杨粮间作行距对小麦生长及产量的影响

对杨粮间作条件下小麦生长结果研究表明，杨树间作行距与土壤水分呈反比关系，即3～15m的行距范围内林木行距每扩大1m，土壤季平均含水量则降低1.0%，证明间作可有效减少土壤水分损失；同时林木行距与小麦叶绿素含量呈反比，说明一定程度的林木遮荫可提高小麦叶绿素含量。试验表明，小麦光合作用速率和蒸腾速率与林木行距呈正比，林木行距每增加1m，小麦的光合速率和蒸腾速率分别提高1.3μmol/m²·s和0.2μmol/m²·s，说明林木行距过小，则影响作物的光合作用，进而影响小麦的生物量和产量。通过计算，在该杨树4年林龄条件下小麦取得最大产量的行距为21～22m。     

杨粮间作行距对小麦生长及产量的影响

对杨粮间作条件下小麦生长结果研究表明,杨树间作行距与土壤水分呈反比关系,即3～15m的行距范围内林木行距每扩大1m,土壤季平均含水量则降低1.0%,证明间作可有效减少土壤水分损失;同时林木行距与小麦叶绿素含量呈反比,说明一定程度的林木遮荫可提高小麦叶绿素含量.试验表明,小麦光合作用速率和蒸腾速率与林木行距呈正比 ,林木行距每增加1m,小麦的光合速率和蒸腾速率分别提高1.3μmol/m2·s和0.2μmol/m 2·s,说明林木行距过小,则影响作物的光合作用,进而影响小麦的生物量和产量.通过计算,在该杨树4年林龄条件下小麦取得最大产量的行距为21～22m.     

枣麦间作系统中冬小麦的冠层光分布特征及产量研究

针对近年来"林农生产争地争光"的问题,以株行距为3 m?4 m南北行向栽植的枣树||冬小麦间作系统为研究对象,大田条件下设置枣麦间作(JZ)和冬小麦单作对照(CK)两个处理,以2013—2014年生长季冬小麦光合生理参数和冠层光照强度为基础,以两棵枣树的定植点连成1条测定样线,在样线上以距枣树的东(E)、西(W)距离为基准,每50 cm设置1个测定点,设E50 cm、E100 cm、E150 cm、E200 cm(W200 cm)、W150 cm、W100 cm、W50 cm共7个测定位置,在不同调查时期测定各测定位置的冬小麦冠层光合有效辐射(PAR),并在冬小麦成熟期调查各测定位置上的产量。采用多项式回归和定区间积分等方法计算冬小麦分蘖期、拔节期、抽穗期、扬花期、灌浆期和成熟期冠层达到饱和PAR的时长与时空窗,探讨枣麦间作系统中枣树遮光对间作作物冬小麦冠层光照分布及产量的影响。结果显示,间作系统中冬小麦冠层光照强度及产量整体呈现出不同的时空分布特征,且相较于单作小麦系统均有一定程度的衰减。单作冬小麦冠层的饱和PAR时空窗比间作处理大56.1%,穗粒数、有效穗数、千粒重和产量分别比间作小麦高14.7%、15.9%、33.5%和53.0%。相对于单作对照,间作物冬小麦整个生育时期内在距枣树E50~E100 cm、E100~E150 cm、E150~E200 cm、W150~W200 cm、W100~W150 cm、W50~W100 cm处的冠层PAR时空窗损失严重,分别达92.5%、45.7%、7.0%、5.4%、10.9%、54.0%。冠层PAR时空窗损失导致冬小麦减产,在以上各处减产程度分别达46.2%、39.6%、26.3%、24.7%、32.4%和37.6%。故枣树遮阴程度的差异导致间作物冬小麦不同程度减产,且间作巷道内西侧光照质量整体优于东侧。这就要求在冬小麦扬花期后对枣树进行适当修剪,且适当增加巷道东侧枣树株距,以避免枣树新生枝徒长,提高冬小麦冠层光合有效辐射截获量,使间作系统获得更高产量。     

