间甲酚对不同供水条件下小麦蚕豆的化感作用

通过盆栽试验研究了3个供水水平下小麦根系分泌物间甲酚对小麦、蚕豆产量和物质分配规律的影响。结果表明,在75%和60%的供水水平下,间甲酚对小麦产量具有明显的降低作用,但在45%供水水平下对小麦经济产量和收获指数表现为提高作用,供水与间甲酚对小麦产量产生的互作效应显著;浓度为300×10-6mol/kg土的间甲酚,在75%的供水水平下可提高蚕豆的产量,供水水平降低时蚕豆产量显著降低。间甲酚对小麦、蚕豆的根冠比均有不同程度的增大作用;间甲酚作用下,小麦干物质在根系中的分配比例随供水水平的降低而降低,无间甲酚时干物质在根系中的分配比例随供水量的减少而增大,蚕豆干物质在根冠中的分配随供水量的变化不受间甲酚的影响。在75%和60%供水处理中,间甲酚使小麦叶片干物重比例增大、穗干物重比例降低;75%的供水条件下,间甲酚有利于蚕豆叶片光合产物的输出,提高蚕豆的经济产量,供水量降低时间甲酚不利于蚕豆光合产物向经济器官的转移。     

隔根和种植模式对玉米豌豆群体的根分布及豌豆根瘤的影响

为了探究根系分布规律以及结瘤的特征,采用3种种植模式和3种隔根方式对玉米（Zea mays）间作豌豆（Pisum sativum）群体的根分布以及豌豆瘤质量、瘤数进行研究。结果表明,间作玉米和豌豆单株根干质量大于单作的根干质量,同时在豌豆和玉米共生阶段二者根垂直分布层次有明显差异;在玉米豌豆间作体系中,无分隔处理的豌豆根瘤数目和根瘤质量高于塑料膜分隔处理,分别高出29.63%和48.21%;间作无隔根和尼龙网隔根的豌豆根瘤质量、瘤数也分别高于单作豌豆。在同一间作体系中,种间根系相互作用越强,越有利于豌豆根瘤的产生。     

不同带型及施氮条件下玉米间作豌豆的产量表现和氮肥利用率

通过大田试验,研究了施氮水平和带型配置对玉米间作豌豆产量及氮肥利用率的影响。结果表明:玉米间作豌豆具有显著的间作优势,3:4间作模式的产量显著高于2:4间作,施氮能够显著提高作物的产量,而中、高施氮处理差异不显著;间作显著提高作物吸氮量,3:4间作模式在中施氮处理的吸氮量显著高于2:4间作模式;间作显著提高了氮肥利用率,3:4间作模式的氮肥利用率显著高于2:4间作模式,而中、高施氮处理差异不显著,2:4间作模式中玉米对复合群体的贡献大,3:4间作模式中豌豆对复合群体的贡献大。     

灌水量及留茬对绿洲不同种植模式耗水总量及棵间蒸发量的影响

通过大田试验,研究了不同供水水平下单作小麦(SW)、单作玉米(SC)、高留茬收割覆盖小麦间作玉米(WCM)和不留茬小麦间作玉米(WC)的耗水特性.结果表明,不同种植模式耗水总量由大到小依次为:WC>WCM>SC>SW;与SW和SC加权平均对应相比,WC总耗水量增大了41.4%~47.2%、平均日棵间蒸发量增大了4.4%~7.1%、棵间蒸发量占耗水量的比例增大了7.8%~9.7%,WCM总耗水量增大了34.5%~46%、平均日棵间蒸发量增大了0.8%~2.6%、棵间蒸发量占耗水量的比例降低了2.0%~2.6%.同种种植模式内,随灌水量增加,总耗水量增大、棵间蒸发量占耗水量的比例减小.据此认为小麦高留茬覆盖是提高绿洲灌区间作土壤水分的有效途径之一.     

