长期定点连作及单序轮作处理对旱地谷子的光合特性、根系构型和产量的影响

针对旱地谷子生产中连作障碍现象严重，本研究设置长期定位试验田（2006年至今），测定长期定点连作及单序轮作种植制度中谷子的光合特性、根系构型和产量效应，以期为旱地谷子连作障碍研究提供理论依据。结果表明，轮作种植模式中谷子产量、叶片的叶绿素含量及净光合速率较长期定点连作分别增加了22.02%、20.58%、15.34%，均显著高于长期定点连作种植模式。相比于连作处理，轮作种植使谷子根系在不同直径范围内生长发育状况更好，根系的比根长、比表面积、根体积与根尖密度均较长期定点连作处理显著升高（0.5 mm≤直径≤1.0 mm：各指标分别增加了92.17%、62.94%、72.73%、75.08%，直径≥1.0mm：各指标分别增加了 44.09%、86.32%、86.37%、181.71%）。综上，本研究发现，轮作会改善谷子叶片的光合指标参数及根系发育指标参数，减轻连作障碍，提高产量。     

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。     

冀西北寒旱区农田作物轮作产量效应评价

【目的】促进水温土等资源匮乏的冀西北寒旱区作物生产对水分、养分的合理与均衡利用,保护农田生态环境。【方法】采用交叉式种植方法,在草甸栗钙土和砂质栗土农田,分别设计了包括5个主栽作物的全部组合的轮作与连作田区试验,年际间进行重复,研究区域主栽作物轮作倒茬的产量效果。【结果】在草甸栗钙土农田,与连作相比,不同前茬马铃薯、甜菜、莜麦的产量分别提高了58%—94%、28%—53%和16%—70%;蚕豆与连作相比,除甜菜茬减产外,其他茬口较连作增产4%—43%;马铃薯、蚕豆茬玉米较连作分别增产12%、5%,甜菜、莜麦茬玉米产量仅为连作的81%、93%。在砂质栗钙土农田,不同前茬马铃薯、甜菜的产量分别较连作提高了5%—36%、13%—36%;甜菜茬谷子表现减产,其他茬口的谷子较连作提高了5%—30%;谷子茬莜麦减产,其他茬口莜麦较连作提高了9%—15%;马铃薯、莜麦茬亚麻较连作增产5%、8%,谷子、甜菜茬亚麻产量为连作的94%、99%。【结论】草甸栗钙土田马铃薯→莜麦、马铃薯→甜菜呈现互利轮作,玉米茬马铃薯、莜麦茬甜菜、蚕豆茬甜菜、玉米茬甜菜和蚕豆茬马铃薯表现偏利轮作;砂质栗钙土田莜麦茬马铃薯、马铃薯茬甜菜2种方式表现偏利轮作,可资生产应用。     

小麦—玉米周年水肥一体化技术研究

通过比较不同水肥一体化模式和传统漫灌施肥模式下小麦、玉米轮作体系的籽粒产量、水分利用效率、N农学效率以及经济效益,探索运城地区最优小麦—玉米周年水肥一体化模式。结果表明,与传统漫灌施肥模式相比,不同水肥一体化模式均可提高水分利用效率、灌溉水生产效率、N农学效率,其中,W2N2(减量减氮处理)的水分利用效率和N农学效率分别比CK提高了34.5%和21.8%,W2N3(减量微喷处理)灌溉水生产效率比CK提高100%;周年籽粒产量与CK差异不显著,W4N3(足额微喷)周年产量最高,为16 371.4 kg/hm~2,较CK增加了2.8%;水肥一体化模式净收益值均高于漫灌模式,其中,W2N2最高,比CK提高了10%。     

作物轮作对谷田土壤理化性质及谷子根际土壤细菌群落的影响

采用谷子连作(Si-Si-Si)、马铃薯-玉米-谷子轮作(St-Zm-Si)、玉米-大豆-谷子轮作(Zm-Gm-Si)和大豆-马铃薯-谷子轮作(Gm-St-Si)四种种植模式进行定位试验,研究轮作对土壤理化性质、土壤酶活性、谷子产量和根际细菌群落结构的影响。结果显示,与连作相比,Gm-St-Si轮作模式下土壤的pH值升高,碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量增加,土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维素酶和蔗糖酶活性提高,谷子产量显著增加;利用Illumina MiSeq测序技术对谷子根际土壤细菌群落结构进行分析,发现三个轮作处理的OTU数目和多样性指数均高于连作,轮作与连作的细菌群落结构与组成存在明显差异,其中Gm-St-Si处理含有丰富的疣微菌门、酸杆菌门和浮霉菌门,高丰度菌包括Planctomyces、Gemmata、Flavisolibacter、Luteolibacter等。综上表明,大豆-马铃薯-谷子轮作能改善谷田生态环境,提高土壤肥力,促进土壤微生物多样性,使谷子产量增加。     

