柑橘园间套作大豆高效生产

为优化柑橘园生态环境,提高耕地利用率,增加果园效益,2023年,湖南省水果产业技术体系、湖南省园艺研究所、湖南省作物研究所、慈利县农业农村局联合在慈利县金慈街道跑马岗村开展了柑橘园间套作大豆栽培技术研究与示范,面积35.33公顷,每667平方米橘园可收获大豆123千克。

种间距对不同结瘤特性套作大豆根瘤生长及固氮潜力的影响

为充分挖掘套作大豆的固氮潜力,本试验以玉米/大豆带状套作系统为对象,研究了不同玉豆间距(30 cm、45 cm、60 cm和75 cm)下不同结瘤特性大豆品种(贡选1号、桂夏3号和南豆25号)的根瘤生长及固氮潜力差异。结果表明,与单作相比,带状套作可延缓大豆根瘤数目和鲜重峰值出现的时间:玉豆间距60 cm处理下,各品种大豆根瘤数目和鲜重显著高于其他间距处理,并在达到峰值期后高于单作大豆;品种间表现为:南豆25号>桂夏3号>贡选1号。带状套作相对于单作会降低始粒期(R5)前大豆根瘤的单株固氮潜力,但玉豆间距60 cm处理下,R5期贡选1号、桂夏3号和南豆25号的单株固氮潜力2年平均较单作提高8.53%、16.40%和13.70%。不同大豆品种根瘤侵染细胞内含物积累过程差异较大,相较单作,玉豆间距60cm处理下,R5期类菌体数量增多,其中聚-β-羟基丁酸盐颗粒(PHB)增加,以南豆25号表现最优。因此,带状套作下适宜的种间距(玉豆间距60cm)可增加R5期大豆根瘤数目和鲜重,提高大豆根瘤类菌体和PHB的数量,增强大豆根瘤的固氮潜力,以强结瘤品种南豆25号效果最好。

玉米套作大豆高产高效栽培技术

广西贵港为了充分地利用农田资源推行了玉米套作大豆的栽培技术,助力种植户增收。文章针对玉米套作大豆高产高效栽培技术及病虫害防治的措施加以分析,分析结果表明,种植户需平整土地,科学选种,确保底肥能满足高产高效栽培的需求,还需保障群体合理,并加强田间管理,同时大力防治锈病、蚜虫等病虫害,以期实现玉米套作大豆高产高效栽培的目标。

玉米套作大豆栽培关键技术分析

为了研究玉米与大豆的套作栽培技术,提高玉米、大豆的产量和栽培效益,通过采用田间实验和数据统计分析的方法,对玉米套作大豆的相关技术进行探讨和验证。结果表明:玉米套作大豆能够有效提高玉米和大豆的产量,并在一定程度上优化土壤生态环境;在适宜的种植密度和套作时间上,玉米套作大豆能够实现良好的相互促进效应。玉米套作大豆是一种可行的高产高效栽培技术,可为农民提供科学种植指导,提升农作物产量和经济效益。

玉米行向配置对带状套作大豆光合特性、叶片结构及产量的影响

玉米-大豆带状复合种植技术具有提高土地利用率,扩大大豆生产面积,提高大豆产量的作用,而田间配置直接影响大豆生长发育和产量形成。本研究通过分析玉米-大豆带状套作模式行向配置对大豆形态、光合生理参数及产量的影响,确定南方区域玉米-大豆带状套作模式的最优行向。试验采用单因素随机区组设计,玉米大豆行比为2∶2,带宽2 m,设置6个处理:玉米西北-东南行向净作(CKm)、大豆西北-东南行向净作(CKs)和4种行向的玉米-大豆带状套作[东-西(A1)、南-北(A2)、西北-东南(A3)、东北-西南(A4)],分析套作大豆光环境、株高、叶面积指数、光合色素、光合参数、叶片结构特性、粒叶比及产量等对复合种植系统行向的响应。结果表明,东-西行向和西北-东南行向处理的大豆前期受荫蔽程度显著低于南-北行向和东北-西南行向处理(P<0.05);东-西行向种植,套作大豆受光量最大。与净作大豆西北-东南行向处理相比,带状套作各处理大豆叶面积指数、地上部生物量、光合色素含量、净光合速率、叶片生产能力、叶片厚度、气孔密度显著降低,整体趋势为东-西行向>西北-东南行向>南-北行向>东北-西南行向处理。东-西行向处理各生育时期大豆叶面积指数、地上部生物量、光合色素含量、净光合速率以及大豆叶片厚度、气孔密度、气孔长度和气孔开度均显著高于其他带状套作处理。在产量和效益方面,东-西行向处理的大豆产量和整株粒叶比、1~5节位粒叶比及3~4节位粒叶比分别为1932.66 kg∙hm^(-2)和1074.25 g∙m^(-2)、498.50 g∙m^(-2)及207.59 g∙m^(-2),高于其他带状套作处理(P<0.05)。与玉米净作处理相比,南-北行向、西北-东南行向和东北-西南行向处理玉米实际产量显著降低,而东-西行向处理玉米产量增加1.67%。东-西行向处理下玉米产量贡献率最高(79.44%),土地当量比为1.66。在中国南方地区,东-西行向种植能显著发挥玉米-大豆套作复合种植模式的优势。

