Cassava Groundnut Intercropping: A Sustainable Land Management Practice for Increasing Crop Productivity and Organic Carbon Stock on Smallholder Farms

Cassava-groundnut intercropping is not a common practice among smallholder farmers in Sierra Leone even though both crops are well suited for intercropping. On-farm trials were conducted in three locations (Bai Largor, Bassah, and Njala Kanima) in the Moyamba district during the 2021 cropping season to investigate the efficacy of cassava-groundnut intercropping for increasing crop productivity and soil organic carbon stock on smallholder farms in the Moyamba district, Southern Sierra Leone. The experimental design was a randomized complete block design in three replications with treatments of sole groundnut, sole cassava and cassava-groundnut intercropping. Data on the yield and yield components of cassava and groundnut were analysed using the PROC MIXED procedure of SAS 9.4 and means were compared using the standard error of difference (SED). The above-ground biomass, number of roots per plant, and fresh root yield of cassava were not significantly (p > 0.05) affected by the cassava-based cropping system. Averaged across locations, intercropping cassava with groundnut decreased the above-ground biomass, the number of roots per plant, and fresh root yield of cassava by 17%, 11%, and 17%, respectively. The above-ground biomass, number of pods per plant and fresh pod yield of groundnut were significantly (p 1), the highest net revenue and benefit-cost ratio. The benefit-cost ratio was also favourable for the sole cassava (BCR > 1) but not favourable for the sole groundnut (BCR < 1). Averaged across locations, intercropping cassava with groundnut increased the benefit-cost ratio by 121% and 13% when compared to the sole groundnut and sole cassava. In the event of a 40% yield loss for the cassava and groundnut, the benefit-cost ratio was favourable (1.12) only for the cassava groundnut intercropping system. The net soil organic carbon stock was favourable only for the cassava-groundnut intercrop. Averaged across locations, the net soil organic carbon for the cassava-groundnut intercropping increased by 3.4% when compared to the baseline within one cropping cycle of the cassava (12 months). The results confirm that cassava-groundnut intercropping is a sustainable land management practice that could enhance crop productivity and soil organic carbon stock on smallholder farms.

宽幅条播对燕麦间作箭筈豌豆产量及种间关系的影响

为明确宽幅条播对燕麦‖箭筈豌豆间作系统生产力的影响,在常规条播和宽幅条播两种播种方式下设置燕麦单作、箭筈豌豆单作及燕麦‖箭筈豌豆间作三种种植方式,比较分析了不同处理间作物产量、种间关系及燕麦产量构成因素的差异。结果表明,与单作相比,间作燕麦的饲草及籽粒产量显著提高,增幅分别为24.25%~32.77%和27.44%~32.69%,而间作箭筈豌豆的饲草及籽粒产量降低为7.16%~8.08%和2.80%~5.48%。宽幅条播可提高燕麦及箭筈豌豆产量,宽幅条播间作饲草和籽粒产量的土地当量比较常规条播间作分别提高0.03和0.06。在间作中,燕麦的侵占力大于0,实际产量损失大于1,竞争比率大于1,且燕麦的相对拥挤系数大于箭筈豌豆,说明燕麦在间作系统中处于竞争优势。间作燕麦穗数、穗粒数和穗重较单作显著提高,平均增幅分别为24.23%、14.84%和17.43%,其中宽幅条播间作处理的穗粒数、公顷穗数和穗重均显著高于其他处理。由此可见,宽幅条播下通过与箭筈豌豆间作,可提高燕麦生产力和土地资源利用效率。

生物炭对紫花苜蓿/玉米间作系统氮吸收的影响

施加生物炭有利于提高土壤氮素吸收利用效率。本研究通过田间试验,明确施加生物炭对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)/玉米(Zea mays L.)间作系统氮吸收的影响。试验共有6个处理:玉米单作(M),苜蓿单作(A),玉米/苜蓿间作(MA),间作均施生物炭(McAc),间作仅玉米施生物炭(McA),间作仅苜蓿施生物炭(MAc)。结果表明:不同间作处理土地当量比(Land equivalent ratio,LER)均大于1,McAc的LER最高;与MA相比,施加生物炭可显著提高紫花苜蓿及玉米单株地上部氮含量,且McAc的土壤碱解氮含量提高24.95%,根表面积密度增加34.23%~275.72%,进而提高了根系吸收氮素的能力。综上,施加生物炭可以提高土壤碱解氮含量和增加植物根表面积密度,提高紫花苜蓿/玉米间作氮吸收,进而提高作物产量。相比于玉米,施加生物炭对紫花苜蓿效果良好,紫花苜蓿和玉米都施加生物炭效果最好。

