间作群体中玉米对马铃薯生长及竞争力的影响

玉米‖马铃薯作为一种传统的间作方式,能提高产量效益和土地利用率。本研究以玉米、马铃薯不同行比间作模式作为研究对象,在大田条件下测定初花期和收获期马铃薯株型指标、干物质及产量,评价马铃薯在收获期和生育期的生长特性、产量形成及竞争力。结果表明:在初花期2∶2和4∶4间作模式边一行叶面积、比叶重、植株干物重及块茎干物重均大于4∶4间作模式边二行和单作,株高和叶重比规律不明显。在收获期2∶2和4∶4间作模式边一行株高、叶面积和块茎干物重大于4∶4间作处理边二行和单作,比叶重反而小于单作处理。间作模式马铃薯茎叶干物质向块茎的转移率和对经济产量的贡献率高于单作模式。初花期间作处理马铃薯竞争力大于玉米,且边一行竞争力大于边二行,收获期间作处理马铃薯竞争力弱小于玉米。与单作相比,间作模式边一行马铃薯表现出产量优势,4∶4间作模式边二行马铃薯在2012年表现出产量优势,而在2013年表现出产量劣势。综合以上结果,生育前期间作模式边行马铃薯在叶面积、茎叶干物质和块茎干物质积累了较大的间作优势,随着生育期推移间作优势逐渐降低,收获时仍表现出一定的产量优势。     

土壤含水量对夏玉米蒸发蒸腾量和光合性能的影响

采用盆栽控水试验,研究了5种土壤水分条件（分别为土壤田间持水量的50%、60%、70%、80%、90%,记为T1~T5）对夏玉米蒸发蒸腾量（ET）及抽雄期光合性能的影响。结果表明：土壤含水量对夏玉米生长过程中的ET、株高、叶面积和光合性能均有显著影响。与T1处理相比较,T2~T5水分处理下的夏玉米主要生育期内ET依次增加了23.66%、39.17%、43.33%和49.84%,呈线性增大的趋势;在夏玉米耗水强度最旺盛的抽雄期,与T1处理相比较,T2~T5处理下的蒸腾速率（T_r）分别增长了63.74%、75.65%、78.83%和81.77%,气孔导度（G_s）分别增长了71.97%、82.63%、83.91%和84.87%,二者均随着土壤含水量的增大呈指数函数变化,但土壤含水量超过田间持水量的70%后增幅显著减小;光合速率（P_n）分别增长了47.51%、60.65%、57.51%和55.87%,P_n、株高、叶面积随着土壤含水量的增大呈现抛物线形变化趋势,即先增加后减小的规律,在T3和T4处理水平下达到最大值,依次为28.14 μmol·m^-2·s^-1（T3）、256.5 cm（T4）、628.6 cm²（T3）。从提高夏玉米光合效率和水分生产效率、减少无效蒸发蒸腾耗水的角度考虑, 夏玉米抽雄期的土壤含水量控制在田间持水率的80%左右为宜。     

施氮量对间作马铃薯植株氮素累积及产量的影响

针对宁夏南部山区马铃薯大面积连作,导致马铃薯氮素利用率低下以及晚疫病发病率高和用、养地矛盾突出等问题,于2018年5—10月在宁夏海原县开展田间试验,采用裂区试验设计,主处理为0、75、150、225 kg·hm^-24个施氮水平(分别为N0、N1、N2、N3处理);副处理为2种种植模式(马铃薯单作和马铃薯‖燕麦),研究施氮量对间作马铃薯氮素积累及产量的影响。研究结果表明:单作马铃薯最大氮素累积速率出现在块茎形成期前后,间作马铃薯最大氮素累积速率出现在块茎膨大期前后,N2处理的氮素积累效果相对优于其他处理。单作马铃薯施氮150 kg·hm^-2处理的氮素收获指数(NHI)分别较N0、N1、N2处理提高7.46%、8.54%、6.11%,间作马铃薯施氮150 kg·hm^-2处理的NHI分别较N0、N1、N2处理高2.08%、8.87%、2.40%,间作模式下氮肥农学利用率(AE)、氮肥生理利用率(PE)、氮肥利用率(NUE)均高于单作,并且施氮150 kg·hm^-2处理的AE、PE、NUE分别较N1和N3...     

