木薯/大豆间作行距对作物产量和效益的影响

【目的】研究不同间作行距对木薯和大豆农艺性状、产量和群体经济效益的影响,为木薯/大豆间作行距合理配置及提高木薯种植效益提供理论依据。【方法】以木薯品种华南205和大豆品种桂春15号为试验材料,设木薯单作(CC)、大豆单作(SS)及木薯/大豆间作行距分别为30 cm(AB_(30))、35 cm(AB_(35))、40 cm(AB_(40))、45 cm(AB_(45))和50 cm(AB_(50))的7种处理。木薯间苗后每月测量木薯的株高和茎径,收获时分别测定木薯和大豆的农艺性状及产量,并计算群体效益及土地当量比(LER),分析不同间作行距对木薯和大豆农艺性状、产量及群体经济效益的影响。【结果】不同间作行距处理的木薯株高和茎径均低于木薯单作,间作行距与木薯株高、茎径和单位面积产量呈极显著正相关(P<0.01,下同)。不同间作行距处理的大豆产量均显著低于大豆单作(P<0.05,下同),间作行距与大豆株高呈显著正相关,与分枝数、单株荚数、单株粒重、百粒重和单位面积产量呈极显著正相关。不同间作行距处理的木薯产量和大豆产量均显著低于木薯单作和大豆单作,降幅分别为14.47%~27.29%和15.31%~33.93%。间作处理中,AB_(45)处理的群体总产量最高,为33540.10 kg/ha,显著高于其他间作处理;群体总产量排序为CC>AB_(45)>AB_(50)>AB_(40)>AB_(35)>AB_(30)>SS。各间作处理的总产值均显著高于木薯单作和大豆单作,其中AB_(45)处理总产值最高,为33585.86元/ha,显著高于其他处理,增幅为5.03%~148.57%;单位面积总产值排序为AB_(45)>AB_(50)>AB_(40)>AB_(35)>AB_(30)>CC>SS。各间作处理LER均大于1.00,为1.39~1.71,其中AB_(45)处理LER最高,为1.71。【结论】以120 cm作为木薯种植固定带宽,在木薯行间间作2行大豆,木薯/大豆间作行距为45 cm时作物群体经济效益最优,该种植模式可在广西木薯种植地区推广应用。

基于高通量测序的淮山根际土壤真菌多样性分析

【目的】分析不同种植方式下淮山根际土壤的真菌群落结构,为利用微生物多样性指导淮山科学种植提供参考依据。【方法】以淮山品种桂淮2号为试验材料,设定向结薯栽培(DX)和袋料种植(DL)方式两个处理,采用高通量测序(High-throughput sequencing)技术在门、纲、目和属水平上分析其根际土壤的真菌群落结构和多样性。【结果】两种种植方式淮山根际土壤真菌的组成相似,但袋料种植方式根际土壤的Shannon指数和ACE指数分别为4.49和683.41,均分别低于定向结薯栽培方式的5.15和730.72,表明袋料种植方式土壤的真菌多样性和丰富度均低于定向结薯栽培方式。两种种植方式淮山的根际土壤真菌在门水平上主要有子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门、球囊菌门和新丽鞭毛菌门,其中子囊菌门为第一优势门;在纲水平上主要有锤舌菌纲、粪壳菌纲和伞菌纲等;在目水平上主要有白粉菌目、肉座菌目和地星目等;在属水平上主要有Microidium、镰刀菌属和Nidulariopsis。在门、纲、目和属水平上均未改变两种淮山种植方式下土壤真菌群落的相对丰度(除伞菌纲外),表明两种淮山种植方式根际土壤的真菌群落组成相似。【结论】在不同分类水平上,定向结薯栽培和袋料种植方式淮山根际土壤真菌的优势类群基本相同,表明以袋料种植方式进行淮山种植具有可行性;袋料种植方式中土壤的镰刀菌属的相对丰度高于定向结薯栽培方式土壤,可作为改善淮山袋料种植土壤生态环境的参考依据。

