施氮与种间距离下大豆/玉米带状套作作物生长特性及其对产量形成的影响

为明确施氮和种间距离下套作作物生长特性及其对产量形成的影响。本文以大豆/玉米带状套作系统为研究主体,探究不同氮水平(施氮与不施氮)与种间距离(玉豆间距30、45、60和75 cm、单作100 cm)下作物生长率、干物质积累与分配及产量差异,并对作物干物质积累过程进行拟合,综合分析作物生长规律和产量效益。结果表明:玉米生长率在抽雄期至乳熟期达最大,不施氮下以间距30 cm(MS30)最高,较玉米单作(MM100)高出34.99%。套作大豆生长率在初花期前显著低于单作(SS100),而初花期后高于SS100,以间距60cm(MS60)最高,盛花期—盛荚期在不施氮下较SS100高出78.91%。Logistic方程可较好的拟合玉米、大豆的干物质积累过程,且R2均在0.95以上。与不施氮相比,施氮推迟了玉米干物质积累高峰,提高了干物质积累量;套作大豆生育前期干物质积累慢于单作,而生育后期间距45cm(MS45)、MS60干物质积累逐渐与单作持平甚至超过单作。施氮提高了玉米籽粒干物质分配率而显著提高产量,2年间玉米产量分别提高10.05%、40.90%。随种间距离增加套作大豆产量呈先增后减趋势,以MS60最高,MS30最低,MS60两年间在不施氮与施氮下较MS30分别平均高出23.88%、31.77%。套作下土地当量比均在1.35以上,其中以施氮下MS60最大(1.89)。适宜的种间距离(间距60 cm)可实现套作下玉米和大豆协同生长,提高作物生长率、促进干物质积累与分配、提高系统产量和土地当量比。

小麦与玉米及大豆轮套作技术

小麦与玉米及大豆的轮套作栽培技术对提高粮食产量、降低生产成本、改良土壤、增加肥力、降低氮素化肥的使用、减少环境污染都有重要意义。本文主要从品种选择、整地、施肥与作畦、田间管理、收获几方面对轮套作技术进行了总结。

川南深丘区玉米大豆带状套作病虫草综合防控技术研究

为探索川南深丘区玉米大豆带状套作种植模式下病虫草害防治技术,在玉米大豆复合生长周期,开展以农业防治和科学用药为主的全程病虫草害综合防控技术研究。研究结果表明,防控区病虫害发生程度远低于对照区。与对照区相比,防治控区玉米大小斑病病株率减少29.56%,病情指数减少41.26;玉米纹枯病病株率减少43.48%,病情指数减少51.78%;玉米螟被害株率减少62.86%,百株虫量减少56.45%;蚜虫虫株率减少53.68%,百株虫量减少69.05%%。调查三户农户玉米平均亩产量490.38kg,大豆平均亩产量30.35kg,每亩产值1 838.49元,加上政府补贴每亩200元,每亩总收入2 038.49元。扣除种植投入每亩960.00元,每亩收益1 078.49元,达到了“玉米产量基本不减,增收一季大豆”的生产目标。

小麦-玉米-大豆带状复合种植机械化分析

农业机械化是农业现代化的重要内容,它对提高农作物产量、质量、减轻农民劳动强度、促进农业可持续发展具有重要意义。基于此,本文对小麦-玉米-大豆带状复合种植机械化进行分析,首先对小麦-玉米-大豆带状复合种植模式进行概述,分析小麦-玉米-大豆带状复合种植模式的经济效益,提出小麦-玉米-大豆带状复合种植模式农艺措施的优化调整策略,以期为相关人员提供参考。

大豆玉米带状种植与叶用芥菜轮作高效栽培技术

大豆玉米带状复合种植与叶用芥菜轮作模式采用机械化,比传统种植模式每667 m2节省10个用工,且套作与轮作相结合提高了土地利用率,较好地解决了秸秆原位还田问题。近年来,大豆玉米复合种植模式在全国各地均有推广(严旖旎等,2023;杨武杰等,2023;覃庆福等,2024),玉米花生带状复合种植轮作芥菜栽培模式效益好,已在广西钟县推广(钟章敏等,2023)。