不同水分条件下作物蒸腾效率的比较研究

通过盆栽试验,研究了三种土壤水分下(高水、中水、低水,分别占田间持水量的80%~85%、70%~75%、60%~65%)小麦、高粱、玉米、谷子的生物量、耗水量、蒸腾效率(TE)及干物质分配的特点。结果表明,随土壤含水量的降低,作物的生物量、耗水量降低,单株蒸腾效率(TE单株)升高,其中高粱的TE单株升高幅度最大为53.6%。随土壤水分的降低,作物的净光合速率、蒸腾速率降低,作物通过大幅度降低蒸腾速率来维持较高的叶片蒸腾效率(TE叶片)。作物全生育期的TE叶片呈单峰趋势,小麦、玉米的TE叶片在开花期均达到最大值,谷子和高粱的分别在灌浆期和抽穗期达到最大值。相关分析表明,作物的TE产量与收获指数显著正相关(小麦:R2=0.632,玉米:R2=0.994,高粱:R2=0.920,谷子:R2=0.949)。谷子在低水环境中具有更合理的干物质分配机制,小麦在中、低水环境中能够保持较高的收获指数和TE产量,它对水分的变动不敏感,适宜生长的水分条件较广泛。     

零通量面法用于农田蒸发蒸腾量的研究

应用土壤水分零通量面的原理方法,对北京房山节水灌溉区进行了研究。通过土壤水势监测分析,显示了灌区在研究时段内零通量面的性质及其出现的空间位置。用数值方法处理了零通量面随时间变化的情况,计算了监测时段的蒸发蒸腾量,并与大田水量平衡模型法、作物系数-参考作物需水量法进行了比较。     

河套灌区参考作物蒸发蒸腾量估算方法研究

参考作物蒸发蒸腾量（ET₀）是计算作物需水量的基础,一般用FAO推荐的Penman-Monteith公式（PM公式）计算。但是在河套灌区部分地区缺少辐射数据的观测,因而无法利用PM公式计算ET₀。本文选用河套灌区临河气象站1990—2012年的气象资料,分析了利用PM公式计算参考作物蒸发蒸腾量ET₀与气象要素的关系,发现对ET₀影响最大的气象因素为净辐射,其次为饱和水气压差和平均温度。建立了基于饱和水气压差、温度和风速的ET₀估算公式,验证结算显示相关系数、纳什效率系数和总量平衡系数分别为0.96、0.92、1.00。在风速缺测的条件下,也建立了基于饱和水汽压差和温度的ET₀估算公式。以上两个公式为河套灌区缺资料条件下ET₀的估算提供了简单且准确的估算方法。     

玉米大豆条带间作根系分布模式

在土壤剖面上冲洗根系,观测玉米/大豆条带间作模式下根系的生长分布及动态变化规律;使用二次曲线和修正的Logistic函数拟合根系下扎深度和侧向伸展距离与播后天数(DAS)的关系;引入根系的相对侧向伸展距离(RLD)与相对深度(RD)两个概念,将根系下扎深度和侧向伸展距离归一化,利用高斯函数拟合RLD与RD的关系,建立根系分布函数.结果表明,该根系分布函数对玉米大豆间作模式下的根系生长分布状况有很好的模拟性.     

辽西不同玉米/沙打旺间作模式的土壤水分和产量效应研究

以玉米清种、沙打旺清种、玉米/沙打旺间作(2∶1)、玉米/沙打旺间作(4∶2)、玉米/沙打旺间作(2∶2)为例研究不同间作模式的土壤水分和产量效应。结果表明:玉米/沙打旺间作对土壤水分时空变化有一定的影响,土壤水分季节性变化趋势明显,从上到下,随土层深度增加,土壤含水量均表现出"先增大,后减小"的趋势。玉米/沙打旺间作对玉米株高的影响不显著,而对沙打旺的株高影响显著,同时株高的差异改变了玉米的通风透光状况。玉米、沙打旺间作(4∶2)可以影响玉米干物质积累速率并延长峰值出现的时间,使其保持较长的快速增长期。玉米产量性状中,穗长、穗粗、行粒数、行数和轴粗各处理间差异不显著,而百粒重达到了显著性差异,产量也达到了极显著差异,以玉米清种最大,为15 567.50 kg/hm2,以玉米/沙打旺(2∶1)的产量最低,为11 238.33 kg/hm2。综合来看,玉米/沙打旺间作(4∶2)模式可以在辽西地区推广种植。     

