三种豆科作物与玉米间作对玉米生产力和种间竞争的影响

合理的种间配置是间作系统中作物获取高产,种间相互作用发挥优势的关键。本研究设置蚕豆/玉米(M/F)、大豆/玉米(M/S)和豌豆/玉米(M/P) 3种豆科作物与玉米间作模式,以及相应单作种植,通过测定单间作条件下作物产量、生物量,明确3种豆科作物与玉米间作对间作玉米生产力和间作作物种间资源竞争力的影响。结果表明,3种间作模式均具有间作优势,土地当量比(LER)均大于1,两年平均土地当量比分别为1.38 (M/F)、1.19 (M/S)、1.26 (M/P);两年结果均是M/S中玉米产量最高,至收获期,与大豆间作的玉米产量可达单作玉米产量的93.6% (2017)和71.2% (2018);M/S中玉米的穗粒数显著高于M/F和M/P中;地上部生物量及采样期平均生长速率均表现为M/S>M/P>M/F;共生期内大豆相对于玉米的资源竞争力(A_sm)随共生期推进逐渐降低,而蚕豆相对于玉米的竞争力(A_fm)和豌豆相对于玉米的竞争力(A_pm)逐渐升高;玉米单独生长时期3种间作模式玉米的补偿效应(CE)无显著差异,各间作模式两年平均CE值均小于1;因此,在本试验条件下,甘肃河西走廊灌区玉米与大豆间作是保证间作玉米稳产的有效措施。     

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。     

施氮制度对燕麦‖豌豆间作体系产量及种间竞争力的影响

于2019年在甘肃省通渭县以燕麦‖豌豆间作和燕麦单作为研究对象,在总施氮量相同且基肥占总施氮量20%的条件下,设不施氮(N0)、氮肥后移(N1：基肥20%+分蘖期追肥20%+开花期追肥60%)、拔节期前、后均匀配施(N2：基肥20%+分蘖期追肥30%+开花期追肥50%)和氮肥前移(N3：基肥20%+分蘖期追肥40%+开花期追肥40%)4个施氮制度,探讨不同氮处理对燕麦//豌豆间作体系产量及其种间关系的影响。结果表明：燕麦//豌豆间作系统的地上生物量和籽粒产量均高于相应单作,基于地上生物量的LER在施氮处理下均大于1;籽粒产量计算所得的LER在所有处理下均大于1,间作优势明显。间作燕麦籽粒产量和地上生物量在N2处理下最大,分别为3 705.3 kg/hm²和8.53 t/hm²,较N1和N3分别增产5.11%和22.48%,18.47%和22.03%。间作豌豆在N1处理(分枝期追肥20 kg N/hm²)下籽粒产量最高(2 073.7 kg/hm²)。间作系统中燕麦相对豌豆的种间竞争力随生育期和施氮处...     

施氮制度及间作对燕麦氮素吸收和土壤氮素的影响

【目的】研究不同的施氮制度对燕麦/豌豆间作体系中燕麦的吸收情况以及对土壤氮素的影响。【方法】采用随机区组试验设计,设N0(不施氮)、N1(基肥20%+分蘖期追肥20%+开花期追肥60%)、N2(基肥20%+分蘖期追肥30%+开花期追肥50%)和N3(基肥20%+分蘖期追肥40%+开花期追肥40%)4个施氮制度;3种种植模式(燕麦/豌豆间作、燕麦单作和豌豆单作),研究施氮制度对间作燕麦氮素吸收和土壤氮素的影响。【结果】施氮制度和间作对燕麦籽粒产量、氮素吸收和土壤氮素影响显著。间作燕麦籽粒产量在N2处理下最大,较N3增产22.48%。随着生育期的推进,在拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期间作燕麦的吸氮量较单作燕麦分别提高了26.5%、15.8%、7.3%和17.1%;间作燕麦在N2处理下吸氮量最大,为71.2 kg/hm²,较N0增加了49.9%。在0～20 cm土层间作燕麦的土壤全氮含量在N0、N1、N2和N3处理下分别较单作提高12.9%、11.2%、15.4%和6.9%;间作燕麦在拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期的土壤硝态氮含量和铵态氮均高于单作燕麦。【结论】在20～...     