广西淮山产业现状分析及其发展建议

【目的】分析广西淮山产业现状及存在问题,并提出对应发展建议,为广西淮山产业的可持续发展提供理论指导。【方法】对广西14个地级市进行实地调研,收集相关资料和数据(2018─2020年),主要围绕种植面积、主栽品种、种植方式、科研现状、销售模式和产品加工等方面分析阐述广西淮山产业现状及存在问题,并提出对应发展建议。【结果】广西是我国淮山主产区之一,全区种植面积约18336 ha,主要分布在桂林市、贺州市、贵港市和南宁市,主栽品种为桂淮2号、桂淮5号、桂淮7号及当地品种,种植模式有定向结薯栽培、打洞栽培和机沟栽培;广西淮山以自产自销、鲜品外运和加工为主;广西淮山的加工均为初加工,主要加工产品有淮山片、淮山粒,其中,贵港市桂平金田镇淮山干片加工量位于全国前列。广西淮山产区拥有国家农产品地理标志登记认证3个、无公害农产品认证4个、绿色食品认证3个。广西淮山产业发展势头良好,但同时淮山产业也存在着加工规模小、产品附加值低,难以形成优势产业;品牌辨识度低、经营能力不足,缺乏有影响力的品牌;科研投入不足、研究进展缓慢,影响产学研联合等诸多问题,严重制约了广西淮山产业的可持续发展。【建议】应重点发展区域优势产区,扶持小企业发展,培育壮大龙头企业;实施品牌战略,培育和壮大地方品牌,打造桂字号品牌;重视基础研究,促进产学研联合攻关,加强产业链一体化发展。

秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤水分与结构变化的影响

【目的】探讨秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤孔隙结构、孔隙数量、连通性等性质的影响,分析土壤孔隙结构特点及水分运移通道特征,为广西地区甘蔗生产中的科学合理种植提供理论依据。【方法】设秸秆覆盖(SM)与无秸秆覆盖对照(CK)2种处理,利用CT扫描成像技术和ImageJ软件获取土壤孔隙结构数据并测定土壤有机质,结合原位监测获得的5、20、40 cm深度的土壤含水量数据,对比分析不同处理的孔隙结构特点及土壤水分运移通道特征。【结果】SM处理0~10 cm土层的有机质含量显著高于CK(P<0.05,下同);相同深度下SM处理的土壤含水量均高于CK。0~40 cm土层中,SM处理的土壤孔隙面密度显著大于CK,而CK的土壤孔隙复杂度显著高于SM处理。SM处理的孔隙数量(19190个)、直径≥1 mm孔隙数量(952个)、孔隙度(0.07%)及比表面积(1.64 mm^(-1))均显著大于CK对应值(9415个,690个,0.06%,1.43 mm^(-1))。土壤孔隙三维结构显示,CK的总孔隙数量少且多分散在0~20 cm土层,空间分布呈明显的分层现象;而SM处理的总土壤孔隙数量多且均匀分布在整个空间,无明显孔隙分布分层现象,且其连通性孔隙发育较完善。【结论】秸秆覆盖处理可有效提高广西甘蔗地的土壤含水量,增加土壤孔隙数量,从而整体提高土壤孔隙连通性,对土壤孔隙结构改善有一定积极影响,有利于促进甘蔗根系的生长发育。

粉垄耕作下减施肥料对木薯产量品质的影响初探

以华南205为研究对象,研究粉垄耕作条件下减施肥料对木薯块根产量和品质的影响。结果显示:(1)随着施肥量的减少,常耕和粉垄两种耕作方式下的木薯株高、茎粗、产量均随之下降,但粉垄耕作的下降幅度较小,当减施肥料30%时仍能保持常规耕作全施肥量相当的鲜薯产量;(2)粉垄减施肥料后对鲜薯块根中的淀粉含量、干物质无显著影响,但是可以显著降低氢氰酸含量。因此,粉垄耕作条件下,减施30%左右的肥料可以保证木薯的产量和品质。