发展套作大豆，振兴大豆产业

中国大豆供求失衡,振兴大豆产业势在必行。北方大豆正面临单位土地产出率低带来的比较效益低下、产销分离引起的成本增加、大面积重迎茬种植带来的减产严重、油酯和蛋白质含量不高等不利因素,限制了进一步发展。套作大豆作为南方新型旱地多熟种植模式的主体作物,具有与主要粮食作物和谐共存,蛋白质含量高、利于食用和加工业的发展,减轻季节性干旱的危害、实现抗旱增收等优点,发展潜力巨大。作者认为稳定北方大豆面积,提高单产,大力发展南方套作大豆是振兴我国大豆产业的必然之路。

玉米株型和幅宽对套作大豆初花期形态建成及产量的影响

在"麦/玉/豆"套作模式下研究了不同幅宽和玉米株型对大豆生长前期形态建成和产量的影响.结果表明:不同株型玉米下大豆生长带的温度、湿度和透光率是导致大豆茎叶形态和组织解剖结构出现差异的直接原因.较大幅宽和紧凑型玉米下大豆的植株较矮,主茎较粗、干物质积累量较大,叶面积指数和比叶质量较高,产量较高;而较小幅宽和松散型玉米下大豆的茎叶生长不良,株高增长过快,主茎柔弱,容易倒伏,产量较低.在1.17m/0.83m(大豆/玉米)幅宽下对不同株型玉米影响下的大豆初花期茎、叶组织切片观察发现,随着荫蔽程度的加重,大豆的叶片变薄,表皮细胞体积变大,角质层变薄,栅栏组织和海绵组织分化不明显,细胞间隙增大;茎的表皮和次生木质部也变薄,薄壁细胞排列疏松,导管分化较迟,韧皮纤维不发达.套作模式下保证全年高产、高效的田间最优配置为:与紧凑型玉米套作,大豆幅宽1.17m,玉米幅宽0.83m.

施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累及产量的影响

在"玉米-大豆"套作模式下,以贡选1号为材料,研究了施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累量及产量的影响。结果表明,花后Chl a含量、Chl a/b值、净光合速率、叶、叶柄、茎和荚的干重以及地上部干物质积累总量均以低氮处理(纯氮32.4 kg/hm2)最优,其次为中氮处理(纯氮64.8 kg/hm2)。套作大豆的产量和有效荚数均以低氮处理最高,分别较对照(不施氮)高18.22%和17.37%,差异极显著;其次为中氮处理,与对照差异显著;高氮处理(纯氮97.2 kg/hm2)则显著低于对照,这是由于经高氮处理的大豆植株花后叶面积指数(LAI)过高,影响通风透光,落花落荚严重所致。可见,合理施用氮肥(纯氮32.4,64.8 kg/hm2)能提高套作大豆花后叶片的净光合速率,地上部干物质积累量,进而提高大豆产量。