小麦垄作栽培的田间小气候效应及对植株发育和产量的影响

小麦垄作栽培是在克服了传统栽培(平作)许多不利因素的基础上发展起来的一种耕作栽培方式。与传统栽培方式相比，小麦垄作栽培可降低田间湿度10％左右，改善群体内部的通风透光条件(透光率较平作增加5％～15％，光能利用率较平作增加10％～13．8％)，倒伏程度及纹枯病和白粉病等发病程度均较传统栽培方式有明显降低，植株发育健壮。小麦垄作栽培可较传统平作增产10％～13.4％。     

杨粮间作系统小气候水平分布特征研究

杨粮间作行间小气候观测表明，间作可使农田光照强度、风速和空气相对湿度发生明显变化；同时行间各点（林冠下、林冠外和行中点）光照强度变化较大，且与间作行距和间作年限关系密切，如小行距幼林（行距10m，间作4－6年）遮荫度为31．5％－45．6％，平均31．5％，而大行距成林（行距56m，间作12-14年）遮荫度为7．4％－54．3％，平均18．1％。其他小气候因子行间变化较小，且与间作行距（10－56m)和间作年限（4－14年）关系不密切。     

晋西黄土区苹果 + 大豆间作系统小气候及其对作物生产力的影响

为了评价果农间作系统的生态效益和经济效益,指导果农间作系统的物种选择和行间配置等农艺措施的生产实践,以晋西黄土区山西省吉县3年生苹果＋大豆间作系统（T1）、5年生苹果＋大豆间作系统（T2）、7年生苹果＋大豆间作系统（T3）和大豆单作系统（CK）为对比试验材料,通过布设根障,在分析苹果＋大豆间作系统小气候各因子特征的基础上,利用灰色关联法,研究不同树龄间作系统的小气候综合效应,并评价小气候对作物生产力的影响.结果表明：1）与大豆单作系统相比,苹果＋大豆间作系统光合有效辐射强度降低了30.3％ ～ 59.0％,气温下降了5.9％～17.9％,表层土壤温度下降了14.6％～42.7％,空气相对湿度增加了7.0％ ～ 17.9％;2）随着树龄的增加,苹果＋大豆间作系统对大豆单作系统的小气候关联系数逐渐降低,其中,小气候各因子中,空气相对湿度和光合有效辐射强度与大豆单作系统的关联度最小;3）各树龄苹果＋大豆间作系统的大豆根茎叶生物量和产量均低于大豆单作系统.树龄越大,苹果＋大豆间作系统的光拦截作用和降温增湿作用越明显,小气候综合效应也越强,但各树龄苹果＋大豆间作系统的小气候均会对间作大豆生产力水平产生负面效应.     

泡桐林网系统内小麦产量对光合有效辐射分布的响应

本研究以黄淮海平原地区重要的农林复合经营模式泡桐-小麦林网复合生态系统为对象,通过对2013—2015年系统内光合有效辐射(PAR)的连续定位观测及小麦产量的调查,结合对小麦不同生育期内的PAR与小麦产量、千粒重、粒数的相关性分析,研究了系统内PAR的分布状况及小麦产量对其的响应。结果表明:PAR、透光率均随着与林带距离的增加而增加,且在10 m(约1倍树高)范围内变化显著,10 m之后增加缓慢。在所有生育期、所有测点中,透光率的最小值出现在灌浆成熟期2 m处观测点。单位面积小麦产量与小麦全生育期内的PAR、粒数和小麦扬花期内的PAR、千粒重及小麦灌浆成熟期内的PAR的相关关系均达极显著水平(r=0.918,P=0.000;r=0.926,P=0.000;r=0.922,P=0.000)。扬花期林带对小麦的遮荫直接影响小麦的粒数,灌浆成熟期林带对小麦的遮荫直接影响小麦的千粒重,系统内小麦产量的空间差异性可以通过小麦粒数和千粒重的差异来解释。小麦产量(y)与全生育期内PAR(x)的线性回归方程为:y=0.121 3x+95.117(R2=0.842)。经检验,方程的模拟值和实测值无显著差异(P=0.609),预测精度达91.8%。可以根据此方程,结合PAR观测值对系统内各点的小麦产量进行预测。本研究结果为建立泡桐-小麦林网复合生态系统整体生产力的预测模型奠定了基础,为优化泡桐林网复合生态系统结构提供理论依据。     

