间套作资源集约利用及对产量品质影响研究进展

简要介绍了间套作对世界粮食安全的重要性,并对间套作领域当前主要的研究进展进行了综述与讨论。首先,综述了间套作复合群体在光能利用特性,指出了间套作可通过增强叶片光合性能和提高光的截获率与转化效率显著提高光能利用率。其次,综述了不同间套作复合群体在氮、磷、钾养分及水分利用等方面存在的竞争和互补利用现象,讨论了各种间套作类型资源高效利用的可能机制。最后,综述了间套作对产量和品质的影响。间套作可以使产量提高20%~50%,合理的种植密度和复合群体结构是高产的关键。不同间套作类型对秸秆和籽粒粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、粗灰分及无氮浸出物等营养物质含量和产量的影响。通过以上几个方面的讨论,指出了间套作研究在资源集约利用、产量和品质等方面存在的不足和需进一步研究的问题。     

地区间不同基因型小麦产量及其稳定性分析

本试验系统研究了不同用途的优质小麦品种(系)在不同生态条件下的产量变化情况,并对其稳定性进行了分析。结果表明:经方差分析,试点间差异达极显著水平,品种与试点互作效应达显著水平;产量稳定性分析表现,PH1521、优麦3号、济麦20和淄麦12的Shukla变异系数较小,为稳定性高的品种,能适应较特殊的环境;济麦20和淄麦12的产量和稳定性均较好,可在较大范围内获得较高产量。     

间作冬小麦根系数量与活性的空间分布及变化规律

在冬小麦‖早春玉米/夏玉米种植体系(‖与/分别表示间作和套作)中,研究了小麦根系数量与活性的空间分布特征及变化规律。主要结果:(1)高产田间作冬小麦最大根深200cm左右,160～200cm深层土壤根量持续增长至灌浆蜡熟期。(2)根系含水率自上而下由低向高变化,随生育进程推进,呈下降趋势。(3)根系鲜重自拔节期以后,0～80cm土层随生育进程推进呈减低趋势;80～160cm于开花期达最大值,之后下降;160～200cm土层到灌浆期和蜡熟期值最大。0～200cm土体总根干重于灌浆期值最大,之后下降。(4)拔节、开花、灌浆和蜡熟4次结果平均,0～20cm土体根鲜重和干重分别占到0～200cm总重的46.90%与47.63%,40cm以上占到57.90%与59.89%,80cm以上占77.00%与78.62%,120cm以上占到92.26%与93.07%,120cm以下土体占不足10%。根系重量密度自上而下可划分为0～20cm高密度区、20～120cm中密度区、120～160cm低密度区及160～200cm稀密度区。(5)根系TTC还原强度呈上大下小变化,0～160cm土体平均根活力拔节期较高,开花灌浆期下降,蜡熟期反弹上升。(6)拔节、开花、灌浆和蜡熟期四次结果平均,0～20cm土壤根系TTC还原总量占到0～160cm土体的53.84%,40cm以上占到66.01%,80cm以上占到83.40%,120cm以上占到94.77%,120～160cm深层土壤占5%左右。     

玉米间作大豆的产量效益、土壤养分平衡及经济效益的研究

在夏玉米亩产350～400公斤水平下,采用玉米与矮秆作物间作,当玉米密度与单作相同,而占地面积缩少到全田的70%左右,肥料集中施用到玉米种植带时,间作的玉米可比单作玉米增产或显著增产,地力不降低或基本不降低,有利于解决农饲、农菜、禾豆等作物之间争地矛盾,促进农牧结合,提高土地生产力,增进经济效益。在玉米亩产350～500公斤水平下,采用玉米密度不减少的间作大豆方式,其土地当量比、全田产品蛋白质和脂肪含量、纯收益皆高于单作,且于下限产量水平提高的幅度大于上限产量水平,玉米少行比的间作方式优于多行比。从全田絕对产量看,除产量高于450公斤的玉米多行比间作方式外,皆高于单作。为稳定和提高间作方式的上述效益,宜对亩产350～400公斤的间作田增施氮肥,亩产500公斤左右吋增施磷、氮肥。     

不同熟期玉米套作夏玉米可溶性糖含量与产量形成

试验以早、中、晚熟代表品种鲁原单14(LD14)、掖单22(YD22)和掖单13(YD13)为对象,两两相互套作,研究春夏玉米套种体系中夏玉米可溶性糖含量与产量形成的关系.研究结果表明,不同时期各器官的可溶性糖含量与经济产量之间有明显的相关关系.其中,全株可溶性糖含量在大口期、吐丝期与产量成显著负相关,乳熟期、成熟期则与产量成显著正相关:叶片中的可溶性糖含量,吐丝期与产量成正相关,乳熟期和成熟期成负相关;叶鞘与茎中的可溶性糖含量与产量的相关关系相同,均表现为:乳热期与产量成负相关,吐丝期与成熟期成正相关;     