水肥供应对谷子品种晋谷29产量及经济效益的影响

试验主要探讨适合陕北地区旱地谷子增产增效生产的科学配方施肥标准,进而大面积示范推广。结果表明,水肥供应对谷子产量及经济效益有显著的影响;在谷子作物上化肥配施和灌溉都能显著增加经济效益,但施肥不合理或干旱少雨情况下经济效益均有所下降;配方施肥(FF)处理的地上部生物量和产量均为最高,分别为27 535.16,3 440.63 kg/hm~2,所有配方施肥处理的地上部生物量及产量均分别比相对应的常规施肥处理显著提高14.77%~22.22%和3.50%~9.43%;所有施肥处理的产量均高于不施肥(CK)处理;从经济效益来说,羊粪36 000 kg/hm2(M3)处理有利于提高晋谷29的产量,净收益最高。     

高寒地区不同轮作模式对玉米主要农艺性状和产量的影响

为了进一步完善玉米轮作体系,在黑龙江省克山县开展定点试验,对比分析不同轮作模式对玉米主要农艺性状和产量的影响。结果表明,玉米连作及玉米与大豆、小麦、马铃薯等作物轮作后,各处理间除植株叶面积系数外,其他项目如玉米株高、茎粗、穗粒数、百粒重等均没有明显差异。从产量结果看,玉米与其他作物轮作均在一定程度上提高了籽粒产量和生物量,其中以T2(豆—玉—薯)轮作模式籽粒产量和生物量最高,分别为775.4 kg/亩和2 245.6 kg/亩,各轮作模式与对照玉米连作相比,籽粒产量和生物量提高幅度分别为4.72%～15.16%、5.59%～8.15%,但产量差异都没有达到显著水平。     

油菜--谷子轮作栽培技术

近几年由于春旱严重,在旱地种植的小麦基本绝收或者是产量甚低,广大农民蒙受很大的经济损失.2001年邯郸县农业局在旱作农业示范区(户村镇康庄乡)推广油菜-谷子种植模式4500亩(1亩=667平方米),由油菜代替小麦与谷子实行轮作,获得了油菜平均亩产152公斤、谷子平均亩产163公斤的好收成,取得了良好的经济效益.     

有机水稻—红花草轮作对有机稻产量及土壤肥力的影响

为了提高有机水稻田土壤质量,更好地发展有机水稻,在有机水稻生产区实行有机水稻—红花草轮作、有机水稻—小麦轮作种植模式试验。结果表明,有机水稻—红花草轮作模式下水稻株高、穗长分别比有机水稻—小麦轮作模式高5.7%、7.5%,有效穗增加83.54万穗/hm2,饱满率提高19.80百分点,千粒质量增加0.32 g,稻谷产量增加3 206.88 kg/hm2,稻田土壤有机质含量年增加5.24 g/kg,高于有机水稻—小麦轮作模式;但可能是因为有机水稻长势好、产量高,有机水稻—红花草轮作模式下的土壤全氮、速效磷、速效钾年增幅均低于有机水稻—小麦轮作模式。有机水稻—红花草轮作模式下有机稻产量及土壤肥力持续稳定增长,是有机生产培肥地力的重要模式之一。     