磷钾营养对套作大豆茎秆形态和抗倒性的影响

以贡选1号大豆品种为材料,采用两因素随机区组设计,研究了磷钾营养对套作大豆茎秆形态和抗倒性的影响。结果表明,施用磷钾显著影响套作大豆茎秆的抗倒能力。茎秆基部节间粗度、C/N比、细胞壁纤维素、木质素含量、机械强度、抗倒指数(SLRI)均随施钾量的增加而增加,随施磷量的增加呈现出先增后降的趋势,而基部节间长度、主茎高、倒伏率均随磷钾施用量的增加而降低。SLRI与基部第1、2节间粗度、茎秆木质素、纤维素含量、机械强度及C/N比呈显著正相关,与基部节间长度、主茎长、实际倒伏率呈极显著负相关。适宜的磷钾水平(P2O517kg/hm2,K2O 112.5kg/hm2)能提高套作大豆SLRI,降低其倒伏率。

不同施氮量对套作大豆根系形态与生理特性的影响

在小麦/玉米/大豆套作模式中，利用挖掘法研究了施氮量在不同生育时期对套作大豆（贡选1号）一些根系形态与生理特性的影响。结果表明，在V3-R5时期，根干重、根瘤数、一级侧根长、伤流量均以低氮（纯氮45、90kghm^-2）处理最优；在R7时期。高氮（纯氮180、225kghm^-2）处理能够延缓大豆根系衰老，根干重、伤流量与施氮量呈正相关。根冠比与施氮量在V3-R5时期呈二次曲线关系。在生育末期呈直线递增关系。伤流量冠比（y）与三节期后天数（x）呈极显著负指数函数关系y=ae^bx。伤流液氮素内含物中NO3^-高于NH4^＋，并随着施氮量增加而增加。在套作大豆整个生育时期中根系活力呈单峰曲线，低氮处理的套作大豆根系活力明显增强，高氮处理促使根系活力的峰值推迟至R3出现，并在生育末期（R7）保持高水平（〉116．00μgg^-1 FWh^-1）。

套作大豆贮藏蛋白、氨基酸组成分析及营养评价

目的:分析不同品质类型套作大豆贮藏蛋白、氨基酸组分特征,对套作大豆蛋白质的营养价值进行评价。方法:使用近红外谷物分析仪、氨基酸分析仪等测定大豆蛋白质、氨基酸等指标。结果:套作大豆蛋白质平均含量48.71%,贮藏蛋白7S、11S相对含量分别为24.94%和67.57%,11S/7S比值高达2.74,高蛋白型套作大豆D3(中江+月黄)贮藏蛋白11S/7S高达3.08,比其净作(11S/7S比值为2.89)极显著升高0.19(P=0.001);套作大豆氨基酸总量达到37.3%,其中必需氨基酸含量占总氨基酸的38%以上,接近或高于FAO/WHO、全蛋参考模式同种氨基酸含量;FAO/WHO参考模式下套作大豆5种化学评分:氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)、氨基酸比值系数分(SRCAA)和必需氨基酸相对比值(EAARR)分别为64.34、76.82、82.10、83.06、78.06,与净作相比分别变化:2.38(P=0.002)、3.01(P=0.012)、0.03(P=0.209)、0.45(P=0.202)、-0.19(P=0.754)。结论:套作大豆具有与净作大豆一致甚至更高的氨基酸营养价值,11S/7S比值更合理,可保证大豆蛋白制品的品质。因此选择综合营养价值高的大豆品种与玉米进行套作种植。

不同空间配置套作大豆后期农学参数及光谱特征分析

以玉米-大豆套作种植模式为研究对象,通过设置不同的大豆行距调整大豆与玉米的空间位置(大豆行距设置为30cm和70cm,即距离玉米行分别为60cm和40cm),研究套作大豆后期(套作玉米收获后)农学参数变化及光谱响应特征。结果表明,由于苗期受玉米荫蔽作用,距离玉米行越近,大豆冠层透光率越低,玉米收获后大豆花期(8月10日)生物量、株高、水分含量及叶绿素在不同处理条件下差异明显。玉米收获后直至盛荚期(9月9日)和鼓粒期(10月6日),大豆迅速恢复生长,各农学参数存在差异,但不显著。通过大豆冠层反射率分析,绿峰区域(550nm左右)和近红外区域(760～1 000nm)能够很好地解析大豆叶绿素和水分变化规律。