定向栽培连作淮山根际土壤细菌群落的多样性分析

【目的】分析连作淮山根际土壤细菌群落结构,为解决淮山连作障碍提供参考依据。【方法】以淮山品种桂淮2号为试验材料,设置定向栽培连作淮山(T)和对照(CK)两个处理,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析连作淮山根际土壤细菌群落多样性及其与土壤理化因子的关系。【结果】基于细菌16S rRNA基因分析,对6个土壤样品测序共得到有效序列230961条,可操作分类单元(OTU)3423个。各样本检测到细菌群落含33门95纲242目395科780属1524种。Venn图分析结果显示,T处理和CK共有细菌OTUs数1688个,T处理特有OTUs数1388个。T处理土壤细菌的Shannon指数、ACE指数和Chao l指数均极显著高于CK(P<0.01,下同)。物种群落组成分析结果表明,放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是T处理根际土壤细菌的主要优势菌群,占物种群落组成的88.45%。主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)对细菌群落结构的差异性贡献率分别为81.44%和14.49%,细菌群落结构表现为连作受PC1影响明显。土壤理化性状是影响细菌群落组成的重要因子,与变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、粘球菌门(Myxococcota)、Patescibacteria、疣微菌门(Verrucomicrobiota)和WPS-2的群落分布显著相关。【结论】淮山连作可提高其根际土壤细菌多样性,其优势细菌群落为放线菌、变形菌、厚壁菌、绿弯菌和酸杆菌;连作淮山土壤pH及水解氮、速效钾和有机质含量的变化是影响其细菌群落组成发生变化的重要因子。

不同种茎长度对木薯产量和品质的影响

【目的】筛选适宜种植的木薯种茎长度,为我国木薯的高产高效栽培提供参考依据。【方法】以华南205木薯为试材,设5.0、10.0、15.0、20.0和25.0 cm 5个种茎长度处理,以相同密度(1.0 m×1.0 m)进行种植,调查各处理的出苗率、株高、茎径、块根的薯长和薯径、单株结薯数和单株薯重及单位面积产量,测定块根的淀粉含量、氢氰酸含量和干物率,并分析产量构成因子、品质性状与种茎长度间的相关性。【结果】较短的木薯种茎不易于出苗;在生长前期植株株高和茎径受种茎长度影响较明显,种茎越长株高和茎径越大,但超过一定长度的种茎其株高和茎径优势表现不明显;不同种茎长度对木薯产量构成因子影响不同,较短的种茎有利于单个块根生长,不利于单株结薯数形成,较长的种茎有利于单株结薯数形成,不利于单个块根生长。相关分析结果表明,种茎长度与单株结薯数呈极显著正相关(P<0.01,下同),与薯长和薯径呈极显著负相关;15.0 cm种茎长度处理木薯的单位面积产量最高,为37500.0 kg/hm^(2),5.0 cm种茎长度处理木薯的单位面积产量最低,为31650.0 kg/hm^(2),二者间差异显著(P<0.05,下同);种茎长度与块根氢氰酸含量呈正相关,与淀粉含量呈负相关,与干物率呈显著负相关,其中10.0和15.0 cm种茎长度处理木薯的干物率显著高于20.0和25.0 cm种茎长度处理。【结论】选择长度为15.0 cm的华南205木薯种茎进行种植,既可节省木薯种茎用量和提高播种效率,又可获得较高的木薯产量及较好的生长性能和品质。