不同轮作模式下氮肥施用对油菜产量形成及养分利用的影响

【目的】探究施氮量对不同轮作模式下油菜产量形成及养分利用的影响。【方法】以甘蓝型油菜品种‘中油杂19’为材料,在湖北黄冈进行大田裂区试验,设置两个轮作模式(稻油轮作,RO;豆油轮作,SO)为主区,4个施氮量(N0,0;N1,90 kg·hm^-2;N2,180 kg·hm^-2;N3,270 kg·hm^-2)为副区,测定产量构成、干物质积累、农艺性状、养分积累及籽粒品质等相关指标。【结果】(1)豆油轮作油菜籽粒产量显著高于稻油轮作,增加施氮量,不同轮作模式下油菜单株角果数、每角果粒数及千粒重均呈显著上升趋势,与N0相比,在N1、N2和N3处理下,稻油轮作油菜籽粒产量分别增长176.68%、436.49%和835.40%,豆油轮作油菜籽粒产量分别增长123.96%、344.46%和547.25%。豆油轮作较稻油轮作在N0、N1、N2和N3处理下大田籽粒产量分别增长62.09%、31.33%、71.79%和12.21%;(2)成熟期豆油轮作油菜根颈粗、株高、第一有效分枝高度和有效分枝数显著高于稻油轮作,且随施氮量增加不同轮作模式...     

甘蓝—二月兰轮作模式下化肥减施对甘蓝产量和经济效益的影响

为减轻张家口地区蔬菜种植潜在的面源污染,降低下游水域富营养化水平,将冬绿肥二月兰纳入甘蓝单季农作制度,构建甘蓝—二月兰轮作模式;甘蓝种植前将二月兰翻压还田(还田量17.5 t/hm~2),甘蓝种植时减施化肥。以当地甘蓝生产上的传统施肥量为对照(CK),化肥施用量设传统施肥量的100%(GM+100%)、90%(GM+90%)、80%(GM+80%)、70%(GM+70%)和0%(GM)5个处理,研究了化肥不同减施量对土壤养分含量以及甘蓝产量和经济效益的影响。结果表明:二月兰还田条件下,甘蓝产量随着化肥减施量的增大而逐渐降低,其中GM+100%、GM+90%和GM+80%处理的甘蓝产量差异不显著,且均与CK差异也不显著;GM+90%和GM+80%处理改良土壤效果较好,二者的土壤各养分含量差异均不显著,但均较CK显著提高土壤有机质含量,降低土壤速效养分含量,其中速效磷和有效钾含量降低明显;与单作模式相比,轮作模式下虽然二月兰的生产成本增加了1 650元/hm~2,但二月兰植株的养分和水分价值却增加了4 011.91元/hm~2;GM+100%、GM+90%和GM+80%处理的经济效益分别较CK提高了25.40%、6.57%和2.75%,其中GM+100%处理的产投比较CK增加了0.15,其他2个处理的产投比均与CK相当。从生产、生态和经济3个方面综合考虑,采用甘蓝—二月兰轮作模式,在二月兰还田量17.5 t/hm~2条件下,甘蓝季化肥施用量较传统施肥量减少20%是可行的。     

不同轮作方式对烤烟病虫害及产量品质的影响

以云烟87为材料,研究了不同轮作方式对烤烟病虫害及产量品质的影响,并对其经济效益进行评价,以便获得以烤烟为中心作物的适宜轮作模式。结果表明:蒜-烟轮作对于防治和减轻烤烟病害效果显著,对烤烟病害的防治效果高达93.05%,比麦-烟轮作高出41.65个百分点;同时蒜-烟轮作在一定程度上还能控制烤烟虫害的发生,有利于烟株的正常生长发育和烟叶品质的提高。蒜-烟轮作的烤烟产量最高,与对照单作处理的差异达到5%显著水平,其上等烟比例比其他3个处理高7.88~19.55个百分点;净收益和增收率也以蒜-烟轮作处理为最好,净收益达33 234.39元/hm2,比对照单作增收25 272.94元/hm2,增收率达317.4%;比麦-烟轮作增收13 945.01元/hm2,增收率为72.3%;比油-烟轮作增收15 234.75元/hm2,增收率为84.6%。     

