玉米/小麦间作对根际土壤和养分吸收的影响

通过对水培和根箱模拟试验。研究了小麦／玉米间作条件下养分的种间竞争和促进作用，证明了间作条件下能获得明显的生物产量优势。并对间作条件下根系的生长状况，养分吸收利用和根际环境的影响作出了较详细的阐述。     

豆科禾本科间作促进磷高效吸收利用的地下部生物学机制研究进展

磷是不可再生资源,磷素营养的高效利用一直是人们关注的热点。豆科禾本科间作可提高土壤磷有效性、改善作物磷营养而提高作物生产力。近年来,相关机理研究越来越深入。本文综述了国内外豆科禾本科间作对土壤磷及作物磷素吸收利用的影响,从作物根系形态、根构型、根系分泌物（质子、低分子量有机酸、磷酸酶）、菌根、根际微生物的角度,阐述了豆科禾本科间作提高土壤磷有效性、促进磷高效吸收利用的机制,对进一步深入理解豆科禾本科种间互作响应磷素的根际过程具有十分重要的意义。最后,从定量化研究及间作群体互作方面对今后的研究方向进行了展望。     

玉米/大豆间作条件下作物根系对氮素的吸收利用

通过田间栽培试验,研究玉米/大豆间作及相应单作不同时期作物地上部干质量、作物吸氮量、作物根际土壤脲酶活性、作物根际土壤细菌数量动态变化差异。结果表明:间作玉米吸氮量、根际脲酶活性、根际细菌数量、地上部干质量分别比单作玉米显著增加37.61%,33.54%,55.76%,27.92%。间作大豆根际脲酶活性、根际细菌数量分别比单作大豆显著增加41.3%,43.08%。间作大豆吸氮量、地上部干质量比单作大豆降低11.93%,11.19%,差异不显著。说明间作促进玉米生长。     

苏南丘陵旱地麦／玉米／秋作复合群体时空结构配置研究

通过试验研究了苏南丘陵地区以春玉米为主干作物的套作复合群体内作物时空配置问题。发现套作春玉米对播期、共生预留行宽度反应十分敏感，当春玉米与麦共生短于３０ｄ时，共生期对产量影响明显。秋季玉米和甘薯产量对与春玉米共生期的长短反应不明显，但套种于春米的大豆对播期反应较为强烈。扩大秋玉米行距对其站间作的甘薯产量有很大的促进作用。     

地上地下互作强度对小麦间作玉米光合特性的影响

针对地上、地下互作对间作群体光合特性影响研究相对薄弱,生产实践中缺乏间作系统精确调控的相关理论依据等问题,本研究于2015—2017年,以小麦间作玉米为对象,通过设塑料布隔根(P,无根间作用)、尼龙网隔根(N,部分根间作用)和不隔根(完全根间作用) 3种根系分隔方式,以及低(M1, 45,000株hm~(–2))、高(M2,52,500株hm~(–2))2个玉米密度,系统分析了地上地下互作强度对间作作物群体光合特性的影响。结果表明,地上地下完全互作可显著增加间作群体的光合势,提高间作玉米的净光合速率,增大间作群体全生育时期的净同化率。与低密度相比,增大玉米密度使间作群体全生育期光合势平均提高12.4%;与尼龙网隔根和塑料布隔根相比,不隔根处理光合势提高了10.3%和29.0%。增大密度使间作玉米净光合速率比低密度平均提高11.2%;不隔根间作玉米生育期净光合速率较尼龙网隔根和塑料布隔根平均提高4.7%和7.7%。玉米密度对间作系统净同化率影响不显著;不隔根处理全生育时期净同化率比尼龙网隔根和塑料布隔根平均提高11.5%和14.8%,生育后期,间作群体的光合势与产量极显著正相关。因此,地上地下协同影响作物群体光合势及间作组分作物的净光合速率,从而影响间作群体的净同化率,可通过增加密度和根间互作来促进协同作用,增加间作系统产出。     

甘蔗/花生间作对土壤微生物和土壤酶活性的影响

为了研究甘蔗/花生间作对土壤微生物和土壤酶活性的影响,采用大田试验的方法,以花生和甘蔗为试验材料,研究了华南地区甘蔗/花生间作对土壤微生物数量、土壤酶活性以及土壤养分状况的影响。结果表明:与甘蔗和花生单作相比,甘蔗/花生间作系统能够显著提高甘蔗和花生根际的土壤细菌、真菌和放线菌数量,改善根际土壤脉酶和磷酸酶活性,不同程度提高整个间作系统作物根际土壤有机质、碱解氮、速效磷以及速效钾的含量,可见,甘蔗/花生间作可以明显地改善两种作物根际土壤微生物数量、酶活性和养分状况。     