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。

西南地区玉米-大豆带状套作成本及综合效益分析

为了探究玉米-大豆带状套作模式在西南地区的推广价值,采用比较分析法和主成分分析法,对4种种植模式,即玉米-大豆带状套作(SRI)、玉米-大豆单行套作(RI)、单作玉米(MM)和单作大豆(MSB)的产量、产值、成本、成本构成及综合效益进行了分析。与单作相比,SRI模式显著提高土地复种指数,提高了土地利用率,具有良好的产出效果,不同地区SRI模式的平均纯收益为13422.17元/hm^(2),较RI、MM和MSB模式分别高24.15%、32.86%和554.98%;SRI总成本为13252.70元/hm^(2),较MM和MSB模式分别高31.99%和100.72%,较RI模式低1.87%。总成本中用工费用所占的比例最高,较MM和MSB模式分别增加21.51%和76.28%,较RI模式低2.85%;就综合效益而言,川南-仁寿、川中-乐至和川西-雅安地区的SRI模式综合效益排名均位于各地区第一,川南和川中丘陵地区的综合效益最好,其次为川西盆周山区。玉米-大豆带状套作模式是西南地区提高经济效益和综合效益较为理想的种植模式,其在丘陵地区的推广价值要高于盆周山区。

带宽配置对玉米大豆带状套作生长发育的影响

带宽配置不同,带状套作体系中的农作物在生长发育过程中会表现出不同的特征,进而影响农作物产量和品质。本文以玉米大豆带状套作体系为研究对象,针对不同带宽配置下,玉米大豆在不同生长发育阶段中的养分积累和竞争、干物质积累分配情况和产量进行了试验分析,探讨了带宽配置对玉米大豆带状套作生长发育的具体影响,总结得出了最佳的带宽配置。

大豆/甜玉米—小麦带状条播高效复种技术

一、大豆甜玉米带状复合种植技术 大豆甜玉米带状复合种植技术经过近几年的示范来看,其种植模式以6∶3较为适宜,整个生产过程都可以用上机械及配套农机具.即6行大豆3行甜玉米的种植模式.该种植模式可亩产大豆150~200 kg、甜玉米鲜粒1300kg以上.不仅实现了大豆生产的经济效益而且提升了甜玉米的品质,增加了经济收入.

小麦/玉米/大豆套作的产量、氮营养表现及其种间竞争力的评定

采用多年大田试验研究了小麦-大豆(A1)、小麦-甘薯(A2)、玉米(A3)、小麦/玉米/大豆(A4,麦/玉/豆)和小麦/玉米/甘薯(A5,麦/玉/薯)5种种植模式的生物积累和氮素吸收特性,以探讨麦/玉/豆套作体系的种间竞争力变化规律。试验通过土地当量比(LER)、种间相对竞争力(A)、氮营养竞争比率(NCR)等指标来评定不同套作系统内的作物竞争力。结果表明,麦/玉/豆套作表现出明显的套作优势(LER>1、Awc<0、Acs>0、NCRwc<0、NCRcs>1),玉米始终占据套作系统的优势生态位,小麦、大豆处于竞争劣势;与A1、A2、A3及A5相比,麦/玉/豆套作提高了各作物在开花期(或吐丝期)与成熟期的籽粒产量与吸氮量和地上部植株的总生物量与总吸氮量;各作物的生物量与吸氮量在处理间的变化规律为套作>单作、大豆茬口>甘薯茬口,以A4处理最高。麦/玉/豆套作的全年总经济产出比麦/玉/薯套作平均高28.02%。