高寒区燕麦、豌豆农艺性状对氮添加和间作模式的响应

间作种植与氮添加对高寒区燕麦(Avena sativa)和豌豆(Pisum sativum)农艺性状影响的研究报道较少。基于此,本研究以燕麦新品系‘青永久872’和饲用豌豆‘青建1号’为试验对象,比较间作种植模式和氮添加对间作燕麦、豌豆关键农艺性状的调控作用及产量的影响。结果表明:1)种植方式和氮添加均影响燕麦和豌豆农艺性状表现;2)低氮添加和隔行间作种植的燕麦、豌豆间作体系总土地当量比最高,且在N_(2)(50 kg·hm^(−2))和N_(3)(200 kg·hm^(−2))处理下燕麦种间竞争力强于豌豆;3)冗余分析(RDA)表明,种植方式和氮添加水平与燕麦株高、分蘖等与草产量相关的农艺性状正相关,氮添加水平与豌豆草产量相关农艺性状正相关,种植方式与豌豆种子产量相关农艺性状正相关;4)灰色关联分析表明,在未添加氮N1(0 kg·hm^(−2))时,单播燕麦分蘖和豌豆始荚节数、隔行间作燕麦单株籽粒数和豌豆荚数以及同行混合间作燕麦分蘖和豌豆荚数与草产量关联系数最大;在低氮添加N_(2)(50 kg·hm^(−2))时,单播燕麦分蘖和豌豆单株籽粒数、隔行间作燕麦粒长和豌豆荚数以及同行混合间作燕麦单株小穗数和豌豆单株籽粒数与草产量关联系数最大;在高氮添加N_(3)(200 kg·hm^(−2))时,单播燕麦茎粗和豌豆荚数、隔行间作燕麦单株籽粒重和豌豆单株籽粒数以及同行混合间作燕麦单株籽粒数和豌豆荚数与草产量关联系数最大。由此可见,合理安排种植方式和精准施氮是高寒区高品质栽培草地建植的关键。

间作模式对新疆花生生长发育和产量的影响

【目的】明确不同间作模式对新疆花生生长发育和产量的影响。【方法】设置两种间作模式:花生||棉花与花生||打瓜,分别从农艺性状、根系特征、产量和种间竞争力进行分析其对花生的影响。【结果】生长前期,花生||打瓜下花生株高增长率高于花生||棉花。花生||棉花的花生叶片叶绿素含量高于花生||打瓜。与单作花生相比,花生||打瓜中花生减产16.50%,打瓜增产22.34%;花生||棉花中花生减产36.10%,棉花增产7.71%。两种模式土地当量比值均大于1,种间竞争力均大于0。【结论】花生||打瓜有利于前期花生的株高增长;花生||棉花在提高花生叶绿素含量上具有明显优势;花生为劣势作物,间作可提高棉花和打瓜的产量,两种间作模式均能提高土地当量率,提高农田的可持续性。

