玉米水分利用效率较单作增加38.00%,且比间作增加15.61%。与单作玉米相比,间作处理提高玉米产量11.3%,降低大豆产量51.39%;玉豆带状轮作处理弱化了种间竞争力,使玉米产量提高21.98%,大豆产量下降22.91%。因此,带状轮作种植模式在水分利用效率、干物质积累、氮素转运及产量方面优势明显,可作为宁夏引黄灌区的一种有效替代种植模式。     

不同间作模式茶园主要病虫害及天敌的调查研究

对香樟-茶、野花椒-茶、沉香-茶3种间作模式下茶树主要病虫害及天敌在春茶、秋茶2个生育期的发生数量进行调查。结果表明:茶园中间作香樟、野花椒、沉香对茶园主要病虫害及天敌的影响不一致。香樟间作茶园茶轮斑病和茶赤星病的发病率较对照茶园低,但有增加茶小绿叶蝉的趋势;野花椒间作茶园茶饼病的发病率、茶小绿叶蝉虫害均较对照茶园低;沉香间作茶园茶小绿叶蝉、茶黄蓟马、茶蚜的数量较对照茶园减少,茶轮斑病和茶煤病发病率也较对照茶园降低。     

坡耕地红壤农作物根系与团聚体稳定性的关系

[目的]为了研究农作物不同种植模式下土壤结构稳定性的差异,以及根系与土壤团聚体破坏率的关系。[方法]本研究采用单作种植玉米、大豆、马铃薯,间作种植玉米+大豆和玉米+马铃薯,测定不同种植模式下各处理的团聚体破坏率、根系特征,分析不同作物根系形态特征与团聚体破坏率的关系。[结果]常规管理条件下,在0~10cm土层,玉米大豆间作0.25mm团聚体的数量较大豆单作、玉米单作分别增加了29.58%、66.01%,10~20cm土层,玉米大豆间作0.25mm团聚体的数量较玉米单作增加了42.28%;在0~10cm土层,间作模式的土壤抗蚀指数显著大于单作模式,土粒的抗分散能力强,玉米间作大豆较玉米单作与大豆单作团聚体破坏率分别降低了42.22%和26.40%,玉米间作马铃薯较玉米单作与马铃薯单作团聚体破坏率分别降低了35.71%和32.88%,在10~20cm的土层中,玉米间作大豆的团聚体破坏率较大豆单作、玉米单作分别显著降低了16.67%和22.75%;与单作模式相比,间作模式的农作物根长、根表面积、根体积均有显著改善,且与团聚体的破坏率呈显著负相关。[结论]可以得出,玉米间作大豆、玉米间作马铃薯能优化作物根系特征,降低团聚体的破坏率,提高团聚体的稳定性,有助于水土保持。     

玉米-大豆间作复合体系光合特性研究

间作是一种能集约利用光、热、肥、水等自然资源的种植方式,不同间作模式对作物群体光能利用率产生的影响不同。以单作玉米和单作大豆为对照,在玉米与大豆2∶2、2∶3和2∶4间作模式下,分析了不同种植模式对玉米和大豆光合特性指标的影响。结果表明:间作能够提高玉米的光能利用率,光合速率、叶绿素含量和叶面积指数分别较单作提高了22.4%～24.7%、9.2%～12.0%和0.9%～3.5%,其中光合速率和叶绿素含量差异达到了显著水平;间作降低了大豆的光能利用率,光合速率、叶绿素含量和叶面积指数分别较单作降低了3.5%～12.6%、1.6%～4.0%和0.3%～0.5%,但差异均不显著。在玉米-大豆间作复合体系中,随着玉米大行距的增大,玉米的叶绿素含量和叶面积指数均逐渐提高,光合速率呈先提高后降低趋势并以玉米与大豆2∶3间作复合体系最高;大豆的光合速率、叶绿素含量和叶面积指数均逐渐提高,但3种间作模式间的光合特性指标差异均不显著。综合分析认为,采用玉米与大豆2∶3间作模式,玉米-大豆间作体系的光能利用率最高。     

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。     

铜仁市幼龄茶园不同间作模式研究

为了提高茶园的整体效益,以花生、辣椒、萝卜为间作物,连续2a对早春初植茶园进行间作模式研究。对茶苗的成活率、生长指标、茶鲜叶内含物成分,及不同间作组合的成本效益进行调查。结果表明:茶园间作萝卜组合整体效益最高,综合效应最好;间作花生组合次之。幼龄茶园间作萝卜、花生的间作模式可以在该区域茶叶生产中进行推广。     