秸秆覆盖对红壤旱地间作生态系统小气候的影响

田间试验研究秸秆覆盖对红壤旱地间作生态系统小气候的影响结果表明,红壤旱地实施秸秆覆盖后湍流交换热通量增大、潜热交换热通量和土壤热通量变小,且使秸秆全覆盖和半覆盖处理近地面温度和土壤湿度增高、土壤温度和近地面湿度降低,秸秆覆盖具有蓄水保墒和低温效应。     

扁桃||冬小麦间作模式下树冠结构对间作 区域光环境的影响

本文研究了作物、果树间作模式下果树树冠结构对间作作物区域光环境的影响,为果粮间作模式下适宜果树高光效树形结构的确定提供理论依据。以南疆地区扁桃(10 a)||冬小麦间作种植模式为研究对象,扁桃树形分为疏散分层形、开心形、高干形、小冠半圆形4个树形处理,以非间作的冬小麦大田为对照,于冬小麦灌浆期对间作区域不同波段辐射强度、光谱组成和光合有效辐射(PAR)日变化规律进行分区测定。结果表明:1)各树形对应间作区域光环境优劣程度从高至低依次为小冠半圆形、高干形、开心形、疏散分层形,几个树形处理间作区域总辐射强度平均值分别为对照的55.63%、46.54%、37.87%和28.76%,光合有效辐射强度依次为自然光对照的55.84%、44.57%、35.52%和26.40%;2)与自然光对照相比,间作区域各波段光照辐射强度均有不同程度降低,其中PAR、蓝紫光、黄绿光和红橙光区域消减幅度高于总辐射平均值,紫外、近红外和远红外区域消减幅度低于总辐射平均值。以疏散分层形西侧冠下区为例,该区域总辐射消减为自然光的11.37%,蓝紫光、黄绿光、红橙光和光合有效辐射分别消减至对照的7.98%、8.42%、8.62%和8.30%;紫外光、近红外和远红外分别消减至对照的12.30%、15.94%和23.00%;3)光质参数中"红橙光/远红外"比值对树冠结构特征变化敏感度高,变异系数为23.34%,可作为对间作区域光环境评价的主要指标;4)冠幅、干高、树高、有无主干等树冠结构指标对间作区域特别是东侧区域的PAR日变化趋势影响大。综合以上结果,南疆扁桃||冬小麦间作模式下,控冠、提干、落头等整形修剪措施能够改善间作区域的光照条件,以采用小冠半圆形树形间作区域光环境最优。     

春小麦/春玉米间作模式光温环境特征研究

春小麦/春玉米间作是我国西北地区一种较为普遍的间作种植模式。于2013年在内蒙古河套灌区开展试验,分析了小麦/玉米间作在不同供肥水平下光合有效辐射和土壤表层温度的空间和时间变化特征,以及光温环境改变对小麦和玉米农艺性状的影响。结果表明:在麦玉共生前期,间作玉米接收的太阳辐射减少,透光率平均比单作玉米降低3.9%~6.3%,土壤表层温度降低2.42~2.63℃。在共生后期,间作玉米的光照条件改善,透光率比单作玉米平均升高19.3%,土壤表层温度降低1.51~1.73℃。小麦收获之后间作玉米接收的光强显著增加,土壤温度平均比单作玉米升高2.14~2.37℃。间作条件下小麦的生长得到促进,表现出明显的边行效应;而间作玉米的营养生长受到限制,叶面积在各生育期都显著低于单作玉米。综合分析表明,间作模式对各组分作物农艺性状的影响主要是由于光温环境的改变所致。     

