玉米、苜蓿间作的产草量及光合作用

本实验将玉米与苜蓿间作,研究单作及间作玉米、苜蓿的产量、产值以及光合作用.间作条件下,玉米、苜蓿产量均低于单作,但是间作的土地单位面积产值增加,提高了土地利用率,缓解了农牧交错地区的草畜矛盾.单作及间作玉米、苜蓿光合作用测定结果显示,间作玉米与单作玉米比较,净光合速率呈现下降趋势;间作苜蓿与单作苜蓿相比,净光合速率也有所下降.对于间作玉米,水分成为其生长的限制因子,对于间作苜蓿,光合有效辐射成为其生长限制因子.作者认为粮草间作在农牧交错地区具有可行性.     

苜蓿-玉米套作种植竞争关系及空间结构分析

采用不同的苜蓿-玉米套作搭配方式,构建不同的空间结构,对不同处理的产量、竞争关系、透光性和叶夹角及叶绿素含量进行分析,筛选最佳的苜蓿-玉米套作模式。结果表明:苜蓿-玉米间距30cm、玉米种植2行的处理有利于构建合理的空间结构,从苜蓿种植第2年开始此模式下套作总产量较玉米单作平均提高8.6%;灌浆期套作玉米的中层透光率和底层透光率较单作玉米分别提高了125%和109%,三茬苜蓿底层透光率较对照增加了56.2%,但是四茬苜蓿中层和底层透光率均低于对照;套作处理玉米穗位上叶夹角高于对照,叶绿素含量与对照差异不显著。合理的苜蓿-玉米套作模式有利于两种作物的种间促进作用,而且这种促进作用随着种植年限的增加而增强,玉米在竞争中占据优势。     

苜蓿+玉米间作系统饲料生产潜力的评定

本试验目的在于探讨不同苜蓿+玉米间作模式下营养物质生产能力及其瘤胃可降解养分产量的差异,从而对玉米+苜蓿间作系统饲料生产能力作出合理的评定。试验设苜蓿、玉米行数比分别为2∶2,3∶2,4∶2,5∶2四个间作处理,每处理3个重复,其所占间作面积比分别为33％∶67％,43％∶57％,50%∶50%,55%∶45%,玉米、苜蓿单作为对照组。通过测定各处理干物质产量、营养物质产量、养分瘤胃降解率,从而可以对不同间作模式下可降解营养物质产量及总可降解养分产量等指标进行比较,对不同间作系统饲料生产能力进行综合评定。结果表明,苜蓿+玉米间作系统与玉米和苜蓿单作系统相比,提高了单位间作面积总干物质产量、营养物质的产量,营养物质瘤胃降解率和瘤胃可降解养分产量,具有更高的饲料生产潜力,是一种可行的饲料生产模式,本试验条件下5∶2间作模式表现出最佳的生产优势。     

苜蓿+玉米间作系统产量表现及其种间竞争力的评定

本试验目的在于探讨不同苜蓿+玉米间作模式下种间竞争力变化,及其对间作系统产量建成的影响。试验设苜蓿、玉米行数比分别为2∶2,3∶2,4∶2,5∶2四个间作处理,每处理3个重复,其所占间作面积比分别为33％∶67％,43％∶57％,50%∶50%,55%∶45%,玉米、苜蓿单作为对照组。测定各处理干物质产量,采用土地当量比(LER)、侵占力(Aam)、相对拥挤系数(RCC)等指标来评定不同间作处理系统内的作物竞争力。结果表明,在苜蓿+玉米间作系统第1年生产中,苜蓿竞争力大于玉米,所有间作处理总产量和经济产出均低于单作玉米,高于单作苜蓿,各间作处理相比以5∶2间作模式生产性能最佳。在第2年生产中,苜蓿进入高产期,始终占据间作系统的优势生态位,所有间作处理生物总产量都不低于单作玉米和单作苜蓿,经济产出均大于单作苜蓿和单作玉米,5∶2间作模式表现出最佳的生产优势。     

