玉米不同密度下间作大豆控草效果及对产量的影响

以贵州主要种植的玉米品种黔单16和大豆品种黔豆2号为材料,开展不同密度下玉米间作大豆控草效果及对产量的影响研究。研究结果表明:玉米种植密度在4.2万~5.55万株/hm~2按1∶1间作大豆对杂草的株抑制率为37.43%~50.30%,鲜质量抑制率47.79%~52.96%,在该密度范围内,抑制效果随着玉米种植密度的增加而增加。玉米单作下田间杂草冠层平均光合有效辐射(PAR)为330.07~698.13μmol/(m~2·s);间作模式田间杂草冠层平均光合有效辐射(PAR)为73.27~108.33μmol/(m~2·s);随着玉米种植密度的增加,各种植模式田间光合有效辐射(PAR)逐渐降低,间作模式光合有效辐射(PAR)普遍高于玉米单作模式,这可能是抑制田间杂草生长的主要原因。在产量上,玉米单作产量随种植密度增加而增加;玉米-大豆间作模式下玉米产量相对稳定,大豆产量随玉米密度增加而增加。在玉米种植高密度下玉米单作产量高于间作模式,但间作模式经济效益高于玉米单作种植模式,以玉米-大豆5.55万株/hm~2密度下田间作物产量经济效益最高。因此,作物合理间作和适当增加种植密度是控制杂草生长,提高作物产量的有效措施。     

肥料减施下玉米-大豆间作对作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响

为探究肥料减施下玉米-大豆间作对作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响,在玉米、大豆单作及二者间作下施以标准肥料750 kg/hm~2和减半肥料375 kg/hm~2,于作物生长期调查田间昆虫群落组成及多样性,并在收获期对玉米和大豆进行测产。结果表明:与单作玉米相比,间作玉米在施用标准肥料下的百株生物量、百株籽粒重和千粒重分别显著增加78.33%、85.35%和38.71%,而在施用减半肥料下则分别显著增加90.91%、135.73%和33.33%;相同种植模式下,与施用标准肥料相比,减半肥料使单作玉米百株籽粒重显著降低22.45%。与单作大豆相比,在施用标准肥料下,间作大豆的百株籽粒重和千粒重分别显著降低49.47%和11.54%,在施用减半肥料下,间作大豆的百株生物量、百株籽粒重和千粒重分别显著降低73.94%、50.51%和17.39%;相同种植模式下,与施用标准肥料相比,减半肥料使大豆在单作和间作下的百株籽粒重分别显著降低65.02%和65.73%,使间作下大豆的百株生物量和千粒重分别显著降低73.14%和17.39%。与单作相比,间作均显著降低了标准肥料和减半肥料处理下玉米和大豆害虫群落的物种数、多样性指数和均匀度指数,还显著降低了标准肥料和减半肥料处理下玉米天敌昆虫群落的物种数和优势度指数以及大豆天敌昆虫群落的物种数和均匀度指数。表明玉米-大豆间作能有效提高玉米产量,降低虫害发生,但对大豆生产不利,而间作条件下减施肥料对玉米产量的影响更小。建议在田间生产中可将夏玉米和大豆间作种植,更有利于通过生态学方法控制田间害虫发生和增加作物总体产量。     