玉米与大豆间作对干物质累积分配、产量相对竞争 及土地当量比的影响

为充分利用光热水肥土资源,间作是提高单位土地面积生产力、作物产量和经济效益的一种重要种植方式。设置了玉米与大豆间作行比M4S6(4∶6)、M2S4(2∶4)、M4S4(4∶4),玉米单作(MCK)与大豆单作(SCK)5种种植模式,研究了玉米与大豆间作对干物质累积分配、产量相对竞争及土地当量比的影响。结果表明:不同生育时期间作处理玉米干物质累积均大于单作玉米,M4S6、M2S4大豆干物质累积高于单作大豆。间作处理营养干物质输出量均大于单作,玉米与大豆间作处理显著增加了营养干物质的输出量,呈现处理M2S4>M4S6>M4S4>CK,玉米与大豆间作其输出率低于贡献率,间作玉米的输出率低于大豆,而贡献率显著高于大豆。玉米间作处理雌穗分配比重显著大于单作处理,处理M4S6显著提高雌穗干物质分配比重,结荚期间作处理大豆干物质向豆荚分配比重低于单作处理,成熟期豆荚干物质分配比重显著升高,处理M4S6豆荚干物质分配比重最大。处理M2S4、M4S6、M4S4玉米产量分别为单作玉米MCK的70.81%、84.58%、66.33%,大豆产量分别为单作大豆SCK的9.89%、17.97%、14.18%,处理M4S4产量相对竞争优势极强,处理M4S6、M2S4比M4S4竞争优势显著减弱,处理M4S6、M2S4、M4S4的产量土地当量比LER均大于1,处理M4S6产量土地当量比最大,其次是M2S4,处理M4S6、M2S4比M4S4产量土地当量比分别增加了19.42%、12.62%。处理M4S6、M2S4经济效益比单作玉米MCK分别增加了19.41%、15.75%,比单作大豆分别增加了113.01%、106.47%。整体上,相较其它间作处理,M4S6是最有益于挖掘玉米与大豆间作优势,提高土地生产力的间作模式。

东北寒旱区大豆-玉米间作种植模式技术优化

【目的】探索适宜东北寒旱区生态条件的大豆-玉米间作模式。【方法】采用单因素随机区组设计,设置优化前大豆-玉米行比2∶2模式(BO-S2∶M2)、4∶4模式(BO-S4∶M4)、4∶2模式(BO-S4∶M2)、6∶4模式(BO-S6∶M4),优化后大豆-玉米行比2∶2模式(AO-S2∶M2)、4∶4模式(AO-S4∶M4)6种处理,以单作大豆、单作玉米为对照,对各间作模式的生育进程、土地当量比、净效应、补偿效应、选择效应及经济效益进行分析。【结果】间作模式下,大豆生育期与单作大豆相比延迟2~3 d;各间作模式的土地当量比均大于1,与单作相比作物增产13%~36%;AO-S2∶M2模式净效应达到317.04 kg/hm^(2),显著高于其他模式(P<0.05);在各间作模式中,AO-S2∶M2模式的补偿效应最大,且显著高于BO-S2∶M2模式(P<0.05);与优化前相比,AO-S2∶M2模式选择效应增加了46.90%。AO-S2∶M2、AO-S4∶M4与单作玉米相比均表现为增收,分别增收38.16、9.33元/hm^(2);各间作模式与单作大豆相比均表现为增收,增幅为53.39~379.74元/hm^(2)。通过主成分分析对各间作模式综合评价,AO-S2∶M2模式综合评分最高(2.11),其次是AO-S4∶M4模式(0.62)。【结论】种植技术优化后的大豆-玉米2∶2、4∶4间作模式优势突出,其中优化后大豆-玉米行比2∶2模式间作优势最大,在东北寒旱区更具推广价值。

农牧交错带不同间套作模式的土地生产力

农牧交错带不同带状间套作不但是一种高产高效的生产技术,而且还是一种冬春季节防风固沙的生态保护措施。研究间套作对作物干物质积累过程和产量的影响,对于合理利用间套作技术提高土地生产力和改善生态环境有重要意义。该研究从2009年到2011年在内蒙古武川县进行大田试验,通过地上部干物质质量随大于0℃有效积温增长的指数线性(expolinear)关系对不同作物间作和单作的地上部干物质增长动态进行拟合,量化了间作模式下作物的生长速率的变化和生长与发育延缓的程度。采用土地当量比(land equivalent ratio,LER)研究了农牧交错带几种典型间作模式的土地生产力。结果表明:向日葵/马铃薯、莜麦/马铃薯和莜麦/豆类大带宽(2m:2m带宽)间作具有显著的产量优势,基于经济产量的土地当量比LER分别为1.12、1.09和1.05,说明间作能提高土地生产力5%～12%。窄带宽模式(1m:1m带宽)间作优势小于大带宽模式,而且年际间的变幅较大。间作显著提高了向日葵收获指数,对其他作物收获指数的影响不显著。间作中高秆作物如莜麦在莜麦和豆类的间作中具有显著的边行优势。间作和单作相比,显著降低了作物最大生长速率(cm);但相对生长速率rm和单作的差异不显著;在间作中,矮秆作物(马铃薯和箭舌豌豆)的生长进程都有不同程度的延缓,到达冠层最大盖度时所需的有效积温比单作多117～387℃·d,考虑到试验区作物生长季内的日平均温度为15℃左右,这2种间作作物的生长延缓了约8～26d。总体来讲,农牧交错带的这几种典型带状间作种植模式都具有一定的间作产量优势和更高的经济效益,特别是大带宽间作模式,间作优势较为明显,而且还能降低农业生产的气候和市场风险。