玉米花生间作氮磷营养间作优势分析

以玉米花生单作为对照,主要研究了玉米花生间作对玉米和花生氮磷营养吸收的影响,及玉米花生间作复合群体氮磷营养间作优势。结果表明:玉米花生间作极显著地降低了玉米和花生氮磷营养的吸收量,但间作复合群体却表现出明显的氮磷营养间作优势,其大小分别为N:61.5~85.9kg/hm2和P2O5:36.6~51.6kg/hm2,增施氮肥能提高氮营养间作优势,增施磷肥能提高磷营养间作优势;玉米对花生氮磷营养竞争比率CRmp均大于1,表明花生处于氮磷营养竞争劣势,而间作花生全株氮含量略有降低,磷含量明显升高,证明玉米对花生氮磷营养的竞争并不是间作花生生长的限制因素;增施氮肥可提高间作玉米和间作花生全株氮含量,极显著提高间作玉米氮营养吸收,而间作花生氮营养吸收变化不明显,增施磷肥均明显提高间作玉米和间作花生全株磷含量,极显著提高了间作玉米和间作花生磷营养吸收。     

大豆种植密度对玉米/大豆间作系统产量形成的竞争效应分析

旱区作物间作系统是优化作物群体质量、提高产量的一种重要种植方式,从产量构成因子角度探讨作物间作竞争优势机制还鲜见报道。本研究设置3个大豆密度梯度和4个种植比例(玉米与大豆以2∶0、0∶2、2∶2和2∶4间作),分析间作系统的作物竞争指数、产量构成和最终产量的差异性变化,探讨间作群体产量增加的作物竞争机制。结果表明,不同大豆密度和种植比例组合下的间作系统产量提高14%～23%。玉米的实际产量损失大于0,大豆的实际产量损失小于0。间作系统中玉米的穗重、穗长、穗粗、穗粒重、轴重和千粒重均显著高于单作;除结荚长度和主茎节间长度外,间作系统中大豆的单株粒重、单株荚数、单株总粒数、单株有效粒数、主茎节数和百粒重低于单作或与单作间无显著差异。间作系统中玉米的竞争比率大于1,大豆的竞争比率小于1,在3种大豆密度下玉米和大豆的竞争比率分别为2.08、1.84、1.68和0.49、0.56、0.63,表明随着大豆密度的增加,间作中玉米的竞争比率增加的同时大豆的竞争比率降低。玉米的侵占力大于0,大豆的侵占力小于0。玉米产量与轴重、千粒重、穗重、穗粒重、穗长、行粒数呈正相关关系,与秃尖长呈负相关关系。通径分析表明,直接作用中,穗粒重对玉米产量的贡献最大(2.18);间接作用中,轴重、千粒重通过每穗粒重对玉米产量的贡献较大(1.64和1.58)。综上所述,大豆间作玉米有间作优势,间作优势来源于每穗粒重。     

玉米大豆间作试验初步研究

通过玉米与大豆不同比例间作与净作试验的比例间作段表明：玉米与大豆间作组成的复合群体具有较大的生产力潜力，有明显的间作优势；玉米与大豆间作时复合产量的高低主要受玉米产量的影响。小比例间作和混作高秆作物过多，对大豆生产不利；玉米与大豆2：2间作时．即玉米大行距不145cm，小行距为35cm，株距为22cm时，其复合群体的总产量是最高的；玉米与大豆2：4间作时。具有最高的投入产出比(1：2．77)和每工日纯收入(44，82元／d)。结合临沧地区多年来玉米与大豆间套种的经验。阐述了玉米与大豆间作在种植业结构调整中的作用和潜力，进而提出了发展的基表思路和措施。     

间作栽培对生姜产量及其根际土壤丛枝菌根真菌的影响

为探究间作栽培模式缓解生姜连作障碍的可行性及作用机制,以生姜单作为对照,研究生姜间作玉米栽培模式对连作生姜根际土壤理化性质、AM真菌种群以及生姜产量的影响。结果表明:间作种植模式下生姜根际土壤水解性氮、全氮和有机质含量显著低于生姜单作,土壤p H高于生姜单作;间作栽培模式影响生姜根际土壤AM真菌的种群结构;在间作栽培模式的生姜根际土壤中分离得到12种类型的AM真菌孢子,而对照生姜的根际土壤中只有9种类型的AM真菌孢子。间作模式影响生姜产量,表现在姜块鲜重、株高、单株分枝数都高于单作生姜。因此,间作生姜明显能维持较稳定的产量,是一种有利于改善生姜连作栽培根际微生态环境、缓解连作障碍的栽培模式。     