玉米马铃薯间作群体的蒸腾量和蒸腾效率研究

以玉米(Zea mays L.)和马铃薯(Solanum tuberosum L.)间作为研究对象,结合大田和盆栽试验,通过观测土壤蒸发、土壤含水量和作物蒸腾量,分析作物的水分竞争能力和间作的产量优势,研究间作对作物水分利用的影响特征与机理。大田试验结果表明:1玉米与马铃薯在同一时期的蒸腾量差异导致了两作物种植区域之间的土壤含水量差异;2间作的蒸腾量4 424.07 t·hm-2显著大于单作玉米和单作马铃薯蒸腾量的加权平均值3612.27 t·hm-2(P0.01);3间作的土地当量比LER(land equivalent ratio)1(P0.01),说明间作表现了增产优势。盆栽试验结果表明:1玉米和马铃薯在同一时期的蒸腾量存在差异,这意味着两作物种植区域的土壤含水量也存在差异(盆栽试验已基本消除土壤蒸发,土壤含水量主要受作物蒸腾影响);2间作的蒸腾量51.79 kg·盆-1显著大于单作玉米和单作马铃薯蒸腾量的加权平均值48.36 kg·盆-1(P=0.011);3作物的种间相对竞争力RC(Relative competitive abilty)1(P0.001),说明玉米在种间水分竞争中占据优势地位;4玉米的蒸腾效率5.38 g·kg-1显著大于马铃薯的3.68 g·kg-1(P0.001);5间作的蒸腾效率4.82 g·kg-1显著大于单作玉米和单作马铃薯蒸腾效率的加权平均值4.53 g·kg-1(P0.001);6间作的土地当量比LER1(P=0.001),说明间作表现了增产优势。以上结果说明:玉米和马铃薯在同一时期的蒸腾量差异可以导致它们种植区域之间的土壤含水量差异,进而使得在间作中,一种作物可以利用另一种作物种植区域的较多土壤水分,所以间作可以提高作物群体蒸腾量;玉米既具有较高的蒸腾效率,又在种间水分竞争中占据优势地位,因此玉米马铃薯间作可以提高作物群体蒸腾效率;蒸腾量和蒸腾效率的协同提高是该间作表现增产优势的重要原因。     

玉米‖棉花的作物生理特性及根系特征研究

为探究不同种植模式对作物生理特性及根系形态特征的影响,本试验以玉米‖棉花为研究对象,试验设置3种种植模式处理,分别为单作玉米、单作棉花、玉米‖棉花。通过对作物株高、叶绿素含量、田间温湿度、根系长度变化及产量等的测定,探究不同种植模式下作物的生长状况及土地当量比。结果表明:单作玉米功能叶叶片平均SPAD值高于间作6.78%,间作棉花功能叶叶片平均SPAD值高于单作1.12%。玉米间作株高平均增长率为83%,单作平均增长率为82.9%,表明了玉米间作模式更有利于株高的增长;单、间作玉米田间温度分别为30.9℃、32.47℃;单、间作棉花田间温度分别为31.6℃、32.95℃,间作模式在一定程度影响根系分布,不同土层间作作物根长显著增加4.7%。     

玉米大豆间作对玉米主要病虫害发生及其产量的影响

为明确玉米大豆间作模式对玉米主要病虫害发生及其产量的影响,利用2017—2018年2年的田间小区试验及2019年的大田试验,在作物生长期对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis、东方黏虫Mythimna seperata和玉米大斑病等主要病虫害发生情况进行调查和统计分析,并于收获期对间作作物产量进行测定。结果显示:与单作玉米相比,以被害株率、百株蛀孔数和百株活虫数为指标,玉米大豆间作对1代亚洲玉米螟种群数量和为害程度无显著影响,但能够显著降低2代亚洲玉米螟虫口数量和为害程度;且玉米大豆间作对东方黏虫为害株率和百株活虫数以及玉米大斑病的病情指数均无显著影响。与单作玉米相比,玉米大豆间作模式下玉米百粒重虽然降低,但玉米单位面积产量能够提高9.95%以上。表明玉米大豆间作能够显著降低2代亚洲玉米螟为害,并提高单位面积玉米产量。     

