禾豆间作系统水分和根系分隔对牧草氮素吸收利用及转移的影响

[目的]禾豆间作可兼顾生产和生态效益,提高氮素利用效率并减少氮肥污染。目前对不同水分条件下禾豆间作体系氮素利用吸收及转移分配过程尚不清晰。[方法]通过设置2时段总水量相同但间隔3,5天的不同频次水处理,结合根系分隔(不分隔、尼龙网分隔、塑料板分隔)和氮同位素标记方法,研究间作禾豆牧草的地上生物量、氮素的吸收利用、固氮率和氮转移率。[结果]间作披碱草的地上生物量、氮含量和氮素累积量相较单作披碱草显著提升,而苜蓿间作相比单作均降低。在总水量持平的情况下,高频水分处理使牧草的地上生物量比中低频水分处理分别提高6.28%,17.32%,苜蓿的固氮率也在高频水处理下比中低频水处理分别提高39.82%,44.81%,但部分中低频水分处理下氮含量和氮素累积量显著高于高频水分处理(p<0.05),且促进氮素的转移。根系分隔使禾豆相互作用减弱,表现为根系分隔增加间作苜蓿的地上生物量、各部位氮含量及地上部氮素累积量,减小间作披碱草的对应指标。间作苜蓿的固氮和氮转移率表现为不分隔>尼龙网分隔>塑料板分隔。[结论]适度的水分调控可以提高禾豆间作的优势,且根系互作是促进豆科牧草生物固氮和氮转移的关键。

根系分隔方式对‘热研5号’圭亚那柱花草亲缘识别与选择的影响

为探索根系分隔方式对‘热研5号’圭亚那柱花草(Stylosanthes guianensis‘Reyan No.5’)亲缘识别与选择的影响,通过盆栽试验,研究圭亚那柱花草‘热研5号’分别与自身以及‘热研2号’、‘热研21号’和‘热研24号’3个品种伴生生长时,3种根系分隔方式(根系不分隔、尼龙网分隔、塑料膜分隔)下柱花草形态特征(株高、分枝数、根长、侧根数)和生物量分配(地上生物量、地下生物量、总生物量、叶茎比、根冠比)的变化差异。结果表明:不同根系分隔方式下,‘热研5号’圭亚那柱花草的生长指标发生显著变化,地上生物量、地下生物量、总生物量等表型指标均呈现出根系不分隔<尼龙网分隔<塑料膜分隔的变化趋势。根系不隔离条件下,与‘热研24号’伴生时,‘热研5号’圭亚那柱花草的株高、分枝数、地上生物量、地下生物量、总生物量、叶茎比均显著增加(P<0.05),与‘热研21号’伴生时,分枝数、侧根数、地下生物量、总生物量和根冠比显著增加(P<0.05),与‘热研2号’伴生时地上生物量、总生物量及叶茎比显著降低(P<0.05),其余生长指标与对照组相比均无显著差异;相互作用强度分析表明,‘热研5号’与‘热研24号’和‘热研21号’伴生时生长被促进,‘热研24号’的促进效应更强,与‘热研2号’伴生时生长被抑制。说明‘热研5号’圭亚那柱花草可以通过根系分泌物识别邻近植物与自身的亲缘关系,进而对邻近生长的近亲缘植株采取控制自身生长的合作性响应策略,对邻近生长的远缘亲属植株采取增强自身生长的竞争性响应策略。

根系分隔对玉米/大豆间作产量及种间竞争的影响

目的明确不同地下部分隔方式对玉米/大豆间作产量与种间竞争的影响,为理解间作模式下提高作物产量提供理论依据。方法通过大田试验设置2种单作(T1:单作玉米、T2:单作大豆)和4种种植比例和分隔方式的间作方式(T3:2∶2不分隔间作、T4:2∶4不分隔间作、T5:2∶2分隔间作、T6:2∶4分隔间作),分析对玉米和大豆生物量、产量、竞争指数和产量构成的影响。结果不同间作方式T3,T4,T5和T6的玉米产量较T1单作分别提高45.7%,55.7%,21.0%和33.9%,T3,T4,T5和T6的大豆产量较T2单作分别降低20.7%,13.9%,15.8%和11.8%。不分隔间作处理土地当量比(T3:1.13和T4:1.10)高于分隔间作处理(T5:1.03和T6:1.04)。不分隔间作处理玉米的侵占力(T3:0.66和T4:0.70)显著高于分隔间作处理(T5:0.37和T6:0.46)。不分隔间作相比单作增加玉米的穗重、穗粗、穗长、行列数和千粒重,分隔间作与单作玉米的穗重、穗粗、穗长、行列数和千粒重间无显著差异(p>0.05),间作方式相比单作降低了大豆的单株荚数和单株粒数。结论不分隔间作相比分隔间作增加间作系统产量,提高玉米产量和产量构成,降低大豆产量,主要源于间作中玉米的竞争力高于大豆。