间作及施氮量对宁南旱区马铃薯生理特性及品质的影响

于2019年5—10月在大田条件下,以马铃薯青薯9号和燕麦燕科1号为试验材料,设置2种种植模式（马铃薯单作、马铃薯燕麦间作,分别记为IP、JP）,4种施氮水平（0、75、150、225 kg·hm^-2,分别记为N0、N1、N2、N3）的裂区试验,测定马铃薯叶片CAT、POD活性,MDA、脯氨酸、叶绿素含量及马铃薯品质。结果表明：施氮条件下,马铃薯CAT、POD活性均显著高于N0处理（P＜0.05）,成熟期,JP在N3水平下CAT、POD活性及叶绿素含量较N0处理分别增高14.0%、22.5%、19.6%,N2水平下MDA及脯氨酸含量较N0处理分别降低2.1%、56.8%,现蕾期至块茎膨大期,JP的生理特性优于IP;间作和适宜的施氮量有益于马铃薯品质提高,N1、N2、N3较N0处理,IP直链淀粉含量分别增加15.9%、23.8%、12.3%,JP分别增加11.4%、45.6%、17.1%,IP支链淀粉含量分别增加3.2%、16.7%、22.8%,JP分别增加27.8%、64.6%、1.1%;可溶性糖含量在各施氮处理间无显著差异（P＞0.05）;粗蛋白含量随施氮量的增加呈先增后减的趋势,施氮量为N2时最高,IP、JP较N0分别增加3.0%、8.9%,且JP显著高于IP（P＜0.05）。由通径分析中剩余因子e=（1-R²）^1/2可知,马铃薯生理指标对支链淀粉形成的影响最大,对粗蛋白含量的影响最小,剩余因子分别为0.750、0.401。叶绿素对直链淀粉与支链淀粉形成的直接影响最大,直接通径系数分别为0.328、0.767,可通过叶绿素含量反映出块茎直链淀粉、支链淀粉及可溶性糖的含量。综上,马铃薯燕麦间作复合系统优化了马铃薯生长发育过程中的生理特性,从而达到改善品质的目标,在生产中建议的施氮量为150 kg·hm^-2（N2）。     

高寒阴湿旱作区马铃薯蚕豆间作模式效益分析

以马铃薯与蚕豆不同间作模式为对象,研究分析了不同间作模式下马铃薯、蚕豆的光合生理参数、农艺性状等。结果表明：全膜双垄沟播种植方式下马铃薯叶片光合生理活性相对较高,鲜薯产量达35 131.5 kg·hm^-2,与常规露地垄作种植鲜薯产量31 302.0 kg·hm^-2差异显著。不同间作模式的土地当量比(LER)均大于1,全膜双垄沟播种植模式土地当量比为2.07,间作增产率达107.17%,间作优势明显。间作可实现土地、劳动力、土壤养分和水热资源的集约化利用。综合考虑投入与产出,高寒阴湿区采用全膜双垄沟播间作模式效益最高,值得推广。     

草地贪夜蛾在玉米单作及玉米-大豆间作田的扩散规律

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (J.E.Smith)是新入侵我国的一种重大致灾性害虫,对我国玉米生产构成严重威胁.本研究于2019年和2020年在田间调查研究了草地贪夜蛾在玉米单作以及玉米-大豆间作模式下的田间扩散规律.结果 表明:草地贪夜蛾幼虫在2019年的36 m2和2020年的64 m2小...     