不同间作形式对玉米根际土壤酶活性的影响

为了探究间作群体地下部土壤生物化学环境,采用田间试验法研究了不同间作群体玉米关键生育时期3种主要根际土壤酶活性的变化特征,结果表明:（1）随着玉米生育时期的推进,玉米单作、玉米‖向日葵、玉米‖花生、玉米‖红薯4个处理的根际土壤脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶均在喇叭口期出现活性高峰;（2）玉米整个生育期,各处理脲酶、过氧化氢酶活性大小顺序均表现为玉米‖花生＞玉米‖红薯＞玉米‖向日葵＞玉米单作,且在喇叭口期差异较显著（P＜0.05)。玉米‖花生碱性磷酸酶活性在整个玉米生长期一直高于玉米单作,玉米‖红薯除喇叭口期外均低于玉米单作、玉米‖向日葵在喇叭口期和开花授粉期也均低于玉米单作;（3）间作群体有明显的产量优势。     

华北平原粮田替代型复合种植模式生态 经济比较研究

摘 要：通过定位试验,从生态经济角度对不同间作复合种植模式与传统种植模式进行对比分析,以寻求经济高效、生态安全的替代型种植模式,结果表明：(1)间作改善了作物的生长环境,提高了资源利用率,因而间作复合种植模式间作季节表现出明显的产量优势,间作复合种植模式单作季节产量明显增加。(2)禾豆间作不仅通过直接影响当季作物的产量形成来提高土地利用率,而且还通过对后作作物产量的积极影响来提高后作作物的土地利用率,从而提高复合种植模式整体的土地利用率。研究得出间作复合种植模式土地利用率全年提高了4.0%~7.0%。(3)间作复合种植模式在间作季及全年的农机械、农药、化肥的经济投入量减少,农机械、农药等措施的减少,降低了对农田土壤理化性状等的外来干扰,这对改善农田生态环境来说意义重大。(4)间作复合种植模式提高了各季及全年的经济效益和经济产投比。全年经济效益最高可达25067.7元/hm2,比对照提高了18.97%。综合以上结果,从改善农田生态、提高资源循环利用效率与提高经济效益等方面整体评价,禾豆间作复合种植模式可以作为传统麦玉连作的替代模式之一。     

连作障碍中化感自毒效应及间作缓解机理

连作障碍是典型的土壤-植物负反馈现象,长期以来困扰农业生产的发展,作物连作障碍形成机理与防治一直是国内外学者的研究热点。自毒作用是连作障碍的发生机制之一,连作下土壤中自毒物质累积通过影响作物的营养吸收、光合作用、酶活性等生理过程而抑制作物生长;同时自毒物质还通过改变微生物区系,降低土壤微生物活性和多样性,促进病原菌增殖,加剧土传病害发生而导致连作障碍危害加重。利用植物化感作用而采用的间作模式,可为克服作物连作自毒物质引发的土传病害发生提供环保、经济、有效的防治途径,符合现代农业可持续发展的思路。笔者从营养和生理角度分析间作提高作物的抗性,从根际微生物-自毒物质-病原菌互作角度阐明间作缓解连作自毒效应的机理,为理解间作系统地下部根际生态过程与连作障碍缓解及制定合理的间作模式提供参考,并有助于揭示地上-地下生物多样性互馈机理。     

黄土丘陵区油松根际土化感效应研究

通过生物测定法研究油松根际土对不同物种的化感效应,以期为油松林的乔灌草复合提供科学依据。设定油松根际土化感效应研究的质量浓度分别为0.5、1、3、5、7、10 mg/m L,测定提取液对油松、刺槐、侧柏、胡枝子、绣线菊、冰草、紫花苜蓿发芽与生长化感效应。结果显示:在所有研究浓度下,油松根际土对刺槐、紫花苜蓿呈抑制效应,且随浓度的加大抑制效应不断加强;对侧柏起促进作用;油松根际土对油松、胡枝子、绣线菊、冰草的化感效应呈低浓度促进、高浓度抑制。因此,从油松根际土化感效应的角度考虑,在油松林营造乔灌草复合植被时,应优先考虑侧柏,慎重选择刺槐、紫花苜蓿,选择复合胡枝子、绣线菊、冰草时应该注意油松林的间伐以及间作的密度。     