玉米/紫花苜蓿间作对土壤化学性质的影响

为了解玉米/紫花苜蓿间作对土壤肥力的影响,试验设置了3种种植模式,分别为玉米单作、紫花苜蓿单作和玉米/紫花苜蓿间作,玉米单作行距分别为30,50,70 cm(DY30、DY50和DY70);紫花苜蓿单作行距为30 cm(DZ30);玉米与紫花苜蓿间作,紫花苜蓿行距为30 cm,玉米行距分别为30,50,70 cm(JYZ30、JYZ50和JYZ70),玉米与紫花苜蓿的行距均为30 cm,分别在玉米抽穗期、灌浆期和蜡熟期测定各处理土壤中有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾7个化学指标含量,并采用平均隶属函数对土壤肥力进行综合评价。结果表明:玉米单作随着行距的增加,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷及有效磷含量呈先减少后增加趋势,均在DY50处理时降到最低,各指标值分别介于31.98～40.31 g/kg、1.57～1.77 g/kg、108.42～143.50 mg/kg、0.67～0.84 g/kg及11.09～20.56 mg/kg之间;全钾与速效钾大致呈先增加后减少趋势,在DY50处理时含量达到最大,介于7.93～9.86 g/kg与85.00～140.33 mg/kg之间;与紫花苜蓿单作相比,间作土壤中的养分含量大致呈下降趋势,尤其土壤中的有效磷含量下降最为明显,含量介于14.50～23.03 mg/kg之间;与玉米单作相比,间作土壤中各指标含量变化不同,但均呈增加趋势;玉米/紫花苜蓿间作随着玉米行距的增加土壤全氮和速效钾含量呈先减少后增加趋势,均在JYZ50处理时降到最低,各指标值分别介于1.60～1.78 g/kg、70.00～110.00 mg/kg之间;此外,无论玉米单作还是间作,灌浆期土壤中的有机质、全氮、全磷及碱解氮含量大致低于抽穗期和蜡熟期。隶属函数分析表明相应行距的单作玉米土壤肥力小于间作(除玉米行距为70 cm外)。说明玉米与紫花苜蓿间作可提高土壤肥力。     

江淮地区不同轮茬作物对苜蓿产量及根际土壤质量的影响

为阐明江淮地区不同轮茬作物对苜蓿产量及根际土壤质量的影响,以苜蓿生长4年翻耕灭茬重新种植1年为对照(CK),研究了不同轮茬处理(3年苜蓿-玉米-苜蓿记作T 1,3年苜蓿-高粱-苜蓿记作T 2),利用传统法测定苜蓿产量及不同土层土壤理化性质,使用试剂盒测定根际土壤酶活性,通过高通量测序法对根际土壤细菌群落多样性进行了分析。结果表明:轮茬玉米(T 1)及轮茬高粱(T 2)后苜蓿产量分别是苜蓿连种(CK)的1.27和1.13倍;轮茬高粱使土壤pH、有机质含量显著增加(P<0.05),轮茬玉米土壤总氮含量显著增加(P<0.05),轮茬玉米及轮茬高粱显著提高了土壤速效钾含量(P<0.05);不同轮茬均能减轻土壤容重,且轮茬高粱更为显著;与苜蓿连种相比,轮茬玉米与轮茬高粱土壤过氧化氢酶及土壤脲酶活性均显著高于苜蓿连种土壤(P<0.05);借助高通量测序法对根际土壤细菌群落结构多样性分析表明,各处理土壤前3位高丰度表达优势细菌门均为变形菌、拟杆菌和厚壁菌;轮茬玉米与轮茬高粱处理根际土壤细菌种群数量显著高于CK,OTU数量分别是苜蓿连种土壤的1.25和1.39倍,且轮茬高粱处理的土壤细菌Shannon、Chao、Sobs多样性指数显著高于苜蓿连作土壤(P<0.05);而在细菌相对丰度上,苜蓿连作土壤中变形菌及厚壁菌相对丰度显著高于轮茬处理(P<0.05),而轮茬土壤中绿湾菌及浮霉菌要显著高于连作土壤(P<0.05)。综上表明,江淮地区轮茬较苜蓿连作更有助于提高土壤肥力及土壤酶活性,稳定细菌群落结构,改良土壤,提高土地生产力进而提高产量。     