陕北地区谷子大豆间作种植模式研究与效益分析

为了探索适宜陕北地区的谷子大豆带状间作种植模式,以谷子（MM）和大豆（SS）单作为对照,设置了9种不同行比配置下的间作处理,从作物产量和农艺性状,以及经济效益角度进行比较分析。结果表明：带状间作虽然降低了谷子和大豆单位面积产量,但实现了土地的高效利用和农田高产出,与单作谷子、单作大豆相比,带状间作处理的土地当量比均大于1,土地利用效率提高了23.0%~43.0%,作物群体混合产量增加了4.0%~27.0%、43.8%~75.7%。间作条件下,随着谷子间作行数的增加,谷子的穗长和单穗重增加,株高、茎粗、穗粗下降;与单作相比,间作大豆的株高、百粒重增加,每荚粒数减少,其他指标数值增减不一。综合比较各间作处理,谷豆行比4∶3处理下混合产量最高达4 172.4 kg·hm^-2,谷豆行比4∶2处理下经济效益最大为24 862.0元·hm^-2,处理间差异不显著。因此,选择带幅1.55 m,4行谷子搭配2行大豆是适宜陕北地区的谷豆间作模式。     

黑土实施免耕对玉米和大豆产量及经济效益的影响

为评估在黑土区实施免耕的可行性,探讨了免耕下不同种植方式对作物产量和经济效益的影响。用连续12年的田间定位试验结果评价免耕、秋翻和垄作3种耕作方式以及玉米连作(C-C-C)、玉米—大豆轮作(C-S)和玉米—玉米—大豆轮作(C-C-S)3种种植方式下玉米和大豆的产量及经济效益的变化。结果表明:轮作方式对作物产量影响明显,3种耕作方式下C-S轮作均显著高于C-C-S和C-C-C。C-S轮作方式下,免耕的玉米和大豆产量与秋翻和垄作的接近或略微偏高;免耕玉米的经济效益比秋翻和垄作分别提高了18.7%和3.2%,免耕大豆的经济效益也明显高于秋翻和垄作(P0.05)。在干旱年份,免耕方式下的C-S轮作对作物产量和经济效益比C-C-S和C-C-C明显提高。C-C-S和C-C-C作物的产量和经济效益差异不显著(P0.05)。与其他耕作和种植方式相比,免耕和C-S轮作相结合是黑土作物高产和经济高效的有效组合。     

谷子不同轮作模式对土壤理化性质及细菌群落的影响

为筛选出适宜晋东南山区谷子的最佳轮作模式,本研究设置谷子-玉米-大豆-谷子(SZGm)、谷子-玉米-高粱-谷子(SZSb)、谷子-玉米-花生-谷子(SZAh)、谷子-玉米-甘薯-谷子(SZLb)、谷子-玉米-马铃薯-谷子(SZSt)、谷子-玉米-玉米(糯)-谷子(SZZm)、谷子连作(SSSi)7个处理,以谷子连作为对照,用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌进行土壤微生物群落结构、多样性分析,同时测定土壤的理化性质和肥力变化。结果表明,轮作可以降低土壤容重,改变土壤团聚体径粒组成和稳定性,影响土壤肥力。细菌群落结构分析结果显示,Proteobacteria、Actinobacteria为优势菌门,且7个处理具有相似的群落组成,但在比例上存在一定差异。细菌多样性分析结果表明,不同轮作模式会改变土壤微生物群落结构。综合土壤物理、肥力指标的主成分分析(PCA)结果,7个轮作模式处理综合得分从高到低为SZZm>SSSi>SZSb>SZGm>SZLb>SZAh>SZSt。因此,认为谷子-玉米-玉米(糯)-谷子是使土壤保持健康生态的最佳轮作模式...     

不同轮作方式对大蒜产量及效益的影响

为了建立作物合理轮作制度,开展了大蒜—大葱—大蒜和大蒜—白菜—马铃薯2种轮作方式对大蒜产量、病虫害发生情况和种植效益的影响试验。结果表明,与大蒜—白菜—马铃薯轮作方式相比,大蒜—大葱—大蒜轮作方式产量明显下降、病虫害发生加重以及农药、化肥等投入品成本不断增加。多年重茬种植葱蒜类作物的地块,建议与其他作物轮作以减轻重茬带来的危害。     