不同氮肥处理夏玉米生理生态因子对光合-蒸腾作用的调控

2016年在新疆阿克苏地区林果实验基地无底测坑内进行灌溉试验,设置N1、N2和N3三个氮肥处理,N1、N2和N3分别施纯氮503.88、413.4和322.92 kg·hm~(-2),分析夏玉米灌浆期内不同施氮水平,玉米叶片光合、蒸腾调控因子的日变化特征及光合-蒸腾耦合关系。结果表明:(1)在观测时段内(09∶00-19∶00),处理N1、N2、N3的玉米叶片光合速率(A)、蒸腾速率(E)、光合有效辐射(PAR)、叶片表面温度(T)和气孔导度(Gs)均表现出较相似的变化趋势,即N2N3N1的变化趋势。(2)玉米叶片A-E呈现出极显著的相关关系,体现出明显的线性耦合关系。(3)对于光合作用,各影响因子对施氮量的响应表现为Gs和PARCiT;对于蒸腾作用,各影响因子对施氮量的响应表现为GsPART和Ci。(4)在日变化过程中,A、E和PAR、T、Gs的变化趋势相似,使得A-PAR、E-PAR、A-T、E-T、A-Gs与E-Gs都具有形态相似的线性正相关关系,使得A-E具有良好的线性关系。因此,在喇叭口期施纯氮量241.5～297.18 kg·hm~(-2),在吐丝期施纯氮量171.9～206.7 kg·hm~(-2),玉米叶片光合作用强度能保持较高水平。     

秸秆覆盖和根系互作对间作玉米生理特性及产量的影响

通过盆栽试验研究了不同秸秆覆盖水平和玉米/大豆间作系统中根系互作对玉米的影响。结果表明：秸秆覆盖 和根系互作可增加玉米成熟期单株绿叶面积和不同生育时期的叶绿素含量,且根系互作的作用随覆盖水平的提高而增强;玉米成熟期的植株含水量和根伤流显著受到覆盖的影响,而受根系互作的影响不显著(P＞0.05);覆盖和根系互作可提高玉米光合速率、气孔导度和蒸腾速率,而降低胞间CO₂浓度,其中相同隔根处理下,T1和T0间的差异显著;覆盖和根系互作可改善玉米产量各构成因素,并提高成熟期单株生物产量和经济产量。相关分析发现,玉米单株绿叶面积、叶绿素含量、根伤流速度、光合速率均与产量存在直线正相关关系。得出,覆盖和根系互作有利于改善玉米生理特性,提高产量,且根系互作的优势作用随覆盖水平的提高而增强。     

不同pH值缓冲液对玉米叶片蒸腾速率和相对含水量的影响

利用磷酸缓冲液和人造缓冲液(artificialsolution,AS)研究了玉米去根地上部分和离体叶片的蒸腾速率。结果表明,不同pH处理能够显著影响蒸腾速率,同一缓冲液不同pH值下的蒸腾速率差异较大;不同缓冲液影响下的蒸腾速率更是不同。不同pH值AS缓冲液对玉米离体叶片的相对含水量(RWC)有不同影响,pH7.5时的RWC较低。     

半干旱雨养区小麦光合作用、蒸腾作用及水分利用效率特征

对黄土高原半干旱雨养农业区田间春小麦叶片光合生理生态特征及其对环境因子的响应进行了分析,结果表明:天气晴朗时,净光合速率日变化呈典型的双峰曲线,有"午休"现象,上午明显高于下午,且不同生育期峰值出现的迟早不同;蒸腾速率日变化呈不明显的双峰型,其出现最大值的时间晚于净光合速率出现最大值的时间;在生长季节,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都受到多个环境因子的共同影响;不同时期,起主导作用的环境因子不同,且同一个因子对几个生理指标的影响程度和强度都有差异,其中,光合有效辐射是对蒸腾速率影响最强烈的环境因子,有显著的相关关系;空气湿度对光合作用的影响大于温度.受环境因子制约最为显著的生理指标是叶片的蒸腾速率和气孔导度.小麦叶片水分利用效率的日变化呈不明显的双峰型,上午高于下午,乳熟期日平均WUE比灌浆期低46.2%,且黄土高原半干旱雨养农业区WUE的高低变化与降水量的高低分布相吻合.     