不同玉米-大豆带状套作组合条件下光合有效辐射强度分布特征对大豆光合特性和产量的影响

【目的】发展间种套作大豆是有效解决粮食供需矛盾的重要途径。本文旨在通过优化群体配置,改善群体光分布特征,实现大豆对有效光能的高效利用,为套作大豆高产栽培及群体结构的优化设计提供理论依据和技术途径。【方法】本研究于2011年和2012年,以不同株型玉米杂交种和大豆品种贡选1号为试材,设计登海605/贡选1号(处理A)、川单418/贡选1号(处理B)、雅玉13/贡选1号(处理C)3种玉豆带状套作组合,并以大豆单作作为对照(CK),分析不同玉豆带状套作组合PAR分布特征对大豆光合特性和产量的影响。【结果】(1)不同玉豆带状套作组合的PAR和透光率存在显著差异,且均显著低于CK(P<0.05)。玉豆共生期间,处理A的PAR分别比处理B和处理C高54.4%和90.7%。处理A的透光率分别比处理B和处理C高7.4%和17.7%。处理A的PAR和透光率均显著高于处理B和处理C。这说明登海605/贡选1号的带状套作组合,能够提高套作系统的光合有效辐射强度和透光率。(2)不同玉豆带状套作组合下,处理A大豆叶片Pn显著高于处理B和处理C(P<0.05),处理B和处理C大豆的Pn与处理A相比分别低了14.16%和27.23%。Gs和Ci与Pn变化趋势相同,Pn与Gs存在显著的正相关关系(0.883**),说明气孔限制可能是Pn下降的主要原因。(3)不同玉豆带状套作组合显著提高了大豆叶片的Chla、Chlb、Chl(a+b)含量,降低了Chla/b比值,且均呈显著差异(P<0.05)。在V3、V5和R1期时,处理C大豆叶片Chla含量比处理A和B相比分别高5.42%、10.2%、5.9%和3.08%、4.9%、3.3%。处理C下大豆的Chlb含量比处理A和处理B分别高14.4%、14.9%,11.73%和7.8%、7%和5.74%。处理C大豆叶片Chl(a+b)的含量比处理A和处理B分别高7.27%,11.1%,7%和4.08%,5.35%,3.8%。处理间Chla/b与其呈相反的变化趋势。不同套作组合大豆叶片的叶绿素含量随着遮阴程度的增加而增加,使叶片更有效的捕获有限的光能,对光强降低有一定的补偿作用,增加对有限光能的利用。(4)不同玉豆带状套作组合大豆叶面积指数和干物质重且均显著低于CK。且处理间呈显著性差异(P<0.05),玉豆共生期间,不同玉豆带状套作组合大豆的LAI表现为处理A>处理B>处理C,且处理B和处理C的干物质重分别比处理A低35.4%和57.1%,LAI与干物质重存在显著的正相关关系(0.977**),说明紧凑型玉米削弱了对大豆弱光胁迫的程度,增加了LAI和光能截获量,从而提高了套作大豆群体的物质积累。(5)不同玉豆带状套作组合下,大豆产量及产量构成因素存在显著性差异(P<0.05)。处理A的单株荚数比处理B和处理C高11.28%和32.75%,单株粒数高5.19%和13.34%,每荚粒数高6.4%和22.5%,单株粒重高2.16%和6.22%。不同处理间大豆产量以处理A的产量最高,且分别比处理B和处理C高13.13%和35.6%,说明随着玉米对大豆弱光胁迫程度的加剧,大豆产量呈现降低趋势。【结论】适宜的株型配置可以改善套作大豆生长的光照环境、提高其光合效率和产量。

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对土壤氮素含量及氮素转移的影响

为探讨小麦/玉米/大豆套作对氮素营养的种间促进机制,采用叶片15N富积标记法研究了小麦/玉米/大豆(A1)和小麦/玉米/甘薯(A2)2种套作系统中不同施氮水平下的土壤培肥效果和氮素转移规律。结果表明,施氮可以提高小麦、玉米的土壤总氮含量,以施纯氮150～300kghm-2处理最高;大豆较甘薯更有利于保持土壤肥力,施氮0、150、300和450kghm-2水平下种植大豆后的土壤总氮含量比种植大豆前(小麦收获后)高38.6%、20.2%、9.4%和16.7%,而种植甘薯则降低总氮含量3.1%、1.8%、14.0%和3.8%。A1系统中小麦和玉米季土壤中NO3-N含量低于A2系统,且随施氮量的增加而增加;大豆季土壤中NO3-N含量高于甘薯季。A1和A2系统均存在15N的双向转移,15N转移量随施氮量的增加而降低,且A1的15N净转移量和转移强度高于A2;A1系统中小麦、玉米和大豆的15N净转移量比A2系统的15N净转移量分别高3.3%～12.1%、27.0%～166.2%和26.2%～78.7%。玉米与小麦之间的15N净转移方向为从玉米向小麦,玉米与大豆之间的15N净转移方向为从大豆向玉米,玉米与甘薯之间的15N净转移方向为从玉米向甘薯。

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作的氮素吸收利用及氮肥残效研究

采用15 N土壤稀释标记法研究了"小麦/玉米/大豆"和"小麦/玉米/甘薯"(以下简称"麦/玉/豆"和"麦/玉/薯")在不同根系分隔方式下的氮素吸收利用及氮肥残效。结果表明,不分隔与完全分隔相比,2种体系的小麦植株15 N当季吸收量和回收率提高,土壤残留15 N%丰度及总N含量降低;"麦/玉/豆"的玉米植株15 N当季吸收量和回收率提高25.16%和25.16%,玉米土壤残留15 N%丰度及总N含量提高13.89%和10.15%,"麦/玉/薯"的则分别降低15.98%,15.99%,17.37%和5.19%;大豆植株的15 N当季吸收量和回收率、土壤残留15 N%丰度降低,土壤总N含量提高3.03%;甘薯植株的15 N当季吸收量和回收率提高,土壤残留15 N%丰度和总N含量降低0.91%和4.95%。在利用前茬作物残留在土壤中的15 N时,"麦/玉/豆"的小麦、玉米对残留15 N的吸收量与回收率高于"麦/玉/薯"的小麦、玉米;大豆对前茬小麦、玉米残留15 N的吸收量与回收率低于甘薯,对前茬大豆残留15 N的吸收量与回收率高于甘薯。"麦/玉/豆"较"麦/玉/薯"更有利于作物间氮素的转移、周年氮肥的高效利用和土壤肥力保持。