袋料种植淮山药根际土壤细菌多样性的高通量测序分析

【目的】比较淮山药袋料种植方法与常规定向结薯种植方法的根际土壤微生物种群多样性,为利用微生物多样性指导淮山药袋料种植提供科学依据。【方法】采集常规淮山药定向结薯种植的根际土壤样品(记为CK3)和袋料种植的根际土壤样品(记为A3),对土壤样品中细菌的16S rDNA序列V4高变区进行PCR扩增,并对扩增产物进行高通量测序,分析土壤样品中细菌群落的多样性及其分布规律。【结果】CK3的pH为6.21,有机质含量为32.2 g/kg;A3的pH为5.98,有机质含量为30.0 g/kg。2种不同种植方法下淮山根际土壤样品中共检测出细菌41门100纲147目292科530属。淮山药根际土壤细菌在门水平上的主要优势类群有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);在纲水平上的主要优势类群有α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、放线菌纲(unidentified-Actinobacteria)和δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)等。在门和纲分类水平上,2种种植方法淮山药根际土壤样品中细菌的优势菌群相似,相对丰度差异不显著(P>0.05),CK3的细菌多样性高于A3。【结论】淮山药袋料种植方法可行,可在旱坡地和石山地等非耕地应用。

3个食用木薯品种比较试验

以SC9、SC12、GC49这3个食用型木薯品种(系)为试验材料,研究不同食用木薯品种的农艺性状、产量和品质特性,以了解不同食用木薯品种特性,为食用型木薯品种的选育和推广提供技术依据,促进木薯食用化产业的发展。结果表明:GC49的株型表现为单秆直立,SC12为中上部分支,SC9为低位分支;3个品种中GC49的产量最高,为35404.36 kg/hm^(2),显著高于SC9的24709.02 kg/hm^(2),SC12的产量为30938.80 kg/hm^(2);淀粉含量表现为,SC9>GC49>SC12,鲜薯氢氰酸含量表现为SC12>SC9>GC49。综合表现GC49最优,具有较广阔的应用前景。

粉垄耕作提高土壤养分有效性并促进甘蔗维管组织发育和养分吸收

【目的】研究粉垄耕作对宿根蔗和新植蔗生长过程中土壤养分含量、甘蔗对养分吸收以及植株解剖形态的影响,为粉垄耕作技术推广提供理论依据。【方法】以桂糖42号为供试材料进行田间试验,以常规耕作为对照(CK,耕作深度25 cm),粉垄耕作(垂直旋深40 cm)为处理,甘蔗种植采用新植甘蔗和宿根两种方法。在甘蔗主要生育期,采集植株和土壤样品,测定土壤中速效氮磷钾含量以及甘蔗对养分的吸收和积累量,同时测定叶中氮代谢酶活性和根系活力,观测根系维管束形态结构,并测定根系活力。【结果】与常规耕作相比,粉垄耕作条件下,土壤容重降低了8.6%~16.9%,土壤速效氮、有效磷含量分别提高了8.7%~77.6%和8.2%~25.6%,差异显著;甘蔗叶片氮磷含量提高,增幅分别为11.4%~19.4%和5.3%~34.8%;显著提高了甘蔗出苗率、分蘖率、株高、茎径、有效茎数、产量。粉垄耕作下,甘蔗茎维管束更大,分布更密集,蔗茎维管束数量、维管束面积、后生木质部导管直径、韧皮部面积显著增加,新植蔗和宿根蔗茎维管束面积分别增加了15.2%和16.7%,维管束数量分别增加28.0%和17.8%;后生木质部导管直径分别提高7.8%和7.9%;韧皮部面积分别增加29.7%和30.8%;在苗期、伸长期和成熟期,粉垄耕作的甘蔗根系活力分别比传统耕作处理增加了1.29、1.39和1.25倍,新植蔗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性分别增加了149.6%、36.5%和65.6%,宿根蔗叶GS活性分别增加了65.9%、36.0%和93.3%(P<0.05);在苗期和伸长期,新植蔗叶片谷氨酸合成酶(GOGAT)分别显著提高了40.3%和69.1%,宿根蔗分别增加37.9%和42.4%;苗期粉垄耕作宿根蔗亚硝酸还原酶(NR)活性显著高于常规耕作甘蔗9.5%。【结论】粉垄耕作可改善土壤理化性状,提高速效氮磷含量,改善甘蔗维管组织,提高甘蔗体内氮磷含量,提高根系活力和氮代谢相关酶活性,有利于甘蔗吸收和转运氮素,促进了氮代谢和氨基酸的合成,为蛋白质的合成提供了物质基础,促进甘蔗生长发育,实现甘蔗增产增收。