栽培管理措施对幼龄茶园生境的影响

研究4种栽培管理措施(间作周年绿肥、可降解除草布覆盖处理、不可降解除草布覆盖处理、常规管理)对幼龄茶园杂草生长密度、高度和生物量以及茶园土壤物理性状和养分含量等的影响。结果表明,杂草防控方面,除草布覆盖处理防控效果最佳,不同季节杂草几乎无生长;间作周年绿肥处理不同季节杂草平均株高、生物量和发生密度均小于对照处理,尤其是杂草生长旺盛的夏季,平均株高、生物量、发生密度分别只有对照的53.12%、10.00%、30.90%;土壤物理性状方面,间作周年绿肥处理土壤含水量较高,比常规管理高9.29%～11.24%,土壤容重低而孔隙度大,2020、2021年变化趋势一致;土壤养分方面,土壤pH和全氮、全磷、全钾各处理间变化不大,但间作周年绿肥处理土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮含量较高。幼龄茶园宜采用间作周年绿肥的方式,既可以改良茶园土壤理化性状,还能有效抑制杂草的生长,为幼龄茶苗生长提供健康的生态环境。     

减氮施肥对间作玉米-大豆生长性状及经济效益的影响

以玉米(120 kg/hm~2)、大豆(65 kg/hm~2)单作施氮量为基准,对间作玉米-大豆模式设置5个施氮水平(玉米、大豆单作施氮量;玉米减氮50%,大豆不减氮;大豆减氮50%,玉米不减氮;玉米大豆均减氮50%;不施肥处理),通过对间作玉米和大豆生长性状、产量及经济效益的研究,以期获得间作玉米-大豆适宜的氮肥用量。研究结果表明:玉米大豆在均减氮50%处理下,玉米秃顶长显著增加,穗长和单穗重显著降低,玉米产量降低5.72%～6.81%,大豆产量降低8.94%～11.74%,玉米经济效益降低4.35%～6.14%,大豆经济效益降低11.10%～12.15%。单一玉米或大豆氮肥减量50%对两作物主要生长性状、产量、经济效益均无显著影响,可实现氮肥减量增效,有利于保护生态环境,促进农业可持续发展。     

间作与覆盖对茶园生物多样性及茶叶产量的影响

探讨了幼龄茶树与山毛豆、花生间作及覆盖蔗叶、芦苇叶对生物多样性和茶叶产量的影响。结果显示:幼龄茶园中茶行间种豆科作物并覆盖后,能提高茶园生物多样性,特别有利于增进蜘蛛等天敌的种类与数量及对害虫的生态控制能力,从而增加茶叶产量。其中,覆盖甘蔗叶与间作山毛豆效果更好,节肢动物多样性为0.8156,蚯蚓种群数量增加显著,产量明显提高。     

玉米/大豆间作的镉累积规律初探

为探索镉污染农田高效种植结构调整模式,通过在镉污染严格管控区农田(土壤全镉含量1.98 mg·kg~(-1))开展不同镉积累特性的玉米和大豆间作试验,系统研究了单作和间作下玉米和大豆的镉吸收积累规律。结果表明,随着生育进程推进,玉米秸秆镉含量呈总体降低的变化趋势,大豆秸秆镉含量呈逐渐升高再降低的趋势,玉米苗期秸秆镉含量最高,而大豆鼓粒期秸秆镉含量最高;大豆成熟期籽粒镉含量高于鼓粒期,玉米灌浆期籽粒镉含量高于成熟期;间作降低了成熟期镉低积累玉米籽粒镉含量,提高了镉高积累玉米籽粒镉含量,间作模式下镉高积累和低积累玉米品种籽粒镉含量平均值分别为0.139 mg·kg~(-1)和0.003 mg·kg~(-1),分别较单作降低了-14.88%和88.46%;秸秆和籽粒的富集系数大豆分别为2.567～3.329和0.667～0.764,玉米分别为0.729～3.339和0.001～0.079,间作玉米秸秆富集系数较单作增加0.15%～46.22%,低镉积累玉米籽粒富集系数较单作降低84.62%～92.31%;间作处理土地当量比为1.46～1.77。因此,间作大豆可以保证低镉积累玉米籽粒在镉污染土壤的安全生产,为土地合理利用提供有效的参考途径。     

种植模式对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响

【目的】玉米大豆间作是我国多地区常见的耕作制度,研究间作后土壤团聚体的变化,旨在为以玉米大豆为主的间作体系改善土壤结构提供科学依据。【方法】通过设置裸地、大豆单作和玉米大豆间作3个处理,分析不同种植模式对土壤水稳性团聚体含量、水稳性团聚体稳定性及团聚体有机碳含量的影响。【结果】在0～20 cm土层,间作和单作的R_(0.25)(0.25 mm水稳性团聚体含量)、MWD(平均重量直径)和GMD(几何平均直径)均显著高于裸地,其大小关系表现为单作间作裸地,间作的D(分形维数)相比裸地显著降低2.33%;在20～40 cm土层,间作比单作的R_(0.25)增加10.05%,MWD增加22.45%,GMD增加16.13%,D降低0.40%。不同种植模式团聚体有机碳含量存在显著差异,在0～20 cm土层,间作2 mm和2～1 mm粒级的团聚体有机碳含量相比单作显著提高15.15%和14.82%;在20～40 cm土层,间作2 mm粒级团聚体有机碳含量比单作显著提高31%。【结论】间作改变了土壤团聚体的特征,提高了团聚体有机碳含量。     