“小麦/玉米/大豆”套作体系中不同作物间的相互作用及氮素的转移、吸收

在根系分隔盆栽条件下,采用15N土壤稀释标记方法,研究了"小麦/玉米/大豆"三熟套作体系不同作物间的相互作用及氮素的转移、吸收利用特性。结果表明,"小麦/玉米/大豆"套作体系促进小麦对肥料氮和土壤氮的吸收,不分隔处理的生物产量、15N总吸收量和总回收率得到显著提高,土壤残留15N丰度及总氮含量明显降低;玉米表现出套作优势(Awc<0,NCRwc<0),不分隔处理的籽粒产量、籽粒15N吸收量、15N总回收率、土壤残留15N丰度及总氮含量较分隔处理提高17.17%、24.52%、17.63%、13.9%和10.1%;大豆表现出套作劣势,不分隔处理的15N总吸收量、籽粒15N吸收量、15N总回收率和土壤残留15N丰度降低,土壤总氮含量提高6.06%。"小麦/玉米/大豆"套作体系存在氮素的双向转移,以玉米向小麦、大豆向玉米转移为主。

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对根际土壤细菌群落多样性及植株氮素吸收的影响

为探讨小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作体系中根际细菌群落多样性与作物氮素高效吸收的差异特性及二者间的关系,应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究了小麦-大豆(A1)、小麦-甘薯(A2)、玉米(A3)、小麦/玉米/大豆(A4)和小麦/玉米/甘薯(A5)5种种植模式的根际细菌群落多样性。结果表明,与A1、A2、A3及A5相比,A4套作提高了各作物在开花期(或吐丝期)与成熟期的籽粒吸氮量、地上部总吸氮量和Shannon-Weiner index多样性指数(H′)。处理间的吸氮量与H′的变化规律为套作>单作、大豆茬口>甘薯茬口,以A4处理最高。不同种植模式下DGGE图谱条带的数量及亮度有较大区别,且有几条特征性条带发生了明显变化。不同种植模式间的细菌群落结构相似性较低,群落相似度系数(Cs)表现为套作与套作间>套作与单作间;A4与A5间的Cs相对较小,二者间的细菌群落结构差异较大。A4模式有利于提高根际细菌群落多样性,增强植株对氮素的吸收能力。

玉米-大豆带状套作高产玉米叶片的生理特征研究

【目的】通过净作和套作2种种植模式下不同玉米品种的产量对比,分析套作模式下不同产量水平玉米的生理特性差异,为筛选适宜玉米-大豆带状套作的玉米品种提供参考。【方法】通过2年的大田试验,在玉米-大豆带状复合种植模式下,研究21个玉米品种在净作和套作模式下的产量水平,以产量为7 500 kg/hm^2为界限,将供试的玉米品种划分为3个产量类别,即净作高产套作高产(S^HI^H)、净作高产套作低产(S^HI^L)和净作低产套作低产(S^LI^L),通过比较净作高产套作高产与净作高产套作低产两个类别下玉米穗位叶的叶片特性,从品种间穗位叶生理特性变异系数和生理特性与产量的相关性筛选套作高产玉米穗位叶的生理指标。【结果】筛选出叶绿素a、叶绿素含量和叶片厚度可作为选择套作高产玉米穗位叶的主要特征指标,在吐丝期套作高产的玉米品种叶片叶绿素a含量为345.76~503.64 mg/m^2,叶绿素含量为481.21~727.73 mg/m^2,叶片厚度为143.18~163.43μm。【结论】套作高产的玉米品种相对于套作低产的玉米品种有较高的叶绿素a、叶绿素含量和较厚的叶片厚度。

旱地玉米冬小麦大豆轮作秸秆带状覆盖栽培技术

从选地、施肥、选择轮作模式、整地、土壤消毒、春覆秆、播前准备、播种、田间管理、病虫害防治、收获及后期管理等方面总结了旱地玉米、冬小麦、大豆秸秆带状覆盖轮作栽培技术。