不同供水水平下小麦根系分泌物及典型化感物质的生物学效应

利用乙醚提取了不同供水水平下土培35d小麦幼苗的根系分泌物,通过气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)对该分泌物进行了分离和鉴定,通过发芽试验对不同供水水平下共同含有的分泌物2-甲氧基-3-烯丙基苯酚的生物学效应进行了测试.结果表明,根系分泌物主要包括:醇、酰胺、酮、苯、酚、酯、醛、酸、呋喃、氨基酸类化合物;根系分泌物2-甲氧基-3-烯丙基苯酚是一种他感作用大于自毒作用的化感物质.     

复合微生物接种剂替代部分化肥对豌豆间作玉米的促生效应

通过测定16株供试菌株的固氮酶活性、溶磷量、分泌生长激素能力以及拮抗病原菌特性,筛选出5株优良促生菌,将其与1株豌豆根瘤菌(ACCC 16101)制成复合微生物接种剂,进行田间小区试验,研究复合微生物接种剂替代部分化肥对豌豆间作玉米体系生长状况及产量的影响。结果表明,复合微生物接种剂在210 d的储存期内有效活菌数均大于3.0×10⁹ cfu/mL,符合《微生物肥料》标准(NY227-94)。与使用100%化肥相比,制成的复合微生物接种剂替代20%化肥后,豌豆成熟期的根长增加3.18 cm(P<0.05),豌豆盛花期和成熟期的根系干重分别增加0.88和2.39 g(P<0.05),豌豆单株结荚数、单荚粒数、单株粒重、籽粒产量分别增加1.2个、0.5个、0.63 g、0.64 t/hm²(P<0.05);玉米开花期株高增长8.91 cm(P<0.05),玉米穗重、籽粒产量分别提高4.33 t/hm²、1.87 t/hm²(P<0.05)。复合微生物接种剂替代20%化肥使豌豆、玉米分别增收972.00元/hm²、3835.05元/hm²。     

灌溉方式对绿洲灌区小麦间作玉米耗水特性的影响

通过大田试验,在不同供水水平下,研究了交替灌溉小麦间作玉米的耗水量、土面蒸发特征及其主要影响因子。结果表明：小麦间作玉米耗水量较单作小麦、玉米耗水量的加权平均高12.7%~20.1%,与传统灌溉相比,交替灌溉可降低间作耗水量;小麦间作玉米的日均土面蒸发量较相应单作的加权平均增大了9.19%~13.6%,交替灌溉小麦间作玉米的日均土面蒸发量较平作漫灌低10.1%;与单作相比,间作土面蒸发量占蒸散量的比例(E/ET)高于单作。间作较低的平均叶面积指数(LAI)和较大的叶日积(LAD)是耗水量增大的重要原因之一。与传统灌溉相比,交替灌溉可降低间作表土层的含水量,可作为减小间作土面蒸发技术的切入点。     

禾豆间距对间作豌豆“氮阻遏”减缓效应的影响

针对禾豆间作协同利用化学氮肥和豆科固氮潜力调控依据薄弱问题,以河西走廊区主导间作模式玉米/豌豆间作系统为研究对象,研究了禾豆间作间距为15 cm、30 cm和45 cm空间结构对间作豌豆氮阻遏减缓效应的影响,以期为禾豆间作种植模式优化空间结构、减缓氮阻遏、提高氮素利用效率提供理论依据。2013和2014两年研究结果表明,与单作相比,间作豌豆有效根瘤个数和根瘤重均有显著提高,根瘤数提高幅度达0~500%,其中间距为30 cm时,豌豆的根瘤数和瘤重达最大。以根瘤数和根瘤重计算的氮阻遏消减效应(Ca)均为正值,施氮条件下,玉米与豌豆间距为30 cm处理的氮阻遏消减效应显著高于15 cm和45 cm间距处理,2013年和2014年以根瘤数计算的Ca值分别达78.70%和161.21%,说明间作相对于单作都具有减缓氮阻遏的作用。而在此期豌豆的营养竞争比率(CRpm)大于1,豌豆相对于玉米具有较强的种间竞争能力。禾豆间作可显著提高氮素利用效率,以间距为30 cm的间作处理最高,2013年和2014年两年平均较间距为15 cm和45 cm空间结构的间作模式分别提高21.90%和21.88%。说明优化空间结构可有效增加间作豌豆的结瘤数和瘤重,增强氮阻遏减缓效应,调控禾豆间作系统氮素吸收利用,提高氮素利用效率。     