玉米与不同植物间作模式的生态服务价值评估

为探究适宜山东省东营市玉米种植的高效间作模式，设置玉米-辣椒（4行∶5行）、玉米-大豆（4行∶6行）、玉米-花生（4行∶6行）和玉米-天人菊（4行∶6行）4种间作模式，以单作玉米作为对照组，基于农田生态系统服务功能价值理论，通过初级产品经济价值和人工及生产资料等投入成本来估算各间作模式的经济效益，并结合生态系统的控害能力、物种丰富度和土壤营养指标来综合评估各间作模式的生态服务价值。结果表明，相较于单作玉米模式，玉米-大豆和玉米-花生间作模式的经济效益分别增加了48.44%和13.02%；玉米-辣椒和玉米-大豆间作模式的虫害发生量显著减少了50.00%和68.75%，同时物种丰富度分别提高了32.21%和33.13%；玉米-大豆和玉米-花生间作模式的土壤有机质积累量分别显著提高了150.04%和131.49%。综合评估结果表明玉米-大豆间作的经济价值和土壤调节能力最优，玉米-天人菊间作的物种丰富度最高，其生态涵养能力最佳，可针对东营市玉米产业的不同需求选择适宜的间作模式。     

覆膜对玉米‖豌豆作物生产力及种间互作的影响

于2012年和2013年在甘肃河西走廊灌区设置8种种植方式:单作豌豆不覆膜(P)、单作豌豆覆全膜(FP)、单作玉米不覆膜(M)、单作玉米覆全膜(FM)、玉米‖豌豆不覆膜(M/P)、覆条膜玉米‖不覆膜豌豆(FM/P)、不覆膜玉米‖覆条膜豌豆(M/FP)、玉米‖豌豆覆全膜(FM/FP),通过测定作物产量和产量构成因子,分析种间互作效应指标,以明确覆膜对玉米‖豌豆作物产量、体系生产力及种间互作效应的影响。结果表明:试验期间,各间作模式土地当量比(Land equivalent ratio,LER)值均大于1.00,M/FP和FM/FP模式LER显著高于M/P和FM/P模式;覆膜对单作豌豆产量无显著影响,M/FP和FM/FP模式中豌豆产量较M/P平均分别提高24.1%和32.5%,FM模式较M模式平均增产24.2%。覆膜对间作玉米产量无显著影响,FM/P和FM/FP模式加权产量较M/P模式平均分别提高35.2%和35.1%,较M/FP模式提高16.3%和16.2%。FM/FP模式中豌豆单株粒数和单株粒重较M/P模式平均增加43.7%和60.3%,覆膜对间作玉米穗粒数无显著影响,FM/P和FM/FP模式间作玉米百粒重较M/P模式平均增幅分别为5.2%和10.3%。各模式相对产量(Relative Yield of Mixtures,RYM)均大于1.0,间作作物相对竞争强度(Relative competition intensity,RCI)均为负值,FM/P和FM/FP模式中玉米相对竞争强度(RCI_m)均显著高于M/P和M/FP模式。间作作物间以种间促进为主,豌豆相对于玉米的资源竞争力A_(pm)均为负值,玉米是竞争优势作物。因此,甘肃河西走廊灌区玉米‖豌豆覆全膜或玉米覆条膜可有效提高间作玉米产量和资源竞争力。     

不同供水水平对玉米/豌豆间作系统作物耗水特征的影响

为探明根系分隔对间作群体产量、耗水量和水分利用效率的影响,解析间作群体高产和提高水分利用效率的机理,以玉米、豌豆为材料,设置了单作豌豆、单作玉米、玉米间作豌豆三种种植模式和地方传统供水水平(高)、生育期灌水低于地方传统供水水平10%(中)、生育期灌水水平低于地方传统供水水平20%(低)三个灌水梯度,并将玉米间作豌豆隔根方式分为塑料布分隔、尼龙网分隔和不分隔三种方式,于2011年4—10月在甘肃省武威市绿洲农业区系统研究了不同供水条件和根系分隔模式下玉米间作豌豆的耗水特征。结果表明:间作可以提高土地利用效率13.01%~42.13%,较单作平均提高作物水分利用效率3.07%~43.38%;不同间作处理的经济产量和生物产量比单作高12.90%~30.45%;不隔根间作作物产量比塑料布隔根处理高13.79%~17.17%,较尼龙网隔根处理高1.12%~3.52%。未隔根间作处理时,地方习惯灌水处理与低于10%灌水水平处理耗水量差异不显著,但显著低于降低20%灌水的处理。与单作相比,玉米/豌豆间作具有提高土地利用效率和作物产量的作用。隔根影响间作土地利用效率和产量的提高,且当地的传统灌水习惯也有待改进。     