秸秆覆盖对粉垄蔗田土壤有机碳及CO_(2)排放的影响

【目的】研究免耕保护性耕作下秸秆覆盖对蔗田土壤有机碳与CO_(2)排放的影响,为旱地蔗田土壤有机碳库调控管理提供科学依据。【方法】2018—2019年以秸秆覆盖第2年宿根蔗田为研究对象,设粉垄免耕宿根蔗秸秆覆盖(SR1)、粉垄免耕宿根蔗无秸秆覆盖(SR2)、常规免耕宿根蔗秸秆覆盖(CT1)和常规免耕宿根蔗无秸秆覆盖(CT2)4种处理,在甘蔗分蘖期、伸长期和成熟期采集0~15和15~30 cm土层土壤样品,分析土壤总有机碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物量碳及CO_(2)排放通量,并计算蔗田土壤碳库管理指数(CPMI)。【结果】秸秆覆盖提高了免耕蔗田土壤总有机碳含量,甘蔗收获后0~15和15~30 cm土层土壤总有机碳含量SR1处理较SR2处理分别提高33.60%和22.08%,CT1处理较CT2处理分别提高18.13%和42.22%。秸秆覆盖增加了免耕蔗田土壤易氧化有机碳含量,甘蔗收获后SR1处理0~15和15~30 cm土层土壤易氧化有机碳含量较SR2处理分别提高11.86%和37.78%,CT1处理较CT2处理分别提高54.84%和31.03%。秸秆覆盖提高了粉垄免耕蔗田土壤微生物量碳含量,甘蔗收获后SR1处理0~15和15~30 cm土层土壤微生物量碳含量较SR2处理分别提高83.21%和126.43%。秸秆覆盖改变了免耕蔗田CO_(2)排放通量,SR1处理CO_(2)排放峰值较SR2处理提高26.26%,CT1处理较CT2处理提高79.18%。粉垄免耕提高了蔗田CO_(2)排放通量,粉垄免耕CO_(2)排放峰值是常规免耕的1.66~2.35倍。秸秆覆盖提高了蔗田土壤碳库管理指数,0~15和15~30 cm土层碳库管理指数SR1处理较SR2处理分别提高16.99%和55.90%,CT1处理较CT2处理分别提高29.50%和28.53%;秸秆覆盖下,粉垄免耕0~15和15~30 cm土层碳库管理指数较常规免耕分别提高67.58%和102.54%。【结论】秸秆覆盖提高了粉垄免耕蔗田土壤总有机碳、易氧化有机碳和微生物量碳及碳库管理指数。该模式可作为旱地蔗田土壤有机碳库调控的一种重要手段。

粉垄耕作对农田砂姜黑土土壤结构的影响

[目的]揭示粉垄耕作对砂姜黑土土壤结构的影响,探明其变化机理,为粉垄耕作技术推广应用提供理论依据。[方法]通过团粒分析仪和扫描电子显微镜(SEM)物理表征手段研究砂姜黑土团聚体分布及微形态等物理性质,比较分析了粉垄(FL)、深松(DP)、深翻(DT)3种耕作方式下砂姜黑土的物理变化差异。[结果]结果表明:与其他耕作方式相比,粉垄耕作显著增加了粒径小于2mm的机械稳定性团聚体及0.5~1mm和0.25~0.5mm粒径的水稳性团聚体,使大团聚体向小团聚体转变明显;同时,粉垄耕作下土壤微形态表现为表面骨骼颗粒粗糙、疏松和孔隙丰富等特点。[结论]粉垄耕作改变了砂姜黑土结构,为砂姜黑土地区推广应用粉垄耕作技术提供了理论依据。