小麦/蚕豆间作系统中施氮对小麦氮营养及条锈病发生的影响

小麦/蚕豆间作在云南较普遍,而条锈病是小麦的主要病害.为研究小麦氮营养及条锈病发生,在云南玉溪和陆良两地同时布置田间试验,在小麦单作(Wm)、小麦/蚕豆间作(Wi)和小麦/蚕豆间作且覆膜隔根(Wp)3种植方式中对小麦设0、150、300kg· hm-2(分别N0、N150、N300)3个氮水平处理,测定了小麦叶片氮含量和条锈病病情指数,结果表明:(1)不论是单作小麦(Wm)还是间作小麦(Wp或Wi),施氮(N150和N300)比不施氮(N0)都显著提高了小麦叶片氮含量,但N150与N300间小麦叶片氮含量差异不显著;综合Wm、Wp、Wi不同种植方式,两地小麦叶片氮含量都随施氮量增大而显著提高(P＜0.0001),N150、N300分别比N0提高了52.7％、74.1％,N300比N150提高了14.0％.(2)在相同氮用量下,Wm、Wp、Wi间的小麦叶片氮含量只在玉溪点N0条件下Wp和Wi比Wm有显著提高(增加52.3％),而玉溪点N150、N300以及陆良点N0、N150、N300下都没明显差异.(3)施氮对小麦条锈病的影响在玉溪和陆良两地表现不同,在玉溪,施氮对小麦条锈病病情指数有增加作用,小麦条锈病病指与叶片氮含量间呈显著正相关;而在陆良,不同种植方式下N150和N300的小麦条锈病病指比No都有显著降低,N150与N300间差异不显著,小麦条锈病病指与叶片氮含量间的最优回归曲线显示小麦条锈病病指先随叶片氮含量升高而显著降低,达最低点后,又随叶片氮含量升高而呈增加趋势.(4)Wp和Wi发病中期的小麦条锈病病指相比Wm降低了10.9％,但发病盛期时降低微弱.总的结果表明,在本田间试验条件下,小麦蚕豆间作只在缺氮时对小麦氮营养有改善作用,小麦蚕豆间作相对单作对小麦条锈病有一定的控制效果,但小麦蚕豆根系相互作用对小麦氮营养及小麦条锈病病指无明显影响;氮肥施用显著改善了小麦氮营养,小麦条锈病发生既受氮营养的影响,又可能与品种特性、种植方式、环境条件等多因素有关.     

紫外辐射增加对小麦产量及产量形成的影响

紫外辐射增加能显著降低小麦产量，对经济系数无显著影响，但生物产量显著下降。其原因主要是由于群体叶面积指数（LAI）下降造成，而净同化率变化趋势不明显。紫外辐射增加导致生物产量下降的关键时期为拔节－－孕穗期，而对拔节前的干物质生产影响最小。     

不同生态条件对玉米田间小气候和产量的影响

为探索玉米高产群体的小气候特征,通过对不同生态条件下玉米生育阶段田间小气候的观测分析表明,毕节高海拔地区播种密在３３３３－４４４４株／（６６７ｍ＾２）,玉米生长发育关键时期的田间不候随密度增加更为适合玉米生长发育及产量形成,特别是４４４４株／（６６７ｍ＾２）这一密群体结构最为合理,     

改良3：1式麦套棉田间小气候效应及对小麦生育的影响

以常规３：１式为对照，研究改良３：１式棉麦套作共生期田间小气候效应及对小麦生育和产量的影响。结果表明，两种方式的田间小气候变化差异明显，小麦株高、穗长和千粒重等性状差异不明显。改良３：１式的小麦灌浆速率小于常规３：１式，结实小穗和穗粒数也少于常规３：１式，但穗数明显多于常规３：１式，产量也高于常规３：１式（相差４６２ｋｇ／ｈｍ￣２）。     

冬小麦-春玉米间作模式下光合有效辐射特性研究

通过对单作和间作种植模式下作物冠层入射和透射光合有效辐射的观测,研究了不同种植模式下冠层光合有效辐射截获量(IPAR)的日变化规律及其与叶面积指数的关系以及冬小麦对预留行的遮荫作用。结果表明:2种种植模式下光合有效辐射截获量日变化均为双峰曲线;叶面积指数<2时,间作冬小麦日平均光合有效辐射截获量约为单作的50%,叶面积指数>2时,2种种植模式下的日平均光合有效辐射截获量相近;2种种植模式下光合有效辐射截获量与叶面积指数均有较好的相关性;间作冬小麦预留行遮荫率(FS)的日变化为双峰曲线,遮荫率与株高(H)有很好的相关性。     