间作对甜玉米田主要害虫与天敌动态的影响

为明确甜玉米间作不同作物对害虫的控制作用,采用目测法系统调查了甜玉米单作、甜玉米与绿豆、菜豆、甘薯或花生间作生境玉米主要害虫和天敌种群发生动态,并比较了不同生境亚洲玉米螟的为害情况。间作生境中捕食性天敌蜘蛛和瓢虫类群的个体数量均明显增加,其中甜玉米间作绿豆或甘薯生境蜘蛛类群增长21%以上,瓢虫类群增长83%以上,显著高于甜玉米单作生境;不同生境间玉米螟赤眼蜂发生量差异不显著,对亚洲玉米螟卵的寄生率均达到86%以上。间作生境玉米生育期内亚洲玉米螟落卵量、斜纹夜蛾及玉米蚜发生量均与甜玉米单作无显著差异,但收获期甜玉米间作生境玉米螟为害率低于单作生境,其中以甜玉米间作绿豆生境最低,总蛀孔数和活虫数分别比单作生境下降55.72%和76.70%。表明间作不同作物对甜玉米田具有一定的控害增益作用。     

旱坡地间作群体对作物根际微生物数量的影响

研究了由玉米、草带、辣椒构成的不同间作群体对云南山区旱坡地土壤微生物数量的影响,结果表明:间作玉米和间作辣椒的草带根际微生物数量均高于其它间作和单作处理,其草带的根际细菌、真菌、放线菌和自生固氮菌数量平均值分别是玉米顺坡单作和辣椒单作的4.49倍和22.00倍,3.91倍和6.10倍,6.15倍和26.29倍,4.75倍和5.72倍;间作草带的玉米和辣椒其各类根际微生物数量均高于玉米和辣椒单作;玉米间作辣椒行比为4∶4和6∶6模式的根际土壤微生物数量多于2∶2模式。总的来说,玉米间作辣椒、玉米间作草带和辣椒间作草带的根际土壤微生物数量均多于各作物单作,为进一步改善旱坡地土壤根际微生物环境和明确间作群体根际土壤微生物效应提供了依据。     

氮素水平对单作和间套作小麦玉米叶片叶绿素含量及品质的影响

以间套作小麦玉米、单作小麦和单作玉米为研究对象,通过田间试验研究了氮素水平对单作和间套作小麦玉米叶片叶绿素及品质的影响。主要结果为:在同一施氮水平下,间套作小麦旗叶叶绿素含量大于相应单作;单作和间套作小麦开花期旗叶叶绿素含量和蛋白质含量、沉淀值之间都呈显著正相关(r分别为0.960*,0.948*,0.968*,0.957*)。在相同施氮水平下,单作玉米叶绿素含量高于相应间套作玉米;单作和间套作玉米孕穗期叶绿素含量与其蛋白质含量之间也呈显著正相关(r分别为0.861*和0.870*)。     

果棉间作对棉田节肢动物群落结构的影响

在新疆阿克苏地区,2014年-2015年选择了枣棉、苹果棉间作模式试验点各24个,2017年-2018年选择了核桃棉间作模式试验点21个,比较研究了3种模式的间作棉田与相应单作棉田中节肢动物群落结构.结果 显示,与枣树、苹果树、核桃树间作棉田节肢动物群落Shannon-Wiener多样性指数、均匀度指数和优势集中度指数...     