辽西半干旱区玉米大豆间作模式对作物干物质积累分配、产量及土地生产力的影响

【目的】通过分析玉米大豆间作模式作物干物质积累与分配规律及种间竞争关系,探讨玉米大豆间作的增产机理,提出适合辽西半干旱区的最优玉米大豆间作模式。【方法】试验于2018—2019年在国家农业环境阜新科学观测实验站进行,采用田间试验方法,设置2行玉米2行大豆间作(MS2:2)、4行玉米4行大豆间作(MS4:4)、6行玉米6行大豆间作(MS6:6)、玉米单作(M)、大豆单作(S)等5种种植模式,研究作物的干物质积累分配特点、种间竞争力及其对产量和土地生产力的影响。【结果】3种间作模式均提高了玉米拔节期和灌浆期的干物质积累量,比单作玉米分别增加16.58%—20.32%和51.29%—52.56%;间作对大豆分枝期和鼓粒期的干物质积累影响较小,但分枝期MS2:2间作模式干物质积累量显著低于单作大豆。玉米干物质分配比率拔节期叶大于茎,灌浆期穗大于茎、叶,且3种间作模式穗的分配比率比单作玉米增加23.22%—31.70%;大豆干物质分配比率分枝期茎大于叶,鼓粒期茎、叶大于荚果,MS2:2和MS4:4间作模式大豆荚果分配比率比单作大豆分别降低19.30%、17.22%,MS6:6间作模式与单作大豆差异不显著。间作模式下玉米比大豆表现出了更强的种间竞争力(Ams>0)和产量营养竞争比率(CRms>1)。MS6:6和MS4:4间作模式土地当量比LER分别为1.16、1.07,土地生产力提高7%—16%,具有显著的间作优势;MS2:2间作模式土地当量比为0.97,具有间作劣势。【结论】玉米大豆间作模式土地生产能力的提高主要是通过改变作物干物质积累分配及种间竞争关系实现,MS6:6和MS4:4间作模式优势明显。表现最佳的是MS6:6间作模式,该模式能够显著提高土地生产力,在当地农业生产中具有很好的应用价值。

向日葵和马铃薯间作模式的生产力及水分利用

本研究通过对不同间作模式中作物水分吸收和利用的分析比较,探讨间作提高产量的机理,提出适合当地生态环境的最优间作模式,并提供一定理论依据。于2009年和2010年在内蒙古武川进行了大田试验,研究马铃薯/向日葵不同间作模式水分吸收和利用,结果表明,马铃薯/向日葵2种间作模式:2行马铃薯:2行向日葵(2P:2S)和4行马铃薯:4行向日葵(4P:4S)的土地当量比LER为1.2～1.3,都具有较强的间作产量优势。其中,4P:4S间作体系2年平均的LER为1.26,间作优势最大。4P:4S间作马铃薯的农田蒸散量ET与单作马铃薯的ET相比差异不显著。单作向日葵和间作向日葵的农田蒸散量ET无显著差异。虽然,2P:2S间作模式和4P:4S间作模式的马铃薯水分利用效率WUE比单作分别降低了81%和66%,但2种间作模式下向日葵的水分利用效率与单作相当。因此,在马铃薯和向日葵间作模式中,整体的水分利用效率提高了,水分当量比WER在1.2～1.3,其中4P:4S间作系统的水分当量比2a均为1.3,说明该体系具有显著的水分利用优势。综合分析认为,马铃薯/向日葵间作特别是4P:4S间作模式有利于提高土地生产力和农田水分的利用效率,在可持续雨养农业发展中具有很好的应用价值。