粉垄减肥栽培对春青稞山青9号生长和产量的影响

春青稞提早成熟有助于规避收获期不良天气引发的倒伏风险,但也常带来减产的问题,研究运用一种将粉垄与减肥相结合的栽培方法来解决这一难题。粉垄减肥组的耕松深度设计为50 cm(系常规栽培组的2倍),其基肥和追肥施用量分别比对照组减少30%和85%;分析了粉垄减肥模式对春青稞山青9号生长和产量的影响。结果显示:与对照组相比,粉垄减肥组山青9号的出苗率提高了15.83个百分点,播种后第50天的基本苗数增加了34.63%,且单位面积生物量(鲜重)增加了48.54%;粉垄减肥组山青9号的抽穗期和成熟期分别提早了7和9 d,单位面积有效穗数和穗粒数分别提高了35.28%和9.60%,最终实际产量增加了4.92%。这些结果表明粉垄减肥栽培是实现春青稞早熟稳产的有效途径。

Study on Available Nutrients of Soil in Fenlong by a New Farming Method

Taking 0-30 cm, 0-40 cm, 0-50 cm, 0-60 cm of dry land Fenlong and 0-40 cm paddy field as samples of soil profile with corresponding original soil as the control group, we measured content of organic matter, quick-acting N, quick-acting P and quick-acting K, effective B, Cu, Zn and Mn. Results indicate that available nutrients in soil after Fenlong were higher than original soil. For dry land, the increase of organic matter, quick-acting N, quick-acting P and quick-acting K is 3.02%-35.16%, 6.80%-39.54%, 2.81%-44.46%, and 7.72%-53.71% respectively. There is also increase in effective content of trace element, B, Cu, Zn and Mn. For paddy field, the increase of organic matter, quick-acting N, P and K is 19.64%, 24.02%, 24.27% and 57.78% respectively. Besides, there is also increase in content of trace element, B, Cu, and Zn. On the basis of analysis, we put forward the new theory of crop cultivation "root" theory.

粉垄耕作对黏性红壤团聚体稳定性的影响评估

粉垄耕作是一种新型土壤横向切割、垂直深旋耕技术。为系统评估粉垄耕作对黏性红壤耕层土壤团聚体形成及结构性碳稳定性的影响,本研究在粉垄耕作发源地亚热带南方典型水旱红壤区,开展粉垄耕作对稻田、旱地蔗地耕层土壤结构影响的定位试验,分析粉垄耕作对不同类型农田土壤团聚体含量、团聚体有机碳、团聚体有机碳贡献率的影响。结果表明:粉垄耕作促进了农田黏性红壤机械性微团聚体形成,增加了更多的水田耕层土壤机械性微团聚体含量,降低了农田耕层土壤机械性大团聚体含量;粉垄耕作提高了黏性红壤旱地土壤水稳性团聚体稳定性和抗侵蚀能力,增加了水田耕层土壤团聚体破坏率。粉垄深旋耕了降低旱地耕层土壤水稳性中小、微团聚体含量,有利于旱地水稳性大团聚体含量提高24.3%,但粉垄深旋耕不利于水田耕层土壤水稳性大团聚体的形成。粉垄深旋耕能有效提高旱地耕层土壤总有机碳含量,不利于水田耕层土壤总有机碳的积累。粉垄深旋耕分别降低和增加了更多的水田耕层土壤机械性大团聚体和微团聚体有机碳贡献率。粉垄深旋耕提高了旱地耕层土壤水稳性大团聚体和微团聚体有机碳贡献率,但不利于水田土壤水稳性大团聚体有机碳的积累,其含量降低了32.6%,中小、微团聚体有机碳贡献率成倍增加。此外,粉垄深旋耕降低了耕层土壤团聚体含量及有机碳贡献率、团聚体稳定性的相关性,而水田耕层土壤中各指标的相关系数高于旱地耕层土壤。可见,粉垄深旋耕改变黏性红壤农田土壤结构,利于土壤机械性微团聚体形成和土壤结构性碳稳定,但对水田土壤团聚体形成具有负效应,不利于稻田土壤大团聚体形成。研究结果有助于土壤结构耕性不良逆境的调控,有利于改善土壤疏松状态,促进黏性红壤团聚体的形成和结构性碳的稳定性,为粉垄耕作在农业中的应用提供理论支撑。