带幅设计对玉米/苜蓿间作群体光环境特征及光能利用效率的影响北大核心CSCD

探究间作带幅设计对玉米/苜蓿间作群体光环境特征、产量及光能利用效率(LUE)的影响,提出黄土高原旱作条件下玉米/苜蓿间作群体最佳带幅比例。研究设置了玉米单作(SM)、紫花苜蓿单作(SA)以及玉米/紫花苜蓿1∶2(I_(12))、2∶2(I_(22))和2∶4(I_(24))间作5种种植模式,并采用田间试验和数学模拟相结合的方法,分别测定了玉米和苜蓿的干物质产量及作物冠层光合有效辐射(PAR)等指标;建立了考虑光线入射角度和群体冠层结构几何关系的玉米/苜蓿间作群体辐射传输模型,并用实测值对其进行了验证。试验结果表明,在2018年,单作处理的苜蓿干物质产量显著高于间作处理(P<0.05),而在2019年各间作处理苜蓿的干物质分别比单作高197.8、180.3和197.0 g·m^(-2);处理I_(12)、I_(22)和I_(24)两年总的玉米生物量比SM处理高12.1%、0.9%和23.9%。所有间作处理的土地当量比在2019年均大于1.0,表现出间作优势。辐射传输模型可准确模拟玉米/苜蓿间作群体冠层底部的光合有效辐射,间作群体光合有效辐射模拟值与实测值的平均绝对误差和均方根误差分别为59.0和66.6μmol·m^(-2)·s^(-1)。除玉米和苜蓿生育前期及玉米收获后,不同间作处理苜蓿群体冠层上方的PAR均低于单作苜蓿。2018和2019年I_(12)、I_(22)和I_(24)间作处理玉米的光能利用效率分别比单作处理高52.5%、9.3%、51.7%和28.5%、9.6%、21.0%,而间作苜蓿的LUE仅在2019年显著高于单作19.2%、32.4%和20.9%(P<0.05)。因此,合理的玉米/苜蓿间作带幅搭配可改善苜蓿的光照环境,提高其光能利用效率,尤其是玉米/紫花苜蓿2∶4间作群体光能利用效率和产量优势显著,建议在具有类似气候的地区推广种植。     

生物炭对紫花苜蓿/玉米间作系统氮吸收的影响

施加生物炭有利于提高土壤氮素吸收利用效率。本研究通过田间试验,明确施加生物炭对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)/玉米(Zea mays L.)间作系统氮吸收的影响。试验共有6个处理：玉米单作(M),苜蓿单作(A),玉米/苜蓿间作(MA),间作均施生物炭(McAc),间作仅玉米施生物炭(McA),间作仅苜蓿施生物炭(MAc)。结果表明：不同间作处理土地当量比(Land equivalent ratio, LER)均大于1,McAc的LER最高;与MA相比,施加生物炭可显著提高紫花苜蓿及玉米单株地上部氮含量,且McAc的土壤碱解氮含量提高24.95%,根表面积密度增加34.23%～275.72%,进而提高了根系吸收氮素的能力。综上,施加生物炭可以提高土壤碱解氮含量和增加植物根表面积密度,提高紫花苜蓿/玉米间作氮吸收,进而提高作物产量。相比于玉米,施加生物炭对紫花苜蓿效果良好,紫花苜蓿和玉米都施加生物炭效果最好。     

玉米间作夏季绿肥对当季植物养分吸收和土壤养分有效性的影响

本试验在重庆冬油菜种植区,于油菜收获后,选择竹豆,田菁和柽麻3种夏季绿肥作物,通过与夏玉米间作,分析了间作模式下土壤当季速效养分,植物养分吸收性能及地上部生物产量变化情况.结果表明,间作柽麻后玉米地上部产量显著提高35%,间作田菁后玉米产量显著下降21%,而间作竹豆无显著影响.单作绿肥除田菁地上部全氮含量显著低于间作田菁外,其余两个品种的全氮,全磷含量与间作绿肥无显著差异;而单作绿肥全钾含量均显著高于间作绿肥.与单作玉米比较,间作竹豆和田菁时玉米全氮含量,全磷含量显著增加,而间作柽麻时无显著变化;玉米全钾含量整体呈增加趋势.绿肥周围土壤的硝态氮含量显著高于间作玉米周围土壤.间作玉米周围土壤硝态氮含量,速效磷含量和速效钾含量呈现出整体高于单作玉米土壤的趋势,且相关分析结果表明土壤硝态氮含量与植物全氮含量呈显著正相关关系.综合分析认为,柽麻植株有较高的全氮含量和生物产量,且与柽麻间作的玉米地上部产量也最高,适宜作为玉米夏季间作的豆科绿肥.     