钼肥对套作大豆干物质积累与分配及产量的影响

在"玉/豆"套作模式下,采用完全随机区组设计,研究钼肥干拌种对套作大豆干物质积累、分配及产量的影响。结果表明,五节期(V5)到完熟期(R8)套作大豆干物质积累总量随施钼量的增加呈先升高后降低的趋势,且都以B2(1.0g/kg)处理最高;V5期到盛花期(R2)干物质主要分配在茎秆和叶片中,钼肥处理降低了干物质在茎秆中的分配率,而增加了叶片的分配比例;R8期时干物质向荚果的分配比例最高,且随施钼量增加呈先增加后减少的趋势,而向茎秆和叶片的分配则表现为相反的趋势;施钼肥能够提高茎叶中的干物质向荚果的转移率及其对荚果的贡献率和产量,且均以B2处理最优。

叶面喷施烯效唑对套作大豆花后碳氮代谢及产量的影响

以大豆品种贡选1号为试验材料,在玉米-大豆套作模式下,研究不同施氮水平下叶面喷施烯效唑对套作大豆花后碳氮代谢、干物质积累量及产量的影响。结果表明：烯效唑在不同的施氮水平下均能促进植株的碳氮代谢,提高了R5期前大豆叶和茎中的总糖及全氮含量,降低了R7期叶茎中的总糖含量,显著提高了R3-R7期叶茎中总糖含量的减少量;叶面喷施烯效唑提高了R2和R3期的碳氮比,却显著降低了R5期后的碳氮比;烯效唑提高R3-R7期的干物质积累量、有效荚数、百粒重和产量。在低（0 kg·hm^-2）、中（32.4 kg·hm^-2）、高氮水平（64.8 kg·hm^-2）下,分别以喷施60,30和90 mg·kg^-1烯效唑的干物质积累量和产量最高。综合碳氮代谢及产量的表现,玉米-大豆套作模式下以施32.4 kg·hm^-2纯氮,于V5期喷施30 mg·kg^-1烯效唑效果最佳。

磷钾对套作大豆干物质积累与分配及产量的影响

在"玉/豆"套作模式下,采用随机区组设计,研究磷、钾营养对套作大豆干物质积累、分配及产量的影响。结果表明:完熟期套作大豆干物质积累总量及根、茎、叶、荚各器官干物质积累量均随施钾量增加而增加,随施磷量增加呈先升高后降低的趋势,且都以P2K3(P2O517kg·hm-2,K2O 112.5kg·hm-2)处理最高;茎秆、叶片干物质积累量随生育时期均呈单峰曲线变化,各时期干物质积累量随施钾、施磷量增加的变化与干物质积累总量表现一致(苗期除外);完熟期干物质向荚果的分配比例随施钾量增加而增加,随施磷量增加呈先增加后减少的趋势,而向茎秆和叶片则表现为相反的趋势;增施磷、钾肥能够提高营养器官干物质向荚果的转移量、转移率及其对荚果的贡献率和产量,以P2K3产量最高,为2 832.04kg·hm-2,显著高于其他处理。

磷、钾营养对套作大豆钾素积累及利用效率的影响

以贡选1号为材料,研究了磷、钾营养对套作大豆钾素积累及利用效率的影响。结果表明,套作大豆全生育期钾素积累动态符合＂S＂型增长曲线。完熟期钾素积累总量以及根、茎、叶片、荚果各器官钾素含量均随施钾量增加而增加,随施磷量增加呈先增加后减少的趋势;各处理均以P2K3（P2O517.0 kg/hm^2,K2O 112.5 kg/hm^2）最高,较不施磷、钾（P0K0）高18.79%5-8.33%。全生育期钾积累速率呈单峰曲线变化,随施钾量增加而增加,随施磷量增加先升高后降低,出苗后90 d左右达到最大值。钾素生产效率、吸收利用率、农学利用率随施磷、施钾量增加与钾积累速率表现一致,但收获指数随施磷量增加先降低后升高。合理施用磷、钾肥能提高套作大豆钾素利用效率,以P2K1（P2O517.0 kg/hm^2,K2O 37.5 kg/hm^2）处理最好。