氮磷肥对3种牧草的生长效应和氮磷吸收的影响

采用田间试验,单因素随机区组排列,以豆科牧草柱花草和禾本科牧草扭黄茅和孔颖草为试验材料,研究适量氮磷肥的施用对3种牧草旺盛期生长及土壤氮磷吸收的影响和效果。试验结果表明,与未施氮磷肥比较,氮磷的施用有利柱花草、扭黄茅和孔颖草旺盛期(7-9月)的生长,3种牧草物候期有所延迟,可以提高3种牧草旺盛期绝对生长量,显著增加了孔颖草总生物量和氮吸收量(P<0.05)。与未施氮肥对比,施氮(施纯氮120 kg·hm^-2)有利柱花草和孔颖草对氮的吸收,显著提高柱花草含氮量和孔颖草氮的吸收量(P<0.05),促进柱花草和孔颖草的生长,提高柱花草和孔颖草地上部和地下部生物量,提高扭黄茅地上部的生长量和生物量。与未施磷肥对比,施磷(施纯磷75 kg·hm^-2)显著提高孔颖草氮的吸收量(P<0.05)。本研究为3种牧草和其他牧草氮磷的施用提供理论依据,即:适量的氮磷施用有利3种牧草产量的提高。     

温度和干旱胁迫对3种牧草种子萌发的影响

对扭黄茅Heteropogon contortus、鸭茅Dactylis glomerata、高羊茅Festuca arundinacea 3种牧草,进行了3个不同温度、4个不同干旱胁迫强度的种子萌发试验,分别测定了牧草品种的发芽率、发芽势和萌发指数,并进行了统计分析。研究结果表明：在自然条件下,扭黄茅种子萌发是在常温条件下完成的。不同温度和聚乙二醇胁迫强度处理影响下,扭黄茅种子均先于鸭茅和高羊茅种子萌发23 d,扭黄茅萌发指数均高于鸭茅和高羊茅。低胁迫干旱强度有助于扭黄茅种子萌发,当干旱胁迫强度超过一定程度（-3 Pa）时不利于种子萌发。扭黄茅对干热河谷生态条件的适应性主要由种子萌发后的植株生长适应性决定的。     

豆科与禾本科牧草间作的生长互作效应及对氮、磷养分吸收的影响

为了解牧草间作对作物生长和养分吸收的影响,以及为不同牧草优化配置、豆科和禾本科牧草间作提高结氮量提供理论依据,本试验采用随机区组试验设计,研究了间作对柱花草、扭黄茅和孔颖草的生物量和氮磷吸收的影响。结果表明,由于柱花草生物固氮,对扭黄茅和孔颖草养分吸收和生长有促进作用,与柱花草间作后的扭黄茅和孔颖草与禾本科牧草单作模式相比,能获得高的养分吸收量和产量。与各自单作对比,间作体系中的禾本科牧草生物量高于单作0.06%和26.78%;与柱花草单作对比,两个间作体系中的柱花草生物量低于单作9.70%和12.83%。扭黄茅与柱花草间作后,对氮磷的吸收量高于单作扭黄茅24.26%和35.18%,对氮磷的吸收量高于单作孔颖草40.64%和47.50%。相对于单作而言,柱花草分别与扭黄茅和孔颖草间作,对氮吸收量分别降低8.31%和28.94%,磷吸收量分别降低3.56%和20.58%。而且两种间作模式当量比均大于1,具有间作优势;柱花草/扭黄茅间作系统生产力、种间竞争能力高于柱花草/孔颖草,具有产量优势。在株行距为50 cm种植密度下,间作体系中禾本科牧草生长旺盛,柱花草的生长受到抑制,在与两个禾本科牧草间作中为弱竞争作物。结果表明,在合理的种植密度下,适合的牧草配置能够充分利用各种资源,促进种间有益作用,提高单位面积牧草产量和禾本科牧草氮磷的吸收,有利于改善牧草品质。     

不同种牧草混播对人工草地生物量及种闻竞争的影响

对不同种混播人工草地生物量及种间竞争进行了研究。结果表明：混播影响草原3号杂花苜蓿（Medicago varia Martin．cv.Caoyuan No．3）人工草地的生物量及种间竞争,7月份的间行混播草原3号杂花苜蓿总生物量比同行混播高,为387．79g／m^2;混播影响缘毛雀麦（Bromus ciliatus）的根系分布,间行、同行混播缘毛雀麦的根系主要分布在0～10cm处,与单播相比根系缩短,混播对草原3号杂花苜蓿的根系分布没有明显的影响;混播时．草原3号杂花苜蓿和缘毛雀麦的RTY值都小于1,混播牧草间具有拮抗关系;混播时,草原3号杂花苜蓿CRa值大于缘毛雀麦CRy值,并且草原3号杂花苜蓿的种间竞争率占据着优势。说明草原3号杂花苜蓿对光资源的竞争力强于缘毛雀麦。     