氮复合肥种类及施氮量对坝上地区青贮玉米产量和品质的影响

通过完全随机区组设计,研究施肥种类(速效氮、缓释氮)、施氮量(180,150,120,90,60和30 kg/hm²)对河北坝上不同生育期青贮玉米产量和品质的影响,为坝上青贮玉米产量和品质的氮肥管理模式提供科学依据。结果表明,不同施肥处理均显著增加青贮玉米的鲜、干产量(P<0.05)。缓释ⅡC的鲜、干产均最高,干草产量达到2.45×10⁴ kg/hm²。各施氮处理均增加了青贮玉米茎叶比。施氮肥处理均显著提高青贮玉米的SPAD值和全株粗蛋白含量(P<0.05)。拔节期,缓释Ⅲ处理粗蛋白含量显著高于其他处理(P<0.05)。成熟期,缓释ⅡB的粗蛋白含量显著高于其他处理(P<0.05)。速效氮分次施入青贮玉米的茎叶比、粗蛋白、鲜草产量和干草产量均高于一次施入,SPAD值小于一次施入。综合施氮后青贮玉米的产量和品质,坝上地区旱作条件下,青贮玉米生产缓释氮施用的最佳方案是缓释ⅡC。     

中国草田耕作制度研究进展

随畜牧业发展,草田耕作制度在中国北方和南方发展迅速,我国南方逐步形成柱花草和一年生黑麦草为主的种植模式,我国北方呈现紫花苜蓿、黑麦草及沙打旺为主的种植模式。草田耕作具有提高土壤有机质、增加氮素供给、改善土壤物理特性、维持土壤养分平衡和防止土壤侵蚀等作用。草田耕作对合理利用土地资源和实现农牧业可持续发展具有重要意义。草田耕作使用地和养地结合,实现由传统粮食/经济作物二元结构向粮食/牧草/经济作物三元结构过渡,有利于提高光、热、水和土地资源利用,提高系统生产力,达到既提高粮食产量,又提供蛋白质饲料,同时改善生态环境。同时,两种作物或牧草间作或混作可产生互补作用。     

施氮对胡麻／大豆间作体系作物间作优势及种间关系的影响

农业生产中氮是最大的土壤养分资源,影响间作体系的生产力优势,然而,氮对作为北方旱作农业的新型间作模式的胡麻/大豆间作体系的影响机理并不清楚。本研究通过田间试验,探讨了不同施氮水平(0,75,150kg/hm2)对胡麻/大豆间作体系的间作优势特征、种间关系和间作产量的影响。结果表明,胡麻/大豆间作体系表现出明显的种间优势,胡麻/大豆间作的生物量和产量的土地当量比(LER)值均大于1,且随施氮量的增加呈先增大后减小的趋势,在N1(75kg/hm2)下均达到最大,分别为1.25和1.30。胡麻的种间竞争能力在N0(0kg/hm2)和N1(75kg/hm2)下强于大豆(Ao0,CRo1),在N2(150kg/hm2)下弱于大豆(Ao0,CRo1)。胡麻/大豆间作体系的籽粒产量和生物学产量在N1下均达到最大,分别为2440.5kg/hm2和7594.3kg/hm2。说明胡麻/大豆间作体系在N1(75kg/hm2)下最利于胡麻大豆协调增产。     

柱花草炭疽病及其抗病育种研究进展

柱花草是一类优良的热带豆科牧草 ,适于我国热带亚热带地区种植。炭疽病是柱花草生产的主要限制性因素 ,引起柱花草炭疽病的病原菌存在高度的遗传和致病多样性。柱花草抗病育种需要将具有多种抗性的基因导入栽培品种中 ,才能获得广谱的持久的抗病品种。     

混播草地中豆科/禾本科牧草氮转移机理及其影响因素

混播草地中豆科牧草与禾本科牧草(简称豆/禾牧草)之间的氮转移在草地农业系统氮循环中具有重要作用。在豆科/禾本科牧草混播系统和豆科/禾谷类作物间作系统存在一种氮素共享的通道,即在间(混)作中,豆科植物固定大气中的氮在满足自身生长需求前提下,还通过各种途径为伴生的禾本科植物提供氮源。在混播草地中氮素转移途径主要分地上和地下两种。地上途径主要是豆科牧草的地上部分经放牧家畜采食后粪便归还土壤,后又被禾本科牧草吸收利用或者地上凋落物在土壤中经微生物分解矿化释放出有效氮被另一种植物吸收利用(反之亦成立)。地下途径相对复杂,可能有以下3种:1)通过植物根际沉积氮转移。2)通过菌根真菌的菌丝传递。3)通过植物根系分泌物中含氮化合物来转移。目前的研究虽然明确了有可能转移的途径,但哪一种途径是主要的方式?在氮素转移的过程中,某一途径会部分的发生,还是好几种途径同时发生,每一个途径的贡献为多少?这仍缺少关键的证据。本研究针对国内外关于豆/禾混播草地中豆科牧草生物固氮、豆/禾牧草间氮转移的研究现状,重点对混播草地中豆/禾牧草之间的氮素转移数量、转移途径及影响因素等方面进行了分析与总结,并对可能存在的氮素转移机理进行了综述,对今后的研究方向进行了展望,以期为下一步通过将豆科植物引入我国农牧业种植结构来实现农牧业可持续发展模式的研究提供理论资料。     