不同灌水水平下一膜两年覆盖间作农田 耗水特征及经济效益研究

以河西走廊区主导间作模式玉米|豌豆间作系统为研究对象,在高(7 200 m3·hm-2)、中(6 450 m3·hm-2)、低(5 700 m3·hm-2)3种灌水水平下,研究了一膜两年覆盖、秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜对间作群体耗水量和棵间蒸发的影响,以期为间作种植模式的优化耕作措施、地膜再利用、提高水分利用效率等提供理论依据。结果表明,不同灌水水平对间作群体生育期棵间蒸发量存在显著影响,随灌水水平的提高棵间蒸发量增大;但在相同灌水水平下不同覆膜方式间差异不明显,且互作效应不显著;不同处理豌豆收获前、后,间作农田棵间蒸发在玉米带和豌豆带存在显著差异,不同处理收获前、后豌豆带棵间蒸发量平均值较玉米带分别高68.51%和69.30%;豌豆带是造成间作农田系统蒸发耗水大的主要因素,占地60%的玉米带棵间蒸发量只占农田蒸发总量的44.47%,而占地仅为40%的豌豆带蒸发量却占55.53%;玉米间作豌豆农田棵间蒸发主要发生在豌豆收获以后,豌豆收获前的棵间蒸发仅占总蒸发量的26.98%。一膜两年覆盖可显著提高单方水效益,不同灌水处理平均值较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜方式分别提高7.39%和31.33%,且在中等灌水条件下一膜两年覆盖的单方水效益最高,达2.51元·m-3。研究结果表明相同灌水水平下一膜两年覆盖玉米带抑制农田棵间蒸发、减少水分无效损失的效果与传统覆膜方式相当;农田棵间蒸发量、耗水结构(E/ET)与灌水水平间呈正相关关系;在中等灌水水平下一膜两年覆盖可获得较高的经济效益。     

氮肥后移对玉米间作豌豆耗水特性的调控效应

针对水资源不足严重制约干旱灌区间作发展,间作中以氮调水理论研究的薄弱,生产实践中缺乏氮肥运筹同步提高间作产量和水分利用效率的措施等问题。2012-2013年,以河西走廊规模化应用的玉米间作豌豆为研究对象,在总施氮量相同且基肥和孕穗肥分别占10%和50%条件下,设氮肥后移30% (N₁,拔节肥0+花粒肥40%)、氮肥后移15% (N₂,拔节肥15%+花粒肥25%)、传统制度(N₃,拔节肥30%+花粒肥10%) 3个施氮处理,探讨氮肥后移对间作产量和水分利用效率(WUE)的影响,以期为禾豆间作优化施氮制度、提高产量和水分利用效率提供理论依据。结果表明,氮肥后移对玉米间作豌豆总耗水量(ET)影响不显著,但降低了棵间蒸发量(E)和棵间蒸发量占总耗水量的比例(E/ET);与传统施氮处理相比,氮肥后移15%使玉米间作豌豆的E和E/ET降低6%和4%,氮肥后移30%使玉米间作豌豆的E和E/ET均降低2%。在间作系统中,豌豆带、玉米带的棵间蒸发量分别为329 mm、232 mm,表明豌豆带的无效耗水显著高于玉米带。氮肥后移15%间作的混合籽粒产量、WUE较传统施氮间作分别高出6%、5%,氮肥后移30%间作混合籽粒产量、WUE较传统施氮间作分别提高3%、2%。因此,玉米间作豌豆结合氮肥后移15%,即豌豆开花结荚期(玉米拔节期)追施氮肥67.5 kg hm^-2、玉米大喇叭口期追施氮肥225 kg hm^-2、玉米花后15 d追施氮肥112.5 kg hm^-2,可作为绿洲灌区玉米间作豌豆增产和提高WUE的农艺措施之一。