福建山区玉米与花生不同间作比例对产量的影响及其生态机制

"八山一水一分田"准确指出福建耕地稀缺状况。占总耕地面积达45%的山区低产田和有限的灌溉条件严重制约着全省作物产量,对低产田的高效利用显得尤为关键。本试验选取玉米∥花生的间作方式,设置3∶6、3∶8、3∶10、3∶12等4种间作比例,在福建莆田大洋乡试验基地,借助生物的生态位关系及其原理,开展不同间作比例对间作系统种间关系的影响研究,探讨间作增产的机制,以期为福建红壤山区农业作物安排提供借鉴。试验结果表明:(1)相比单作,玉米与花生在适合比例下是可以取得不同程度的间作效益;(2)3∶8间作比例因具有最良好的种间竞争关系,表现出最大的竞争正效应和最高的资源利用率,因而其系统生产力最大,效益最高。

玉米与花生间作的根际互惠方式及其机制

采用两种间作比例(3:8和3:12)和3种种间根系间隔方式(无隔、网隔、全隔)双因素随机试验设计,运用生态位理论与方法,对玉米和花生复合群体的产量、系统生产力(SPI)及根际生态位效益进行分析.结果表明,玉米和花生以3:8和3:12间作在无隔和网隔处理下的土地当量比(LER)均大于1,且3:8间作在无隔和网隔处理下的SPI显著高于3:12间作的相应处理和单作对照.在相同间作比例下,全隔处理的实际产量损失指数(AYL)、区域时间等价率(ATER)和农田利用效率(LUE)均明显低于无隔和网隔处理.在单作环境下,作物群体占据的营养生态位宽度最窄(Bm=0.0785,Bp=0.0893),重叠度最高(Omp=0.9956);3:8间作的营养生态位宽度和重叠度的变化幅度大于3:12间作.此外,3:8间作的玉米和花生土壤生境生态位适宜度均比3:12间作高,单作最低;3:8和3:12间作在无隔处理下的根系生态位指数显著高于单作、全隔和网隔处理.

玉米/豆科作物间作系统中不同互作因子对群体产量的影响

【目的】明确在间作条件下不同互作因子(地上部互作、根系竞争、土壤环境改良)对不同复合群体的生态效应。【方法】以玉米/大豆和玉米/花生间作组合为研究对象,设置了间作无隔、间作网隔、间作全隔和3种作物的单作处理,比较分析不同间作处理的种间竞争关系和互作因子的产量贡献率。【结果】玉米/大豆和玉米/花生间作均能提高群体产量,其中玉米增产起到主要作用,不同作物的竞争力排序为玉米>大豆>花生;地上部互作效应主要体现在提高了两种间作组合中玉米的产量,其产量贡献率分别为15.83%(玉米/大豆)和15.98%(玉米/花生),但却显著抑制了花生的产量(-11.42%);根系竞争对玉米/大豆间作组合的单一作物和群体产量均起到负效应(玉米-2.87%、大豆-5.35%、群体-4.52%),而对玉米/花生间作组合的玉米和群体产量起到正效应(5.88%和0.80%);土壤环境改良对两种间作组合中各作物产量均表现出正效应,可显著提高间作系统的产量和稳定性。【结论】不同间作组合之间,由于作物在形态和生理上的差异,各互作因子对间作群体产量的贡献率存在差异,其中土壤环境改良对玉米/豆科间作系统的增产及稳产起到主要作用。通过量化不同互作因子对间作作物产量形成的生态效应,可为优化间作的田间作物配置和管理提供依据。