高寒牧区一年生牧草种间竞争的动态研究

在河北坝上高寒地区，用替代试验（相同密度400粒／m^2下5种播种比例，6次刈割）研究了燕麦（冬牧70黑麦）＋箭舌豌豆混播草地种间竞争的动态变化，结果表明，巴燕6号燕麦（冬牧70黑麦）在混播种群落中其竞争力一直超过箭舌豌豆，箭舌豌豆处于竞劣势地位。     

施氮及间作对燕麦干物质积累、分配和氮素吸收利用的影响

2019年在甘肃省通渭县开展田间试验,采用随机区组试验设计,设N0(不施氮)、N1(基肥20%+分蘖期追肥20%+开花期追肥60%)、N2(基肥20%+分蘖期追肥30%+开花期追肥50%)和N3(基肥20%+分蘖期追肥40%+开花期追肥40%)4个施氮制度;3种种植模式(燕麦间作豌豆、燕麦和豌豆分别单作)。结果表明：施氮制度和种植模式对燕麦干物质积累和氮素吸收利用影响显著;随着燕麦生育期的不断推进,其干物质积累量在不同处理条件下均呈现出直线上升的变化趋势,燕麦拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期间作燕麦地上部干物质积累量比单作分别提高了28.50%、15.00%、10.10%和19.10%。燕麦间作和单作模式下干物质积累量都以N2制度下最高,灌浆期间作燕麦茎、叶和穗在N2制度下干物质积累量较单作分别提高了14.80%、29.10%和14.90%。间作系统的氮肥利用率显著高于单作,间作燕麦较单作高47.33%～140.98%,间作优势明显。不同施氮处理下燕麦相对于豌豆的氮素营养竞争比率随生育期的延长呈先增后减再增的变化规律,抽穗期在N2制度下最大,竞争优势明显。总体而言,在N2施氮制度下燕麦/...     

多梯度氮磷添加对高寒草甸植物群落生物量与氮磷含量的影响

为研究不同梯度氮、磷单独及混合添加对高寒草甸植物群落生物量、植物养分含量及化学计量比的影响,本实验分析了青海省门源县典型高寒草甸植物群落地上总生物量,功能群水平地上生物量,植物全氮、全磷含量及氮磷比对多梯度氮、磷添加的响应情况。结果表明：氮、磷添加均对群落地上生物量影响极显著(P<0.001);氮添加对禾草类和豆科生物量影响极显著(P<0.001);磷添加对禾草类和莎草类生物量影响极显著(P<0.001);氮磷交互作用对豆科和莎草类生物量影响显著(P<0.05)。群落水平上,氮添加显著提高了植物全氮含量,对植物氮磷比(N∶P)有正效应,磷添加显著提高了植物全磷含量,对植物N∶P有负效应,植物全磷对N∶P的负效应大于全氮对N∶P的正效应。本研究表明氮、磷添加可能会使高寒草甸植物群落组成和植物养分含量发生改变,植物群落逐渐向禾草类发展;此外,高寒草甸植物生长趋向于受氮磷共同限制。     

AMF及短期增温增雨互作对植物吸收氮磷功能的影响

为研究气候变化是否影响植物-真菌共生关系及植物的吸收功能,本试验以青藏草原优势植物垂穗披碱草（Elymus nutans）和草地早熟禾（Poa pratensis）为研究对象,选取管柄囊霉属（Funneliformis）丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrizal fungi,AMF）进行室内控制试验。结果表明：增温促进了AMF和植物的共生,接种AMF及短期增温增雨互作对植物吸收氮磷功能的影响并不一致。对垂穗披碱草而言,增温增雨对其生长的土壤pH、全氮和有效磷含量均无显著影响,增雨促进了植物磷吸收（P<0.05）,增温处理下接种AMF提高了植物氮磷含量（P<0.05）;对草地早熟禾而言,增温增雨提高了植物氮磷含量和土壤电导率、降低了土壤全氮含量（P<0.05）,增温提高了土壤有效磷含量（P<0.05）,增雨处理下接种AMF后降低了植物氮磷含量（P<0.05）。     