玉米大豆间作复合群体光效应特征研究

对玉米大豆不同间作种植方式的光效应进行了研究，结果表明：间作形成的镶嵌结构有利于光在群体中的均匀分布与利用。间作作物间既存在光互补又有光竞争。合理的田间配置有利于缓解光竞争矛盾，充分发挥互补效应。此外，还对生产中玉米大豆间作存在的有关问题进行了讨论。     

红壤烟区不同复合群体种植方式研究

在烟草生产区的永定县进行４种复种方式研究。结果表明，选择适宜的作物和品种。采取合理的复合群体种植方式，能充分地利用农业资源，大幅度提高综合农产品的产出率和经济效益。耕地、光、热资源率表现随着复合群体仙作物种类和种收次数增加而相应提高的规律。     

间作对旱地作物生长发育及生理生态影响的研究进展

为了选择长江流域旱地作物适宜的耕作方式,增加作物产量、改善品质以及获得更高的经济效益和促进旱地农业可持续发展。本研究归纳了国内外关于间作对旱地作物产量、品质、农艺性状、光合特性、养分吸收及生态环境影响等方面的研究情况。间作系统各作物的总产量（或收益）高于其任一单作系统;间作能显著改善作物的品质;间作能够使各作物在时空与水肥利用上具有互补性;间作群体在辐射截获和利用总效率上不低于其任一作物的单作群体;间作系统的土壤水分含量及利用率、土壤养分利用效率高于单作系统;间作的两种作物对养分吸收存在竞争与促进关系,可提高肥料利用效率,减少肥料损失率;间作系统能够集约利用光、温、水等自然资源。针对长江流域旱地作物间作存在的问题,提出了4条研究方向。     

玉米花生间作系统优化配置模式研究

通过对2：x型玉米花生间作模式的叶绿素含量,光照强度以及产量效应的分析表明,玉米花生间作以2:6型效果最好,其次为2:8型,其有利于改善群体光照强度的变化,从而提高群体产量。但在缺铁的土壤上,间作改善生态效应的作用变得次要,其主要效应是根际作用改善铁营养,由此间作花生产量不仅没有降低,反而比单作提高。在缺铁土壤上间作改善铁营养效应对群体产量提高的贡献率占70.4%,对产量优的贡献率占65.5%。     

间作群体生态生理研究进展

综述了国内外间作群体的生态生理研究进展,对间作群体的生态效应、生理效应、间作对作物病虫草害的影响以及间作群体内的个体变化状况和效益做出分析,并对间作群体提出展望:向着粮、经、饲多元立体化产业发展;解决间作复合群体的各种矛盾,实现精耕细作农业的持续发展。     

不同间套作模式对棉花产量和生物量累积、分配的影响

发展棉花间套作体系是缓解我国黄河流域棉花与其他作物争地矛盾的主要策略,但目前对棉花间套作体系下棉花的增产机理尚不明确。因此,本研究通过田间试验设置了棉花与小麦、大蒜和花生间套作,并对其根系分别采取塑料膜分隔、尼龙网分隔和不分隔处理,从而研究在隔根处理下不同作物与棉花间作对棉花产量及生物量累积的影响。研究表明:(1)隔根处理下的不同作物与棉花间作的土地当量比(LER)大于1,说明试验中棉花间套作体系均体现出间作优势,且在小麦/棉花套作和大蒜/棉花套作的体系中,小麦和大蒜对于棉花的资源竞争力大于0,小麦和大蒜在共生期内是优势种;花生相对于棉花的资源竞争力小于0,在花生/棉花间作体系中,棉花是优势种。(2)在棉花盛蕾期,单作棉处理的棉花的叶、茎器官的干物质累积量多于其他3个处理,而在花铃期后,间套作体系中的干物质积累量多于单作棉处理,间套作体系中的棉花生殖器官干物质积累量高于单作棉处理。(3)盛蕾期和初花期,单作棉的茎、叶器官的分配率高于小麦套作棉花、大蒜套作棉花和花生间作棉花处理,在盛花期和盛絮期,处理间的差异不显著;不同种植模式下生殖器官干物质分配率的差异与茎、叶器官相反。相关研究结果可...