云南省不同试验区小麦蚕豆间作的产量优势分析与评价

小麦蚕豆间作是云南省主要间作种植模式之一,具有提高产量,减少病虫害,提高养分、水分和光能利用效率等优势。本文基于2001—2010年本间套作课题小组40余组田间试验研究结果,对小麦蚕豆间作体系在云南陆良、玉溪、石林和昆明4个试验区的产量优势进行分析评价。结果表明:小麦蚕豆间作具有明显的增产优势。间作小麦比单作小麦平均增产13.24%,间作蚕豆比单作蚕豆平均增产14.80%,土地当量比(LER)平均值为1.14。但不同试验区的间作产量效应差异较大,其中玉溪、陆良和昆明试验区间作产量优势较大,LER分别为1.21,1.14和1.14。玉溪试验区间作产量优势主要来自于蚕豆,而其他试验区间作产量优势主要来自于小麦。

玉米–大豆带状套作行距配置对作物生物量、根系形态及产量的影响

空间配置是影响间作套种作物生长和产量构成的关键因素之一。本研究固定玉米–大豆套作带宽200 cm,玉米采用宽窄行种植,设置4个玉米窄行行距为20 cm(A1)、40 cm(A2)、60 cm(A3)和80 cm(A4)套作处理,2个玉米和大豆净作对照处理,研究行距配置对套作系统中玉米和大豆生物量、根系及产量的影响。结果表明,套作大豆冠层光合有效辐射和红光/远红光比值均低于净作,且随着玉米窄行的增加而降低。套作系统中大豆地上地下生物量、总根长、根表面积和根体积从第三节龄期(V3)到盛花期(R2)逐渐增加,但随着玉米窄行的增加而降低。套作玉米地上地下生物量从抽雄期到成熟期逐渐增加,根体积却逐渐降低,但这些参数随玉米窄行的变宽而增加。玉米和大豆在带状套作系统中产量均低于净作,且随玉米窄行的变宽,玉米产量逐渐增加,2012和2013两年最大值平均为6181 kg hm–2,而大豆产量逐渐降低,两年最大值平均为1434 kg hm–2,产量变化与有效株数和粒数变化密切相关。此外,玉米–大豆带状套作群体土地当量比(LER)大于1.3,最大值出现在A2处理,分别为1.59(2012年)和1.61(2013年),且最大经济收益也出现在A2处理(2年每公顷平均收益为1.93万元)。因此,合理的行距配置对玉米–大豆带状套作系统中作物的生长、产量构成和群体效益具有重要的作用。

甘蔗/大豆间作模式的生产力分析

通过田间试验对比分析了甘蔗单作、大豆单作及甘蔗/大豆间作3种种植模式下杂草数量、土壤养分情况、作物的产量及土地当量比.结果表明：（1）甘蔗/大豆隔行间作模式中,田间杂草数为16.5～25.0株/m2,而单作甘蔗田间杂草数为40.0～45.0株/m2,对比单作甘蔗,甘蔗/大豆隔行间作模式田间杂草数量显著减少;（2）在甘蔗/大豆隔行间作模式中,土壤全氮、全磷、速效钾、速效磷分别提高0.03g/kg、0.058 g/kg、0.1344 mg/kg和5.34 mg/kg,表明间作模式对土壤肥力有一定的改善作用;（3）甘蔗/大豆隔行间作模式下,甘蔗出苗率及甘蔗产量表现同甘蔗单作相比没有明显差异,合理间作大豆对甘蔗生长没有负面影响;土地当量比为1.39～1.63,具有较强的间作优势.