少耕轮作小麦间作玉米的产量表现和水分利用效率

通过田间定位试验,研究少耕轮作和小麦秸秆覆盖方式对小麦间作玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,少耕轮作和留茬覆盖小麦间作玉米具有明显的增产和提高水分利用效率(WUE)的作用。一个轮作周期内,间作轮作中小麦籽粒产量较相应单作轮作提高43.98%～55.55%,玉米籽粒产量较相应单作轮作提高61.03%～69.98%,增产效果显著;间作轮作的耗水量及WUE较相应单作轮作分别增加42.07%～43.94%与11.54%～15.51%。与传统间作相比,少耕轮作留茬覆盖可显著提高产量、水分利用效率和降低间作的耗水量,25cm高等量秸秆覆盖免耕处理较其他间作处理产量与水分利用效率分别提高2.54%～10.97%与4.13%～15.69%,耗水量降低1.54%～4.09%。所以25cm高等量秸秆覆盖免耕处理为本试区减少水分无效损耗、提高WUE的可行模式,是试区内较适宜采取的耕作措施。     

间作玉米大豆根系分泌物中有机酸的变化特征

通过水培试验,收集了不同生育期单作玉米、单作大豆、玉米大豆分隔间作(根系用尼龙网分隔)及玉米大豆间作(根系不分隔)下的根系分泌物,并通过高效液相色谱方法分析不同种植模式下不同生育期的玉米大豆根系分泌物中有机酸的变化特征。结果表明:与单作相比,在有机酸分泌种类上,分隔间作玉米苗期增加苹果酸,减少顺丁烯二酸;喇叭口期无变化;孕穗期减少苹果酸。间作玉米苗期增加苹果酸,喇叭口期减少酒石酸和苹果酸,孕穗期减少乳酸和顺丁烯二酸;分隔间作大豆苗期增加柠檬酸,花期减少酒石酸和乳酸、增加乙酸,鼓粒期增加酒石酸和苹果酸;间作大豆苗期增加柠檬酸,花期减少酒石酸和苹果酸、增加乙酸,鼓粒期增加酒石酸和苹果酸、减少乳酸和顺丁烯二酸。在分泌速率上,分隔间作玉米喇叭口期增加了284.80%,间作玉米在喇叭口期和孕穗期分别增加了159.24%、88.01%;间作大豆在鼓粒期增加了149.59%,分隔间作大豆在苗期、花期和鼓粒期分别增加了114.65%、24.24%、389.38%。间作和分隔间作改变了有机酸分泌种类,间作能更长时期提高玉米有机酸分泌速率,分隔间作能更长时期提高大豆根系的有机酸分泌速率。     

夏季遮阴对茶园土壤丛枝菌根多样性及茶叶品质的影响

【目的】分析夏季遮阴条件下茶园土壤养分、丛枝菌根真菌以及茶叶品质的变化特征,为夏季茶园合理遮阴栽培管理提供理论依据。【方法】以浙江某丘陵茶园为研究对象,测定土壤养分、AM真菌多样性以及茶叶品质指标等。【结果】与未遮阴处理相比,茶园遮阴显著增加了土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、全磷和有效磷含量,分别增加了15.38%、17.8%、163.6%、77.86%、45.45%和27.80%。但未遮阴处理的土壤AM真菌多样性指数、丰度均高于遮阴处理。DGGE条带测序分析显示：未遮阴处理茶园土壤的优势AM真菌为球囊霉属（Glomus）,而遮阴处理土壤球囊霉属丰度较非遮阴处理低。遮阴后,茶叶中的叶绿素总含量、氨基酸含量和咖啡碱含量分别比对照提高了46.18%,33.16%和32.30%。茶多酚含量比对照降低了10.41%,茶叶品质有所提高。【结论】茶园夏季遮阴能够增加土壤养分含量,提高茶叶品质,但降低了茶园土壤AM真菌多样性和丰富度指数。     