不同氮肥水平下叶面喷施烯效唑对套作大豆生长和氮代谢的影响

以大豆品种‘贡选1号’为试验材料,在玉米-大豆套作模式下,研究在不同氮肥水平下叶面喷施烯效唑对大豆植株生长和根系氮代谢的影响。结果表明:烯效唑在不同施氮水平下均具有显著的控旺效果,使株高、第1节间长以及株高/茎粗比值降低,茎粗、分枝数以及地上部干物质量增加;烯效唑促进植株氮代谢,使植株地上部、地下部全氮含量以及根系伤流量增多,伤流中NO3--N、NH4+-N含量、氨基酸总量以及天冬氨酸、苏氨酸等氨基酸含量上升,NH4+-N/NO3--N比值、谷氨酸、甘氨酸等氨基酸含量降低;在低氮肥水平(0kg.hm-2)下以喷施60mg.kg-1烯效唑,中氮肥水平(32.4kg.hm-2)下喷施30mg.kg-1烯效唑,高氮肥水平(64.8kg.hm-2)下喷施60、90mg.kg-1烯效唑效果较优,能有效控制植株地上部旺长和促进根系对氮素的吸收、同化能力、代谢能力,提高植株氮循环水平。

氮肥对套作大豆干物质积累与分配的影响

在麦／玉米／豆种植模式下，研究了施氮量对套作大豆干物质积累与分配的影响。结果表明，随着施氮量的提高，大豆LAI增大，叶片衰老延缓，在盛荚期保持更大的叶面积，有利于干物质的积累。适宜的施氮量（≤135kg／hm^2）在大豆结荚期后能协调植株各部分干物质的输出率，对套作大豆有明显的增产作用；高氮处理（180．225kg／hm^2）促使植株茎、叶干物质量在始熟期积累过多，而干物质的输出率降低，导致源／库比例不协调，对豆荚的贡献率降低，产量降低。就不同器官而言，叶片对籽粒的贡献率大于茎秆对籽粒的贡献率。干物质量与产量构成因素存在明显相关，在套作大豆苗期，根、茎干物质量与充实度、产量显著正相关；在套作大豆生育中、后期，叶片干物质积累量与产量构成因素呈显著负相关。综上所述，适宜施氮量（45～90kg／hm^2）提高干物质的贡献率，减少大豆秕粒，有利于套作大豆获得高额产量。

不同施氮水平下净、套作大豆茎秆特征比较研究

在"玉/豆"模式下,研究了不同施氮水平和套作条件下大豆的茎秆特征。结果表明:套作大豆主茎高度显著高于净作大豆,而茎粗和主茎节数差异不显著。净、套作大豆各节间长度呈"降-升-降"的趋势,套作大豆最长节间出现在第9节,比净作大豆最长节间节位点低了2节。与净作大豆相比,套作大豆第7节间长度增加最大,为2.2 cm(F=240.56**,P=0.0001),增加幅度达到61.24%。不同施氮水平下,各节间长度均呈"降-升-降"的趋势,且最长节间位置没有改变。说明套作大豆比净作大豆更容易倒伏的原因是节间长度大幅度的增长和最长节间下移;施氮是影响大豆节间长度的一个因素,但套作条件是使大豆最长节间位置改变的主要原因;防控套作大豆旺长以及茎部倒伏的最佳时期在7节期以前。

不同磷钾处理下套作大豆干物质积累及钾肥利用率的动态变化

在磷钾供应条件下,以贡选1号为材料,研究了田间套作大豆干物质积累及钾肥利用率的动态变化。结果表明,套作大豆干物质积累量和钾素吸收量均随生育时期推进而持续增加,均符合"S"形曲线,可用Logistic方程y=k/(1+ae-bx)拟合。干物质积累速率前期缓慢,随后迅速上升,出苗后79.3d达到高峰后缓慢下降,钾肥吸收速率与干物质积累速率趋势一致,但最大吸收速率出现时间(出苗后73.6d)早于干物质积累最大速率出现时间。钾肥利用率呈现先升高后降低的趋势,最高阶段利用率与最大吸收速率出现时间基本一致(出苗后75d～90d)。施用磷钾提高了钾素吸收速率、干物质积累速率、钾肥积累利用率和阶段利用率,但没有改变其变化趋势。