不同施氮水平及根系分隔方式对间作小麦蚕豆氮吸收的影响

通过盆栽试验设置了3种根系分隔方式(无分隔、尼龙分隔、塑料分隔)和3个氮(N/2、N、3N/2)水平,分析了间作小麦蚕豆的干物质量、氮素累积吸收量和养分竞争比率,研究不同种植模式及不同施氮水平对小麦蚕豆氮素营养累积吸收特征和养分竞争规律的影响。结果表明:不同氮水平和根系分隔方式改变了间作小麦和蚕豆的干物质量,小麦拔节期,低氮、常规施氮和高氮水平下,尼龙分隔方式下小麦干物质累积量分别高于不分隔和塑料分隔60.8%、61.46%,71.19%、73.42%,63.02%、61.54%。低氮水平下,无分隔方式蚕豆干物质平均累积量分别低于尼龙和塑料分隔15.46%和20.68%;推荐施氮水平下,抽穗期和成熟期,尼龙分隔蚕豆干物质累积分别低于无分隔和塑料分隔24.53%、23.11%和26.66%、26.96%;高氮条件下,3种根系分隔方式间差异不明显。不同氮水平和根系分隔方式也改变了间作小麦和蚕豆的氮素累积吸收量。其中低氮条件下,无分隔小麦氮素累积吸收量明显高于尼龙和塑料分隔,随施氮量增加,这种优势逐渐不明显;低氮和高氮条件下,3种根系分隔(PB、MB、NB)蚕豆氮素累积吸收量差异不显著,推荐施氮条件下,塑料分隔方式下蚕豆氮素吸收量急剧增加,尤其籽粒膨大期,与尼龙分隔和不分隔相比分别增加29.03%、26.48%。低氮和常规施氮条件下,拔节期、孕穗期和灌浆期,尼龙和无分隔体系小麦相对于塑料分隔体系养分竞争比率(NCRcs)高于蚕豆。

不同结瘤品种与根系分隔对大豆光合特性、生物量及产量的影响

采用根系分隔盆栽试验,研究了强结瘤(NTS1007)和弱结瘤(南豆12)大豆品种在3种不同根系分隔方式(B1,B2,B3)下大豆的光合特性、农艺性状、生物量及产量的变化规律。结果表明:相对于弱结瘤处理,强结瘤品种可提高大豆的净光合速率,且在R1期达到最大值,比弱结瘤增加了13.17%。随着生育时期的推移,强结瘤品种较弱结瘤品种增加大豆生物量,增幅呈先减少后增加的趋势,从V3期30.95%减小到R1期1.27%,在R4期增长到23.36%。相对于强结瘤品种,弱结瘤品种可降低大豆株高,在V3、R1、R4期下分别降低了18.68%、40.90%、21.65%;增加大豆单株粒数、百粒重与籽粒产量,分别增加87.03%、14.88%、55.94%。不同根系分隔方式下,尼龙网分隔有利于改善大豆的农艺性状。在V3、R1、R4期,尼龙网分隔较完全分隔株高分别降低了17.05%、9.74%、5.51%;在R1、R4期下,尼龙网较不分隔处理茎粗分别增加了4.85%、9.78%。大豆净光合速率在V3、R1、R4期均为尼龙网分隔最高,在V3、R1、R4期较完全分隔高14.67%、2.82%、24.00%。大豆根与茎的生物量在V3期尼龙网分隔最高,较不分隔分别高40.00%、6.06%,在R1、R4期下完全分隔最高,较尼龙网分隔分别高16.45%、8.59%。叶与荚的生物量在V3期以完全分隔最高,较尼龙网高17.14%;在R1、R4期下均以不分隔最高,与尼龙网分隔相比分别高10.55%、11.01%。不同根系分隔方式对大豆的产量有显著影响,大豆百粒重与籽粒产量均为不分隔>尼龙网分隔>完全分隔,不分隔下大豆百粒重与产量较完全分隔分别高11.22%、25.45%。