A comparison of grass and grass/legume pastures under irrigation in the Outeniqua area of the southern Cape

Two grass and five grass/legume pastures were evaluated over a period of two seasons at two seasonally set grazing pressures and under two grazing management systems, involving five and seven paddocks per flock and a seven‐day period of stay. Grazing capacity was most limiting during winter. Pastures with fescue as grass component had, overall, the highest grazing capacity, while white clover‐based pastures had the highest animal production. The legume content of the grass/legume pastures was markedly higher on the seven than on the five‐paddock system. Dry matter and animal production of white clover‐based pastures was favoured by a seven‐paddock system as opposed to a five‐paddock system, while mixtures containing lucerne and pure grass pastures were either not influenced by grazing management or promoted by a five‐camp system.     

影响泌乳奶牛氮利用率的营养因素研究进展

随着中国奶牛养殖业的迅速发展,奶牛氮排放引发的环境问题受到极大关注,如何减少奶牛养殖过程氮排放、提高氮利用率已成为从业者的研究热点。本文主要针对影响泌乳奶牛氮利用的营养因素进行综述,以期为奶业工作者在降低氮排放、提高泌乳奶牛氮利用率、减轻环保压力等方面提供理论依据。     

Societal expectations of livestock farming in relation to environmental effects in Europe

The potential environmental effects of livestock farming are mainly associated with intensification of poultry, pig and dairy cow production systems. The major impacts are mainly caused by housing of livestock, which can lead to air and water pollution associated with nitrogen and phosphorus emissions and losses from manure. European countries regulate the potential for these types of pollution through a number of mechanisms, which have received wide public acceptance. In grazing systems, nitrogen pollution, associated with the use of nitrogen fertilizer, is also the subject of legislation. Perhaps because of this regulatory approach, surveys of the public have found that human food quality and animal welfare are more important issues than effects on air and water quality when considering livestock systems.Variation in stocking rates of grazing ruminants can change the structure and composition of pastures with potential impacts on biodiversity and the production of methane, a greenhouse gas. In European countries, maximum stocking rates have been set to reduce these impacts. Surveys of the European public have suggested that they are willing to pay for the mitigation of these environmental effects but that they also value strongly the cultural component of grazed livestock systems. There are few underlying concepts about how society views the environmental impacts of livestock systems. These are used to conclude that current attitudes are likely to prevail in the next decade.     

Environmental impacts of a Japanese dairy farming system using whole‐crop rice silage as evaluated by life cycle assessment

The objectives of this study were to assess and compare the environmental impacts of two types of dairy farming systems, one of which makes use of whole‐crop rice silage and the other of which is conventional, using life cycle assessment (LCA). The functional unit was defined as 1 kg of 4% fat‐corrected milk (FCM). The processes associated with the dairy farming life cycle, such as feed production, feed transport, animal management including biological activity of the animal, and waste treatment were included within the system's boundaries. Environmental impacts of the rice silage‐using and conventional dairy farming systems were 987 and 972 g CO₂ equivalents for global warming, 6.87 and 7.13 g SO₂ equivalents for acidification, 1.19 and 1.23 g PO₄ equivalents for eutrophication, and 5.53 and 5.81 MJ for energy consumption, respectively. Our results suggest that the dairy farming system using rice silage in Japan has smaller environmental impacts for acidification, eutrophication, and energy consumption, and a larger impact for global warming compared with conventional farming. Further interpretation integrating these impact categories suggested 1.1% lower environmental impact of the rice silage‐using dairy farming system as a whole.     

珠芽蓼内生固氮菌鉴定及其固氮基因分析

从东祁连山高寒草地采集优势植物珠芽蓼(Polygonum viviparum)并对其内生固氮细菌进行分离、筛选和鉴定。结果表明:从珠芽蓼内分离到14株内生细菌,其中Z22、Z24、Z25、Z27、Z28、Z211、Z214共7株内生细菌具有固氮能力,对菌株Z22的固氮基因(nifH)进行了PCR扩增、测序和系统发育分析,并在GenBank中登录(登录号为EU693342);Z22菌体球形,革兰氏阳性,产芽孢,结合生理生化特征及16SrDNA基因序列测定和同源性分析,鉴定其为球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus),该菌株的16SrDNA序列在GenBank中登录(登录号为EU236749)。本文首次获得了球形芽孢杆菌编码铁蛋白的nifH基因序列。