半干旱区3a不同轮作组合系统的综合评价

以当地主要种植的6种粮、菜作物组成的轮作组合为研究对象,通过在半干旱区连续3 a进行不同轮作方式试验,重点研究不同轮作方式下的系统等价产量、等价产值、耗水量及水分利用效率的差异,并在兼顾经济效益和生态效益的基础上,筛选出适应当地旱作农业生产的最优粮菜作物组合模式。结果表明,系统等价产量最高的组合模式为玉米→甘蓝→甘蓝,产量达到45 014 kg/hm2,其次为玉米3 a连作和谷子→甘蓝→甘蓝组合模式,最差的处理组合为谷子→马铃薯→马铃薯,产量仅为10 965 kg/hm2;系统产值较高的组合模式为玉米→菜豆→甘蓝、谷子→甘蓝→甘蓝、谷子→菜豆→甘蓝和玉米→甘蓝→甘蓝,产值均高于187 500元/hm2,菜豆连作表现次之,产值最低的是玉米→大豆→大豆组合,仅为39 465元/hm2;系统耗水量较低的组合模式为谷子→甘蓝→马铃薯、玉米→甘蓝→大豆和玉米→甘蓝→马铃薯,仅为1 073 mm,耗水量较高的组合有谷子→大豆→甘蓝、玉米→马铃薯→甘蓝和谷子→菜豆→甘蓝,最高与高低耗水量最大相差189 mm;系统水分利用效率较高的轮作组合为玉米→甘蓝→甘蓝和谷子→甘蓝→甘蓝,玉米→甘蓝→马铃薯的表现次之,大豆连作水分利用效率最低。综合以上4个方面所筛选出表现较好的轮作组合有:玉米→马铃薯→甘蓝、玉米→马铃薯→菜豆、玉米→甘蓝→马铃薯。     

稻田不同轮作系统作物产量、效益和氮素吸收及前后作土壤养分动态比较研究

于2012²013年在江西省油菜主产县(市)开展田间试验,比较研究了稻田不同轮作系统对作物产量、经济效益、养分吸收利用以及土壤养分含量的影响。结果表明:与冬季休闲后种植水稻相比,冬季种植油菜后早、中、晚稻的平均单株有效穗数分别提高了7.54%、2.63%和0.47%,平均单株实粒数分别提高了12.73%、5.82%和0.03%,平均产量分别提高了10.03%、8.75%和4.59%;在6种轮作系统中,以油菜-早稻-晚稻轮作系统的经济效益最高;冬季种植油菜可以提高早稻和中稻的氮、磷、钾素的总积累量和吸收利用率;冬季种植油菜还可以提高稻田土壤的有机质、有效磷和速效钾的含量,降低稻田土壤的pH值。     

滇池流域环境友好作物轮作模式的选择*

 选择以云南省呈贡县大渔乡为代表的滇池流域集约化蔬菜、花卉生产区为研究区域,通过对典型农户调查和29种种植作物的养分吸收与养分平衡、15种轮作模式的周年养分平衡的研究,筛选出6种试验区域内现行的养分盈余量相对较小的轮作模式。结合合理轮作的基本原则,试验另外推荐出了3种适合于当地生产的养分流失风险较小,环境相对友好的轮作模式,即生菜-胡萝卜-西芹-茄子(氮、磷养分平均周年盈余量分别比常规轮作减少67.6%和55.6%)、甜豌豆-白菜-萝卜(氮、磷养分平均周年盈余量分别比常规轮作减少80.7%和77.9%)、勿忘我-瓢菜(氮养分平均周年盈余量比常规轮作减少68.3%,磷养分平均周年盈余量比常规轮作增加了37.4%)。     

施用有机肥对谷子产量、品质及经济效益的影响

为研究有机肥对谷子产量、品质及经济效益的影响,采用大田试验,以晋谷57为试验材料,设置不施肥(T0,为对照)、化肥(常规施氮量180 kg/hm²,T1)、有机肥6 250 kg/hm²(T2)、有机肥8 750 kg/hm²(T3)和有机肥11 250 kg/hm²(T4)共5个处理,对比分析不同处理下谷子的产量及产量构成因素、品质和生物活性物质,并进行成本和效益核算,以期为谷子合理施用有机肥和发展有机旱作农业提供技术支撑。结果表明,不同处理下谷子产量为3 025.25～6 265.20 kg/hm²,其中,T3处理产量为6 265.20 kg/hm²,较T0处理显著提高。Pearson相关分析法分析产量与产量构成因素发现,产量与穗长、穗粗、单穗粒质量、单穗质量、千粒质量和出谷率呈极显著正相关。从谷子籽粒品质来看,T1～T4处理均可以改善籽粒品质,T3处理下的蛋白质、脂肪和淀粉含量增幅最高,分别较对照增加1.74%、0.76%和7.28%;T3处理还显著...