覆膜方式对旱作玉米硝态氮时空动态及氮素利用效率的影响

以提高玉米氮素利用效率、减少氮肥污染为目标,在甘肃省定西市李家堡设置了露地(NM)、半膜平作(HM)、全膜平作(CM)和全膜双垄(CMRF)沟播等田间试验处理,对其土壤剖面中NO3- -N的积累强度、玉米干物质积累及氮素利用效率进行了系统研究.结果表明:整个生育期覆膜处理在0～ 10 cm表层中NO3- -N浓度最高,...     

不同水肥条件对间作花生和谷子水分养分利用的影响

采用水、氮、磷"3414"试验设计,研究了花生和谷子间作不同水肥条件对作物水分、养分利用的影响。结果表明:当氮素和磷素均处于丰富水平,随着土壤水分的提高,花生叶片水分利用效率呈下降趋势,谷子呈先升高后下降的趋势;在水分和其中一种肥料因素处于丰富水平时,花生和谷子叶片水分利用效率均随着另一肥料因素的增加呈先升高后下降趋势。花生氮素积累量与施氮量,花生磷素积累量与施磷量,谷子氮素、磷素和钾素积累量与土壤水分含量具有明显相关性。花生氮积累量与钾积累量、磷积累量与钾积累量之间具有较高相关性;谷子氮积累量、磷积累量和钾积累量,三者中两因素之间均具有较高相关性;花生氮积累量与谷子钾积累量和磷积累量、花生磷积累量与谷子磷积累量、花生钾积累量与谷子钾积累量和磷积累量具有较高的协同相关性。在其他两因素处于丰富水平,随着土壤水分的提高,花生和谷子氮素、磷素和钾素利用效率均呈先升高后下降趋势;随着施氮量的增加,花生和谷子氮素和钾素利用效率呈先升高后降低的趋势,谷子磷素利用效率呈增高趋势;随着磷素水平的不断提高,花生和谷子氮素、磷素和钾素利用效率均呈先升高后降低趋势。     

小麦/玉米带田不同玉米群体结构对光合特性的影响

对小麦/玉米复合群体中不同玉米群体的叶面积指数、光合速率及产量要素间的关系进行研究,结果表明:不同玉米群体的叶面积指数和光合速率的变化趋势均呈抛物线型,二者呈显著正相关;光合速率与经济产量相关极显著;两种带型中,6行小麦2行玉米,玉米密度为6.75万株/hm2的玉米群体平均光合速率最大,经济产量最高,6行小麦3行玉米,...     

陇中旱农区不同品种马铃薯水氮利用效率研究

以12个马铃薯品种为研究对象,连续2 a（2022—2023年）设置不施氮(0 kg·hm^-2)和施氮(180 kg·hm^-2) 2个施氮水平,分析不同品种马铃薯产量和水氮效率特征,并采用隶属函数法对各马铃薯品种进行综合评价。结果表明：品种、氮水平和品种×氮水平都对晚熟马铃薯产量均具有极显著影响,而氮水平×品种对中熟品种无显著影响。连续2 a供氮条件下中熟品种产量变幅为8 289.39~22 011.61 kg·hm^-2,晚熟品种产量变幅为8 192.57~20 308.58 kg·hm^-2。基于2 a施氮和不施氮条件下各品种块茎产量,将不同马铃薯品种按照不同氮效率划分为4种类型,即双高型（‘京张薯1号’、‘陇薯20号’、‘青薯9号’、‘陇薯15号’、‘陇薯16号’）、低氮高效型（‘V7’、‘陇薯14号’）、高氮高效型（‘陇薯10号’）和双低型（‘冀张薯12号’、‘希森6号’、‘定薯3号’、‘陇薯22号’）。相关性分析结果表明：氮素吸收效率、氮肥表观利用率与产量呈极显著正相关关系（R²=0.4438^**,R²=0.4211^**）,马铃薯产量与块茎含氮量间呈极显著正相关关系（R²=0.5302^**,R²=0.4357^**）,说明在施氮和不施氮条件下,马铃薯块茎含氮量越高则其产量越高。隶属函数分析结果表明：中熟品种‘京张薯1号’（D_i=0.90）、晚熟品种‘青薯9号’（D_i=0.90）和‘陇薯10号’（D_i=0.87）具有较高的综合水氮效率和产量表现,可作为水氮高效品种在陇中旱作区进行推广。