氮素水平对单作和间套作小麦玉米品质和产量的影响

以间套作小麦玉米、单作小麦和单作玉米为研究对象,通过田间试验研究了氮素水平对单作和间套作小麦玉米产量和品质的影响。获得的主要结果为:在0～450kg/hm~2施氮范围内,随着施氮水平的提高,间套作小麦产量一直呈上升趋势,但当施氮水平超过450kg/hm~2时,其品质指标却开始下降;而单作小麦施氮水平在0～450kg/hm~2范围内,其品质指标一直提高,当施氮水平超过450kg/hm~2时,产量则开始下降;单作玉米的产量和品质指标的变化和问套作小麦相同,而间套作玉米的产量和品质指标的变化和单作小麦一致。相关分析表明,单作和间套作小麦玉米的品质指标与其产量之间均呈弱正相关。     

马铃薯豆类间作复合系统氮素吸收利用特性研究

为减缓宁夏南部山区马铃薯连作障碍,本试验于2020年3―10月采用随机区组设计,设置单作蚕豆(IB)、单作大豆(IS)、单作马铃薯(IP)、马铃薯间作大豆(PS)、马铃薯间作蚕豆(PB)5种不同种植模式,探究不同间作模式对马铃薯氮素含量、土壤氮素及产量的影响,以期为宁南山区农田生态系统的可持续发展提供理论依据.研究表明...     

小麦连作、迎茬和轮作对麦田杂草群落的影响

通过定位试验,研究了小麦8-12年长期连作、小麦-大豆-小麦迎茬和玉米-大豆-小麦轮作条件下麦田杂草群落变化。结果表明,小麦长期连作区杂草密度最大,杂草最多,小麦-大豆-小麦迎茬次之,玉米-大豆-小麦轮作杂草最少。小麦-大豆-小麦迎茬和玉米-大豆-小麦轮作区之间差别小于两者与连作区的差别。3种茬口杂草密度、杂草数量顺序为连作区＞小麦-大豆-小麦迎茬＞玉米-大豆-小麦轮作。随着连作年限的增加,小麦连作区一些杂草种类增加,同时也有些杂草种类减少。小麦连作10年增加的杂草有龙葵、鸭趾草、鬼针、苋及野苏,连作12年增加的杂草有问荆、扁竹菜和猪秧秧,而减少了龙葵、鬼针、野苏和苣荬菜。小麦连作区主要杂草为藜、龙葵、荠、稗、鬼针、鸭趾草和卷茎蓼。     

灌溉方式对绿洲灌区小麦间作玉米耗水特性的影响

通过大田试验,在不同供水水平下,研究了交替灌溉小麦间作玉米的耗水量、土面蒸发特征及其主要影响因子。结果表明：小麦间作玉米耗水量较单作小麦、玉米耗水量的加权平均高12.7%~20.1%,与传统灌溉相比,交替灌溉可降低间作耗水量;小麦间作玉米的日均土面蒸发量较相应单作的加权平均增大了9.19%~13.6%,交替灌溉小麦间作玉米的日均土面蒸发量较平作漫灌低10.1%;与单作相比,间作土面蒸发量占蒸散量的比例(E/ET)高于单作。间作较低的平均叶面积指数(LAI)和较大的叶日积(LAD)是耗水量增大的重要原因之一。与传统灌溉相比,交替灌溉可降低间作表土层的含水量,可作为减小间作土面蒸发技术的切入点。     

陕西省渭北旱原种植制度的研究

通过“八五期间试验，在渭北旱原：（１）优势作物是红薯和花生。干旱年、平水年二者均有较高经济效益。玉米的种植，生育期降雨不足４００ｍｍ时不可种植。烤烟，棉花效益不好，近年不宜扩大。中药材具有一定开发潜力；（２）对作物产量影响较大的处理是麦草覆盖、增施农肥和豌豆轮作等项措施；（３）本试验水分生产率最高、耗水系数最低的轮作制是：玉米→玉米→玉米和（小麦＋绿豆）→（玉米＋大豆）→小麦。在不同轮作制同一个周期里，玉米生产潜力最大（干旱年例外），其次依次是小麦豌豆，油菜，绿豆和大豆；（４）蒸发量最大是（小麦＋绿豆）→（玉米＋大豆）→小麦，最小是玉米→玉米→五米和麦草覆盖等轮作处理。夏收后在休闲期，以麦草覆盖增补水最多，油菜裸露地最少；（５）油菜、莞豆是理想的肥地作物，应予推广。