间作对玉米马铃薯根系生长与分布的影响

【目的】旨在研究玉米马铃薯间作条件下作物根系生长与分布特征。【方法】以玉米马铃薯间作、玉米单作、马铃薯单作为研究对象,采用空间坐标取样法对根系取样。【结果】(1)玉米马铃薯的根系质量密度分布随土层深度增加而降低,在>10~20 cm的土层中降低趋势最快,最大值都出现在0~10 cm的土层中。(2)2013年和2014年马铃薯初花期玉米根系质量密度在不同土层都是边二行大于单作和边一行,边一行最小,说明马铃薯初花期间作抑制玉米边一行根系生长,成熟期玉米边一行的根系质量密度反而最大,说明成熟期促进了边一行的根系生长,导致最终了间作玉米的根系质量密度大于单作玉米。(3)无论是马铃薯初花期还是成熟期,马铃薯根系质量密度在0~10 cm土层中边一行明显大于边二行,而到>20~30 cm时边一行小于边二行,说明间作有利于马铃薯边一行根系生长的同时促进马铃薯边二行根系向更深土层扩展,使得间作马铃薯的根系质量密度也大于单作马铃薯。(4)间作系统中玉米根系无论在马铃薯初花期还是成熟期都有向马铃薯生长的趋势,而马铃薯根系在成熟期有向玉米生长的趋势。【结论】因此,玉米间作马铃薯根系分布较为合理,使得间作的根系质量密度大于单作,这为玉米马铃薯间作产量优势的形成具有重要的意义。

人工遮阴条件下3个马铃薯品种耐阴性研究

本研究以‘会-2’、‘会薯9号’和‘P02-77-10’马铃薯为材料,在不同生育时期采用人工模拟遮阴方法,研究上述3个马铃薯品种叶片抗逆生理生化指标的变化。结果表明,在块茎膨大期至收获期遮阴,马铃薯叶片相对电导率、丙二醛含量、叶绿素a和b的含量、叶绿素a与b的比值(Chla/Chlb)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性都明显升高,而脯氨酸的含量则下降。随着遮阴时间的延长,上述各项生理生化指标也有不同程度的升高。主成分分析法和隶属函数法对马铃薯耐荫性综合评价结果显示,3个马铃薯品种耐荫性从强到弱顺序依次为‘会-2’>‘P02-77-10’>‘会薯9号’。

玉米马铃薯间作群体的蒸腾量和蒸腾效率研究

以玉米(Zea mays L.)和马铃薯(Solanum tuberosum L.)间作为研究对象,结合大田和盆栽试验,通过观测土壤蒸发、土壤含水量和作物蒸腾量,分析作物的水分竞争能力和间作的产量优势,研究间作对作物水分利用的影响特征与机理。大田试验结果表明:1玉米与马铃薯在同一时期的蒸腾量差异导致了两作物种植区域之间的土壤含水量差异;2间作的蒸腾量4 424.07 t·hm-2显著大于单作玉米和单作马铃薯蒸腾量的加权平均值3612.27 t·hm-2(P<0.01);3间作的土地当量比LER(land equivalent ratio)>1(P<0.01),说明间作表现了增产优势。盆栽试验结果表明:1玉米和马铃薯在同一时期的蒸腾量存在差异,这意味着两作物种植区域的土壤含水量也存在差异(盆栽试验已基本消除土壤蒸发,土壤含水量主要受作物蒸腾影响);2间作的蒸腾量51.79 kg·盆-1显著大于单作玉米和单作马铃薯蒸腾量的加权平均值48.36 kg·盆-1(P=0.011);3作物的种间相对竞争力RC(Relative competitive abilty)>1(P<0.001),说明玉米在种间水分竞争中占据优势地位;4玉米的蒸腾效率5.38 g·kg-1显著大于马铃薯的3.68 g·kg-1(P<0.001);5间作的蒸腾效率4.82 g·kg-1显著大于单作玉米和单作马铃薯蒸腾效率的加权平均值4.53 g·kg-1(P<0.001);6间作的土地当量比LER>1(P=0.001),说明间作表现了增产优势。以上结果说明:玉米和马铃薯在同一时期的蒸腾量差异可以导致它们种植区域之间的土壤含水量差异,进而使得在间作中,一种作物可以利用另一种作物种植区域的较多土壤水分,所以间作可以提高作物群体蒸腾量;玉米既具有较高的蒸腾效率,又在种间水分竞争中占据优势地位,因此玉米马铃薯间作可以提高作物群体蒸腾效率;蒸腾量和蒸腾效率的协同提高是该间作表现增产优势的重要原因。

玉米马铃薯间作系统中玉米的恢复性生长

【目的】间作时,2种作物的种植时间常常不同,晚种作物一般会因先种作物的抑制而在中后期表现出恢复性生长,这对晚种作物的产量和间作增产优势大小有重要影响。本文主要研究玉米马铃薯间作中间作玉米是否存在恢复性生长以及什么时期开始恢复性生长。【方法】以4行玉米间作4行马铃薯、单作玉米和单作马铃薯为研究对象,对间作玉米、单作玉米的株高、茎粗和叶面积等生育指标进行动态观测。【结果】从玉米株高、茎粗、叶面积和生物量数据来看,玉米移栽后75 d之内,单作玉米的生长速度大于间作玉米,间作玉米边2行的生长速度大于边1行;玉米移栽75 d之后,单作玉米的生长速度小于间作玉米,间作玉米边2行的生长速度小于边1行。【结论】玉米马铃薯间作中,玉米表现了恢复性生长;其开始时期是单作玉米、间作玉米边1行、间作玉米边2行三者的株高、茎粗、叶面积和生物量差距由扩大趋势变为缩小趋势的时期,这一发现有利于在生产实践中确定玉米恢复性生长的开始时期,从而采取针对性的管理措施。