不同留茬高度秸秆还田冬小麦田甲烷吸收及影响因素

为了探讨不同留茬高度的玉米秸秆还田下冬麦田甲烷(CH4)的吸收规律,为评估该地区温室气体排放量与发展循环农业提供依据,该研究基于连续10a的不同耕作措施进行定位试验,采用静态箱—气相色谱法研究了4种不同玉米秸秆留茬高度还田对冬麦田CH4吸收通量的影响。结果表明:随着秸秆留茬高度即秸秆还田量的增加,麦田CH4吸收通量逐渐减少,表现为秸秆不还田(AS)≈秸秆留茬0.5m还田(S-0.5)>秸秆留茬1m还田(S-1)≈秸秆全量还田(PS),常规耕作不还田处理(AC)和免耕不还田处理(AZ)分别比常规耕作全量还田(PC)和免耕全量还田处理(PZ)高18.3%和15.1%;CH4的吸收通量在小麦整个生育期呈高低相间的三峰曲线,并且与地表温度呈显著的正相关性,与20cm土层的土壤有机碳含量显著性负相关,与土壤水分相关性不明显;在CH4吸收通量的日变化中,常规和免耕的秸秆全量还田处理白天(6:00-18:00)分别比夜间(18:00-6:00)高18.2%和17.7%,CH4吸收通量与气温、地表温度和20cm地温有显著的正相关关系。试验表明,常规耕作麦田的CH4吸收通量比免耕要高8.65%。从CH4的吸收和秸秆合理利用的角度来看,常规耕作0.5m的秸秆留茬高度还田是较合理的还田方式,值得今后推广和应用。     

施氮量和玉米-花生间作模式对氮磷吸收与利用的影响

2004—2005年在山东泰安研究了施氮量与种植方式对玉米和花生产量、生物量、氮磷吸收与利用以及蛋白质产量的影响。结果表明, 与单作相比, 玉米-花生间作显著提高了玉米产量和氮、磷吸收量, 但降低了花生产量和氮吸收量。2行玉米4行花生间作模式(2∶4间作模式)的产量、生物量、蛋白质产量、氮磷吸收量以及氮磷吸收利用效率均高于2行玉米8行花生间作模式(2∶8间作模式); 2∶4间作模式的氮、磷吸收效率均显著高于单作模式, 土地当量比(LER)和蛋白质土地当量比(PLER)均大于1, 土地利用率提高8%~17%, 间作优势明显。与不施氮处理相比, 施氮处理显著提高间作玉米产量, 间作花生增产不显著, 促进玉米-花生间作体系氮、磷积累, 提高了氮、磷吸收总量及磷吸收利用效率, 从而显著提高了间作体系的产量和蛋白质产量, 间作优势却随施氮量的增加而降低。     

山东现代农作制特征及其发展策略

从山东省的农业自然资源状况入手,简要介绍了山东省60多年农作制度的演变特征。针对山东省发展现代农作制面临的资源消耗、区域经济发展、劳动力转移、农村社会化服务体系及农业基本建设等方面的问题与挑战,提出了向现代经营体制转变、全面改善和提高农业生态环境、强化投入和政策支撑及全面实现农作制度现代化技术支撑等发展对策。     

不同施磷水平下灌水量对小麦水分利用特征及产量的影响

采用大田试验,设灌水和施磷2个因素,其中灌水设W0(不灌水)、W1(拔节水60mm)、W2(拔节水+开花水,每次灌水60mm)、W3(拔节水+开花水+灌浆水,每次灌水60mm)共4个水平;磷肥设P1(90kg/hm2)和P2(180kg/hm2)2个水平,研究不同施磷水平下灌水量对小麦耗水特征、旗叶水分生理特性及产量的影响。结果表明:同一施磷水平下,随灌水量的增加,灌水量占总耗水量的比例增大,而降水量和土壤供水量所占总耗水量的比例下降,且土壤供水量占总耗水量的比例降低幅度增大。与P1相比,P2处理的0-100cm土壤贮水消耗量显著大于P1处理,并且P2处理提高土壤供水量占总耗水量的比例,说明增施磷肥可提高小麦对土壤水的利用。W2和W3处理灌浆中后期旗叶相对含水量和水势高于W0和W1处理;灌浆后期旗叶相对含水量和水势为P2W0和P2W1处理显著分别高于P1W0和P1W1处理,说明增加灌水和磷肥能显著提高旗叶水势和相对含水量。在本试验条件下,施磷90kg/hm2、拔节水和开花水分别灌60mm的W2处理籽粒产量、水分和磷素利用效率高,农田耗水量较低;增加灌水量后籽粒产量无显著变化,农田耗水量增高,土壤贮水消耗量、水分利用效率、灌溉水利用效率均降低。     

秸秆还田与施氮量对小麦、玉米产量与品质的影响

为了研究高产条件下秸秆还田与不同施氮量对冬小麦/夏玉米一年两熟灌溉农田作物产量、品质的影响,在山东龙口进行了田间试验。结果表明,高产条件下,短期(2 a)秸秆还田对小麦、玉米增产效果不显著,但可以提高小麦籽粒蛋白质含量、延长面团稳定时间,改善加工品质。麦季施氮240 kg/hm2(N2)和减氮处理168 kg/hm2(N1)、玉米季施氮皆为112.5 kg/hm2条件下,N1、N2处理间小麦产量2 a均无显著差异,麦季氮肥后效对玉米季产量亦无显著影响。试验第1年,N1、N2处理对小麦和玉米籽粒品质无显著影响,试验第2年,小麦籽粒湿面筋含量及淀粉含量,N1处理显著高于N2处理,N2处理玉米籽粒的淀粉含量显著高于N1,同时也改变了玉米籽粒直链淀粉与支链淀粉比值。综合比较认为,在秸秆还田条件下,氮肥用量以麦季168 kg/hm2、玉米季112.5 kg/hm2较适宜。