玉米–大豆带状种植中套作高光效玉米窄行穂位叶光合特性对弱光胁迫的响应

玉米–大豆带状套作模式下,宽窄行种植玉米,窄行叶片存在着明显的光限制现象。采用低(A1:众望玉18)、中(A2:川单418)、高(A3:荣玉1210)光效玉米品种,玉米–大豆带状套作种植模式,带宽固定为2 m,每带种植2行玉米2行大豆,设置大豆行距40 cm和玉米不同的窄行行距(B1:20 cm; B2:40 cm; B3:单作)。探究套作高光效玉米窄行穂位叶在不同窄行光胁迫下的光合指标差异。结果表明,与低光效和中光效品种玉米相比,套作常规行距(40cm)下,高光效玉米品种(荣玉1210)窄行穗位叶光合速率、PEPCase活性分别显著高出46.9%、230.1%和11.8%、13.98%;对弱光(10:00前、16:00后)的利用效率及叶绿体结构完整程度较高,而叶绿素初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)较低;随套作窄行行距减小,3类品种玉米窄行穗位叶光合速率、光合作用关键酶活性均呈下降趋势,叶绿素初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)及有效光化学量子产量(Fv'/Fm')均呈现不同程度的升高,但均以套作高光效玉米变化幅度最小。套作高光效玉米在套作环境中窄行穗位叶的光合速率、光合作用关键酶活性、产量与单作差异均未达显著水平,而低光效玉米和中光效玉米套作与单作相比,光合速率、PEPCase活性显著降低28.9%、24.2%和7.4%、5.5%。因此,不同玉米品种适应套作窄行光胁迫的能力差异显著,套作高光效玉米(荣玉1210)在套作条件下仍具有相对理想的光合生理指标,这为其适应套作光环境并获得高产提供了理论依据。

四川地区玉米/大豆带状套作对大豆形态、叶绿素荧光特征及系统产量的影响

玉米/大豆带状套作可以充分利用光环境,提高单位土地面积物质产出。为探明玉米/大豆带状复合种植模式下不同空间配置对大豆冠层光环境、形态、产量及系统效益的影响,进而为大豆高产优质栽培提供依据,本研究选用半紧凑型(‘川单418’)和紧凑型(‘荣玉1210’)玉米品种与大豆带状套作,固定带宽为200cm,玉米采用宽窄行种植,玉米窄行距设置3个处理:20cm、40cm、60cm;并以单作大豆(SS)作为对照。分析透光率、形态、光合色素、荧光参数、生物量和系统产量的变化规律。结果表明:套作大豆冠层透光率、红光/远红光(R/FR)比值随玉米窄行距的增大而逐渐降低;套作下大豆茎粗、节数、茎干重和全叶干重均随玉米窄行距增大呈降低趋势,最大值出现在玉米窄行距20cm处理下;与单作大豆相比,两个玉米品种下大豆茎粗、节数、茎干重和全叶干重均显著降低,而第2节间长和主茎长显著升高。套作下大豆叶片光合色素含量随玉米窄行距的增大而逐渐降低,各行距处理及不同玉米品种下套作的叶片光合色素含量均低于单作大豆。大豆叶片荧光参数Fv/Fm、NPQ、Fq'Fm'和Fq'/Fv'随玉米窄行距的增大均呈先增大后减小的趋势,而Fo变化趋势与之相反。玉米收获后,大豆光环境得到改善并迅速恢复生长,套作大豆形态生理指标与单作差异减小,但由于前期玉米的遮荫,各套作处理间大豆产量差异仍显著。通过系统效益分析,在玉米窄行距40cm处理下,套作系统综合产量最高,两玉米品种下玉米、大豆产量平均分别为8559.52kg·hm^-2、1717.60kg·hm^-2,土地当量比平均达1.57。本试验中大豆与两个株型玉米套作,大豆形态生理指标差异影响不显著。因此,选择紧凑或半紧凑玉米品种,适度缩小玉米窄行距可以显著改善带状套作大豆的生长环境,提高其生物量和产量。

小麦玉米大豆不同方式间套作效果分析

严重春旱和轻度春旱下的试验表明:区域性布局上,确定小麦与玉米、大豆接茬方式(套作和连作)及相应种植形式的合理比例,应以春旱发生频率和程度为主要依据。不同间套作方式对单项作物的产量影响较大,综合产量和产值趋于接近,认为间套作优势主要体现于加强了稳产避灾功能。从“麦玉豆”间套作系统中归纳了四个平衡点和七个技术原则。