黄土区长期施肥对小麦产量和养分吸收的影响

在长期定位试验基础上研究了施肥对小麦产量和养分吸收的影响。结果表明,合理的肥料配施不但可以大幅度增产,还可提高肥料的肥效,促进作物生长发育,增加小麦体内氮磷钾养分的积累。单施N和M肥料的增产作用不明显,单施P小麦减产38%,NP配施或氮磷肥与有机肥配施小麦产量显著提高,以NPM处理的小麦最高,为5980.0kghm-2,比对照增产4436kghm-2,增幅287.31%。肥料间以氮磷肥的交互作用最明显,连应值最高,为3859.5kghm-2;氮磷肥配施还可明显提高氮肥和磷肥的肥效,但有机肥肥效则以NM配施最高。小麦的综合长势以NM配施最好,株高略低于NPM配施,穗长、穗粒数、千粒重均有所增加;氮磷养分吸收总量以NPM配施为最高,钾养分吸收总量则以NM配施最高;氮收获指数以NM配施最高,为77%,磷收获指数以NP配施最高,为87%,钾收获指数以NP和NPM配施最高,为16%。     

不同NPK配置对强筋小麦群体生物量与产量的效应研究

在关中川道灌区以强筋小麦陕253为材料,研究了不同NPK配置对其不同生育期生物产量、群体数量和产量的效应,结果表明提高施肥量可显著增加生物产量、群体数量及产量,处理平均值分别比常规处理增加11.9%~43.6%、4.1%~17.4%和8.3%,其最佳N、P、K配置依次为N135kg hm-2,P2O5和K2O各120kg hm-2、N135kg hm-2,P2O5225kghm-2,K2O120kg hm-2和N225kg hm-2,P2O5和K2O各120kg hm-2。在目前常规投肥水平下适度增加钾肥有利于生物产量的显著提高,增加磷肥和钾肥有利于群体数量的提高,增施氮钾肥有显著的增产效果。产量的最佳NPK配比较常规处理增产19.1%,其增加养分的平均产量4.44 kg kg-1,比各处理平均养分产量高1.6倍。     

水肥管理对带田土壤肥力和作物产量的影响

通过8年田间定位试验,采用裂-裂区的试验方法研究了灌溉定额、绿肥、化肥及其交互作用对灌漠土小麦/玉米带田土壤肥力和作物产量的影响。结果表明:随灌溉定额的增加,土壤全钾和全盐含量极显著降低,速效氮、速效磷和速效钾含量显著降低,pH值极显著上升。种植绿肥能极显著提高土壤的有机质、全氮、全钾和速效氮含量,能极显著降低土壤的pH值。施用化肥可以极显著提高土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和全盐含量,能极显著降低土壤的pH值。对于小麦/玉米带田来说,6000 m3hm~(-2)的灌溉定额足以保证带田作物的产量水平,但要十分注意灌溉定额和灌溉时间的合理搭配,灌溉定额和灌溉时间要合理分配在影响小麦玉米产量的关键生育期。4500 m3hm~(-2)的灌溉定额下,种植绿肥能显著提高小麦产量。施用化肥能极显著提高小麦产量、玉米产量以及小麦玉米的总产量。灌溉定额与化肥之间的交互作用对玉米产量和总产量表现出极显著的影响,6000 m3hm~(-2)的灌溉定额下施用化肥能极显著提高带田玉米产量和总产量,此条件下带田玉米产量和总产量均达到最高。     

Effects of Nitrogen and Phosphorus Fertilizers and Intercropping on Uptake of Nitrogen and Phosphorus by Wheat,Maize, and Faba Bean

Abstract

One‐third of all the cultivated land area is used for multiple cropping and half of the total grain yield is produced with multiple cropping in China. There have been numerous studies on nutrient acquisition by crops in legume/non‐legume intercropping systems, but few on nutrient uptake in cereal/cereal intercropping. This paper describes a field experiment in which integrated wheat/maize and maize/faba bean systems were compared with sole wheat and sole faba bean cropping to assess the effects of intercropping on nutrient uptake by wheat, maize, and faba bean under various application rates of nitrogen (N) and phosphorous (P) fertilizers. Results show that both N and P fertilizers and intercropping enhanced N uptake by wheat, while only P fertilizer and intercropping increased P acquisition by wheat. The advantage of N uptake by border rows of wheat intercropped with maize declined with increasing N fertilizer application rate, but that of P acquisition was not affected by P fertilizer. The amounts of both N and P taken up by maize intercropped with faba bean were much higher than those by maize intercropped with wheat throughout the period of intercropping. Both fertilization and intercropping did not influence the N and P uptake by faba bean.