水磷供应对柳枝稷和达乌里胡枝子生物量、水分利用效率及种间关系的影响

明确水磷供应对柳枝稷（Pancium virgatum L.）和达乌里胡枝子（Lespedeza davurica S.）生物量、水分利用效率（Water use efficiency,WUE）和种间关系的影响,可为黄土丘陵区二者混播草地建设提供依据。本研究采用盆栽试验,分析了2种水分水平（充分供水和干旱处理）,3个磷处理（0,0.05和0.1 g P₂O₅·kg^-1干土）和5种组合比例[12：0（柳枝稷：达乌里胡枝子）,8：4,6：6,4：8和0：12]下二者的生物量、WUE和种间关系。结果表明：二者混播相对总生物量（Relative yield total,RYT）为0.91~1.34;不论施磷与否,柳枝稷竞争攻击力系数（Aggressivity,A）和达乌里胡枝子相对竞争强度（Relative competition intensity,RCI）在干旱处理下显著低于充分供水（P<0.05）;2种水分下,施磷（0.1 g·kg^-1）显著降低柳枝稷A值,对达乌里胡枝子RCI无影响。干旱处理下,4：8比例（柳枝稷：达乌里胡枝子）下RYT最高且WUE较高,施磷显著提高混播总生物量和WUE,且0.05和0.1 g·kg^-1间均无显著差异,表明采用4：8比例并施磷0.05 g·kg^-1可提高生物量和WUE。     

施用氮肥对人工羊草草地产量及养分吸收的影响

为研究施氮对人工羊草草地产量及养分吸收的影响,以中科2号羊草(Leymus chinensis ‘Zhongke No.2’)为材料,设置5个氮肥处理水平,测定不同生育期羊草氮、磷、钾养分含量以及干草产量。结果表明:施用氮肥可以显著提高羊草产量,施用量以133.8 kg·hm^-2最为适宜,羊草产量为13134.7 kg·hm^-2,每千克纯氮增产55.5 kg;施用氮肥可以提高羊草氮、磷、钾吸收量。     

施氮对杂交苏丹草植株硝态氮累积及产量的影响

研究2个施氮水平(中氮300 kg/hm²和高氮600 kg/hm²)和2种施肥方式(一次基施和平均3次分施)对皖草2号植株茎杆、叶片硝态氮(NO₃-N)累积及产量的影响。结果表明:皖草2号叶片NO₃-N含量显著低于茎秆(P<0.05),其第3次收获草(H3)茎杆和叶片中NO₃-N含量最高;施氮处理植株茎秆、叶片NO₃-N含量均高于对照(N0)。同种施肥方式下,各茬收获草(H1、H2、H3)的NO₃-N含量随施氮量增加而升高。所有氮素处理硝酸还原酶(NR)活性均高于对照,且随收获次数的增加NR活性升高。一次性基施处理,鲜干物质产量随施氮量增加而降低;分次施肥处理,鲜干物质产量随施氮量的增加而升高;相同施氮量分次施用(N3和N4)产草量显著高于一次性施用(N1和N2)(P<0.05)。施氮处理粗蛋白产量均显著高于对照(P<0.05),其中N4处理产量最高,达到5218 kg/hm²。随施氮量的增加干物质生产效率、粗蛋白生产效率和氮肥吸收利用率等降低。干物质生产效率和氮肥吸收利用率变化情况是相同施氮量分次施肥处理高于一次性基施处理,即:N3>N1,N4>N2,粗蛋白生产效率是高施氮量分次处理高于一次基施处理。     

紫花苜蓿/燕麦间作对燕麦碳、氮代谢及其物质积累的影响研究

为探明紫花苜蓿（Medicago sativa）/燕麦（Avena sativa）间作下碳、氮代谢及其物质积累规律,本研究采用桶栽土培法对紫花苜蓿和燕麦进行模拟间作,对不同种植模式下及不同生育时期紫花苜蓿和燕麦的光合特性、碳氮代谢关键酶及碳氮代谢产物进行研究。结果表明：燕麦的蒸腾速率、净光合速率、碳氮代谢酶活性、碳水化合物积累量和地上蛋白积累量在各生育时期下表现为燕麦间作显著大于燕麦单作（P<0.05）,而紫花苜蓿光合气体交换参数、氮代谢关键酶活性、碳水化合物积累量及蛋白积累量在现蕾期时均表现为紫花苜蓿单作显著大于紫花苜蓿间作（P<0.05）。由此可见,紫花苜蓿与燕麦间作更有利于燕麦提高光合速率,增强燕麦碳氮代谢酶活性,进而提高其碳、氮代谢水平,促进燕麦体内碳水化合物及蛋白质积累,提高间作燕麦生物量和品质;且随着生育期的推进,燕麦碳氮代谢随之增强,并在间作中的紫花苜蓿现蕾期时燕麦碳氮代谢最为活跃。     