辽西半干旱区玉米大豆间作模式对作物干物质积累分配、产量及土地生产力的影响

【目的】通过分析玉米大豆间作模式作物干物质积累与分配规律及种间竞争关系,探讨玉米大豆间作的增产机理,提出适合辽西半干旱区的最优玉米大豆间作模式。【方法】试验于2018—2019年在国家农业环境阜新科学观测实验站进行,采用田间试验方法,设置2行玉米2行大豆间作（MS2:2）、4行玉米4行大豆间作（MS4:4）、6行玉米6行大豆间作（MS6:6）、玉米单作（M）、大豆单作（S）等5种种植模式,研究作物的干物质积累分配特点、种间竞争力及其对产量和土地生产力的影响。【结果】3种间作模式均提高了玉米拔节期和灌浆期的干物质积累量,比单作玉米分别增加16.58%—20.32%和51.29%—52.56%;间作对大豆分枝期和鼓粒期的干物质积累影响较小,但分枝期MS2:2间作模式干物质积累量显著低于单作大豆。玉米干物质分配比率拔节期叶大于茎,灌浆期穗大于茎、叶,且3种间作模式穗的分配比率比单作玉米增加23.22%—31.70%;大豆干物质分配比率分枝期茎大于叶,鼓粒期茎、叶大于荚果,MS2:2和MS4:4间作模式大豆荚果分配比率比单作大豆分别降低19.30%、17.22%,MS6:6间作模式与单作大豆差异不显著。间作模式下玉米比大豆表现出了更强的种间竞争力（Ams>0）和产量营养竞争比率（CRms>1）。MS6:6和MS4:4间作模式土地当量比LER分别为1.16、1.07,土地生产力提高7%—16%,具有显著的间作优势;MS2:2间作模式土地当量比为0.97,具有间作劣势。【结论】玉米大豆间作模式土地生产能力的提高主要是通过改变作物干物质积累分配及种间竞争关系实现,MS6:6和MS4:4间作模式优势明显。表现最佳的是MS6:6间作模式,该模式能够显著提高土地生产力,在当地农业生产中具有很好的应用价值。     

不同覆盖处理对茶园小气候及碾茶品质的影响

【目的】研究覆盖条件对茶园小气候及碾茶品质的影响,筛选出利于碾茶品质的覆盖方式,为提高碾茶生产质量提供理论依据。【方法】以龙井43为试验品种,黑色遮阳网为覆盖材料,设3种遮光度（55%、75%、95%）、2种覆盖高度（直接覆盖高0.6 m、棚式覆盖高1.8 m）、3种覆盖时间（15、20和25 d）,共18组覆盖处理,以不覆盖为对照。在秋春季两季进行试验,分析不同覆盖处理对茶园小气候、鲜叶产量、叶绿素含量、碾茶中生化成分及感官品质的影响。【结果】覆盖能有效降低茶蓬面光照强度和光合有效辐射,降低日最高温,缩小气温日较差,提高空气湿度。棚式覆盖对于茶园小气候的稳定效果优于直接覆盖。覆盖后茶树鲜叶中叶绿素总量增加,秋季和春季分别以遮光度75%+直接覆盖15 d处理和遮光度95%+棚式覆盖15 d处理的叶绿素含量最高,分别比对照高33.86%和57.27%。覆盖使碾茶中氨基酸含量增加,秋季和春季分别以遮光度95%、直接覆盖25和20 d的氨基酸含量最高,分别高于对照127.55%和144.06%。覆盖后碾茶中茶多酚含量降低,覆盖天数与茶多酚含量呈负相关,秋季和春季分别以遮光度95%+棚式覆盖25 d和遮光度75%+直接覆盖25 d处理的茶多酚含量最低,分别低于对照54.04%和55.19%。覆盖使碾茶中咖啡碱含量提高,秋春两季均以遮光度95%+直接覆盖20 d处理的咖啡碱含量最高,分别比对照高58.91%和62.98%。秋季覆盖使水浸出物含量有所降低。高遮光度和长时间遮光处理不利于茶树干物质积累,秋春两季产量均以遮光度95%+直接覆盖处理的产量最低。覆盖后碾茶外形颜色绿润、汤色黄绿明亮、有清香、滋味清爽,感官品质高于未覆盖处理。【结论】覆盖有利于稳定茶园小气候。延长遮光时间、提高遮光度可提高碾茶品质,过度遮阴会导致产量降低。使用遮光度95%的遮阳网棚式覆盖25 d后碾茶综合品质最优,可在生产中推广应用。     

不同间作物对茶园土壤养分的影响

为了探明林茶间作对茶园土壤养分的影响,以不同间作茶园的土壤为材料,以单作茶园土壤为对照,采用土壤常规分析方法分别测定其中的主要营养成分.结果表明:间作沉香的茶园土壤,N、P、K含量略低于单作茶园,但有机质含量提高了14.7%;间作野花椒的茶园土壤,N、P、K和有机质含量分别提高了12.7%、22.9%、17.4%、7.2%;间作香樟树的茶园土壤,有机质和速效钾含量分别增加了3.8%、8.4%.说明,进行林茶间作对改善茶园土壤性质有重要作用.