辽西半干旱区玉米大豆间作对作物产量及水分利用的影响

为探明玉米大豆间作的作物增产、土地生产力提升和水分高效利用机理,优化辽西半干旱区适宜的玉米大豆间作模式,于2018−2019年在国家农业环境阜新观测实验站,采用田间定位试验方法,设置了玉米大豆间作2行﹕2行(M2S2)、4行﹕4行(M4S4)、6行﹕6行(M6S6),玉米单作(M)和大豆单作(S)5种种植模式,研究玉米大豆间作对作物产量、土地生产力、土壤水分空间分布及水分利用效率的影响。结果表明,5种单、间作模式作物总产量表现为M>M6S6>M4S4>M2S2>S,间作模式中作物对总产量的贡献率表现为玉米>大豆,玉米贡献率为79.0%~87.3%,大豆贡献率为12.7%~21.0%;M6S6和M4S4间作模式土地当量比(LER)分别为1.13~1.19和1.06~1.07,均具有间作产量优势,其中M6S6间作优势最强;M2S2间作模式土地当量比(LER)小于1,表现为间作劣势;土壤水分空间分布结果表明,0−50cm土层间作玉米与大豆存在水分竞争,60−100cm土层玉米和大豆存在水分互补;3种间作模式均提高了单位面积的玉米水分利用效率,除M6S6间作模式外,M4S4和M2S2间作模式均降低了大豆水分利用效率;M6S6和M4S4间作模式水分当量比(WER)分别为1.18~1.21和1.05~1.06,水分生产力提高5%~21%,均具有间作水分利用优势,其中M6S6间作优势最强,M2S2间作模式水分当量比(WER)为0.99~1.01,间作水分利用优势不显著。综合分析认为,玉米大豆间作模式中M6S6间作产量优势和水分利用优势最强,能够显著提高农田土地生产力和水分利用效率,在辽西半干旱区农业生产中具有更好的应用价值。

绿洲灌区典型间作模式的产量和光能利用效率

为寻求河西绿洲灌区低耗水、高光效、高产多熟种植模式,在限量灌水条件下,通过大田试验对该区主要种植模式的产量和光能利用率进行了量化分析.结果表明:4种间作模式土地当量比均大于1,排序为玉米/豌豆>玉米/油菜>小麦/玉米>小麦/大豆;在同等可比面积上,小麦、玉米、豌豆和油菜在间作模式下均较单作表现出显著增产效应,但在不同模式下增产效应不同,小麦在小麦/玉米和小麦/大豆2种间作模式下产量分别提高49.14%、51.50%,玉米在玉米/油菜、玉米/豌豆和小麦/玉米3种间作模式中产量分别提高20.88%、53.48%、70.34%.各间作模式下的光能利用率为玉米/豌豆>玉米/油菜>玉米/小麦>小麦/大豆.玉米/豌豆间作模式可作为目前河西绿洲灌区低耗水、高光效型种植模式之一.

南疆核桃与小麦间作系统种间根直径及比根长空间分布特征

采用根钻法取样,对南疆和田核桃冬麦间作系统根系的空间分布特征进行研究,通过分析核桃/冬麦间作不同种植模式中核桃（Juglans regia L.）和冬麦（Triticum aestivum L.）的地上部生物量、土地当量比（LER）及地下根系生物学特性的空间分布,为南疆核桃冬麦复合系统的合理配置和高效生产提供理论依据。结果表明,核桃/小麦间作系统核桃树和小麦的地上部生物量下降。核桃/小麦间作系统地上部生物量和土地当量比（LER）（1.620、1.617）均大于1,相比相应单作模式有较高土地利用效率。间作条件下的核桃树和小麦根直径（RD）比单作相应土层根直径（RD）小,但间作条件下的核桃树和小麦比根长（SRL）比单作相应土层SRL大。复合系统中0-40cm土层1a生核桃和2a生核桃的根直径比单作1a生核桃、单作2a生核桃的根直径降低30.36%、26.18%;复合系统中与1a生核桃间作、与2a生核桃间作0-40cm土层的小麦根直径,比小麦单作降低23.7%、59.2%。复合系统中0-40cm土层的1a生核桃、2a生核桃的比根长,比1a生核桃单作、2a生核桃单作增加14.3%、6.7%;复合系统中与1a生核桃间作、与2a生核桃间作0-40cm土层的小麦比根长比小麦单作增加2.1%、22.5%。核桃树与小麦根系在0-40cm土层生态位重叠,促使间作核桃树和小麦根直径、比根长分布不均匀。