氮磷肥配施对高寒区垂穗披碱草饲草产量及营养品质的影响

为探究高寒区垂穗披碱草(Elymus nutans)饲草产量和营养品质对氮磷肥配施的响应,在果洛高寒区以建植第3年的垂穗披碱草人工草地为研究对象,设置不同氮磷肥配比处理(氮肥3个水平N:75,125,175 kg·hm^-2,磷肥4个水平P₂O₅:90,135,180,225 kg·hm^-2),研究氮磷肥配施对高寒区垂穗披碱草饲草产量和营养品质的影响,旨在确定果洛高寒区刈割型垂穗披碱草人工草地的合理施肥量。结果表明：氮磷肥配施显著提高了垂穗披碱草的干草产量,2茬饲草干草产量与不施肥处理相比平均增幅分别为74.10%和58.56%;氮磷肥配施处理能够改善垂穗披碱草营养品质,2茬饲草粗蛋白含量与不施肥处理相比平均增幅分别为103.99%和49.91%,并且降低了第二茬饲草的中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber, ADF)和粗纤维(Crude fiber, CF)含量。综合分析得出,施175 kg·hm^-2...     

不同氮磷条件下施加促生菌对多花黑麦草生长的影响

为进一步筛选适于田间条件的根际促生菌(PGPR),从豆科和禾本科植物根际分离出活性较强的3 株固氮菌(C1、C2、C3)和3 株溶磷菌(P1、P2、P3),经16S rRNA基因序列分析后,接种于多花黑麦草品种邦德,并探讨在单一固氮菌替代50％氮肥、单一溶磷菌替代全磷以及固氮菌和溶磷菌的不同组合替代50％氮肥+无磷三种...     

氮磷对马蹄金抗旱性的影响

研究氮磷对马蹄金(Dichondra repens)出苗期、成坪期、旺盛期和衰退期抗旱生理指标的影响。结果表明:施磷后马蹄金根系活力上升,超氧化物歧化酶活性提高,增强了避旱能力,其中高磷(1.50kg P₂O₅/100m²)的效果最好;低氮(0.24kg N/100m²、0.57kg N/100m²)使叶片脯氨酸、可溶性糖和叶绿素含量增加,通过渗透调节提高其耐旱性,但高氮则使叶片超氧化物歧化酶活性降低,丙二醛大量累积,加重了水分胁迫程度;马蹄金受水肥影响最主要的抗旱生理指标为:叶片脯氨酸含量、根系活力和叶绿素含量。     

氮、磷添加对高寒草原群落多样性和生物量的影响

为探讨环青海湖区域轻度退化高寒草原适宜的氮（N）、磷（P）添加量,筛选区域N,P合施的优化方案,本试验选用尿素与磷酸二铵,采用随机区组设计,设置3个氮元素水平（35,70,140 kg·hm^-2）和3个磷元素水平（26,52,65 kg·hm^-2）,氮元素和磷元素水平组合为：N1P1（35,26 kg·hm^-2）,N1P2（35,52 kg·hm^-2）,N1P3（35,65 kg·hm^-2）,N2P1（70,26 kg·hm^-2）,N2P2（70,52 kg·hm^-2）,N2P3（70,65 kg·hm^-2）,N3P1（140,26 kg·hm^-2）,N3P2（140,52 kg·hm^-2）,N3P3（140,65 kg·hm^-2）9个施肥梯度,以不施肥为对照,研究N、P合施当年和次年对该草原群落特征的影响。结果表明：N、P合施显著（P<0.05）增加禾本科、豆科植物的盖度、高度和重要值。施肥不同程度降低了高寒草原植物群落多样性,但差异性不显著（P>0.05）。施肥当年与次年地上生物量分别增产59.22%~205.57%,73.41%~180.10%,次年比当年增产2.72%~17.34%。该区域最适宜植物生长的N、P添加量分别为70~140 kg·hm^-2,26~52 kg·hm^-2。综上所述,人工施肥是天然高寒草原轻度退化草地改良一种快速有效的措施,能够有效的提高草地生物量,同时也有利于草地植被的恢复。