接种根瘤菌对蚕豆／玉米间作系统产量及结瘤作用的影响

通过田间试验,研究了不同施氮水平下蚕豆接种根瘤菌GS374对蚕豆/玉米间作系统产量及蚕豆结瘤作用的影响。结果表明,不施氮处理接种根瘤菌所获得的单作或间作系统产量与不接种但施N225kghm-2的相应系统产量相当,且施N225kghm-2处理接种仍能促进蚕豆的结瘤作用。统计分析表明,与不接种根瘤菌、蚕豆单作、不施氮相比,接种、蚕豆/玉米间作、施氮均极显著地提高了蚕豆生物学产量,但只有间作能显著增加其籽粒产量;施氮显著增加玉米生物量和籽粒产量。施N225kghm-2后,蚕豆接种、间作对玉米生物量无显著影响;但不施氮时蚕豆接种显著提高了与之间作的玉米籽粒和生物学产量,增幅分别为34.3%和25.6%。接种根瘤菌显著提高了不同氮处理以籽粒产量为基础计算的土地当量比和不施氮处理以生物学产量为基础计算的土地当量比。蚕豆接种根瘤菌与不接种相比,其单株根瘤数和根瘤干重均显著增加;间作与蚕豆单作相比对根瘤数的影响较小,但显著促进了蚕豆单株根瘤干重的增加。因此,本研究认为豆科作物接种合适的根瘤菌,是进一步提高豆科/禾本科作物间作系统间作优势的又一重要途径。

小麦/蚕豆间作体系中的氮节约效应及产量优势

通过田间小区试验，研究了小麦／蚕豆间作条件下作物的产量优势及不同施氮水平和种植方式中土壤硝酸盐累积。研究表明，间作可以提高作物单位面积复合产量，增产幅度在6％～33％之间，不施氮处理间作小麦产量比单作增加达84％；间作和施氮对蚕豆产量没有显著影响。不同种植方式下土壤剖面中硝酸盐累积量趋势表现为蚕豆单作〉小麦、蚕豆间作〉小麦单作。不施氮、施氮量为20、40、60kg/hm^2条件下，种蚕豆的土壤硝酸盐累积量分别比种小麦的土壤增加了25．4、63．5、50、9、93．4kg／hm^2，间作降低了土壤中硝酸盐累积。小麦、蚕豆间作体系中的产量优势主要是种间氮营养生态位发生了分化，蚕豆通过固定空气氮而减少对土壤有效氮的吸收，把土壤中的有效氮节约供给与之相伴的作物小麦利用。

南疆核桃间作冬麦复合系统根系分布特征研究

研究核桃-小麦复合系统中根系分布特征,为南疆核桃小麦间作系统土壤资源利用效率提供合理设计依据。以核桃、小麦单作为对照,采用根钻法取样,用Win-RHIZO根系分析系统对根系形态进行分析,比较核桃-小麦复合系统与单作系统中植物根的空间分布,通过土地当量法对复合系统评估。结果表明,复合系统中核桃和小麦的根表面积密度、根干质量密度比相应土层的核桃单作、小麦单作小;复合系统中20~40cm土层中1a生核桃、2a生核桃的根表面积密度,比1a生核桃单作、2a生核桃单作降低了30.36%、26.18%;复合系统中与1a生核桃间作、与2a生核桃间作20~40cm土层的小麦根表面密度,比小麦单作降低了23.7%、59.2%;复合系统、单作中0~40cm土层的1a生核桃、2a生核桃的根干质量密度为0~100cm土层内根总生物量的75.31%、82.84%、76.76%、83.23%;0~40cm土层为核桃与小麦根系的重叠生态位,促使复合系统中的根系分布不均匀;复合系统的地上部生物量土地当量比（1.620和1.617）均大于1,比相应单作模式提高了土地利用效率。

东北地区西部不同燕麦带状间作模式的产量及氮素吸收效应

为给东北地区西部种植模式优化提供可行的带状间作组合,于2014-2015年,在吉林省白城市开展了连续两年的大田试验,研究了燕麦//玉米、燕麦//向日葵及燕麦//绿豆三种带状间作模式的产量及氮素吸收效应。结果表明,三种间作模式均具有显著的产量优势及较高的氮素吸收效率,土地当量比(LER)及氮素吸收当量比(NER)均大于1,燕麦//向日葵带状间作的LER及NER分别为1.23~1.38、1.29~1.44,两年内均为最高。燕麦//向日葵间作中,两种作物的边行产量均显著高于单作及内行,对间作燕麦、向日葵产量的贡献率分别为44.2%~45.1%、69.9%~70.8%,具有显著的边行优势。综合分析认为,燕麦//向日葵带状间作在东北地区西部具备一定的推广应用价值。