AMF接种与作物根系分隔方式对紫色土上间作大豆生长及磷素吸收的影响

比较了不同丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)接种状况[不接种(NM)、接种Glomus mosseae(GM)、接种Glomus etunicatum(GE)]和玉米/大豆间作体系不同根系分隔方式(不分隔,隔尼龙网,隔塑料布)对大豆植株生长及磷素吸收累积的影响。结果表明:接种GM和GE处理下的间作大豆根系侵染率在不同根系分隔方式之间无显著差异,接种AMF抑制了间作大豆根系的伸长,其中接种GM处理能使大豆生物量显著提高,并在根系不分隔处理下使大豆对磷素吸收较多而生长较好,接种GE真菌则不能促进大豆对磷素的积累。间作体系不同根系分隔方式对大豆的影响也不同,其中大豆的根系长度在隔塑料布处理下最短,大豆生物量在根系分隔处理下均大于不分隔处理,根系不分隔处理能够较好的促进大豆对磷素的积累。所有复合处理中,以GM-不分隔处理组合对间作大豆的生长及磷素累积的促进作用最好。

不同根系分隔方式对间作蚕豆养分吸收和斑潜蝇发生的影响

通过根系分隔的盆栽试验,研究了地下部分隔对小麦//蚕豆间作系统中蚕豆的养分吸收和斑潜蝇发生的影响。结果表明:根系完全分隔处理蚕豆的生物量和N、P、K吸收量均高于其余2种分隔方式,在各个生育期,根系完全分隔处理与不分隔处理间差异均显著。根系分隔方式还影响了蚕豆斑潜蝇的发生,蚕豆斑潜蝇的发生均表现为根系不分隔(I)<尼龙网分隔(M)<完全分隔(P)。说明根系的相互作用,对蚕豆斑潜蝇的发生有一定的减轻作用。

玉米/大豆套作系统下不同品种与根系分隔对大豆根瘤固氮及氮素吸收的影响

【目的】研究玉米/大豆套作系统下不同品种与根系分隔处理对大豆生物固氮酶活性和吸氮量的影响,为完善间套作系统下氮高效理论提供借鉴。【方法】通过根系分隔盆栽试验,研究了3种根系分隔方式(根系不分隔、尼龙网分隔、塑料膜分隔)对强结瘤大豆品种‘NTS1007’和弱结瘤大豆品种‘南豆12’的根瘤固氮酶活性、地上部生物量及氮素吸收的影响。【结果】‘NTS1007’的地上部植株总生物量与吸氮量、根瘤固氮酶活性均显著高于‘南豆12’,但籽粒的产量和吸氮量比‘南豆12’低48.9%、55.3%。根系不分隔下大豆根瘤固氮酶活性、地上部生物量及植株吸氮量显著高于完全分隔,在R1时期不分隔较完全分隔分别高26.11%、43.4%、18.5%;在R3时期较完全分隔分别高32.2%、46%、25.5%。

根系分隔方式下紫花苜蓿/燕麦间作氮素利用及种间互馈特征研究

为探明紫花苜蓿/燕麦间作下种间氮营养竞争和互馈,试验采用桶栽土培法对紫花苜蓿和燕麦进行模拟间作,通过不同生育期、不同氮素水平及不同根系分隔方式对紫花苜蓿和燕麦的氮代谢特性、根系特性及紫花苜蓿结瘤特性进行研究。结果表明:燕麦氮代谢特性、根系特性及紫花苜蓿结瘤特性在各生育期和氮素水平下表现为不分隔>尼龙网分隔>塑料分隔≥单作,且差异显著。紫花苜蓿的氮代谢酶活性、氮含量、氮积累量在现蕾期和初花期时均表现为单作显著大于不分隔和尼龙网分隔(P<0.05),根系平均直径和根系体积在各生育期和氮素水平下表现为单作>塑料分隔>尼龙网分隔>不分隔,且单作显著大于不分隔。在两个氮素水平下,各生育期的紫花苜蓿和燕麦的氮代谢酶活性、干物质重、氮含量、氮积累量、根表面积、根平均直径、根体积、根系活力均表现为N210(施氮水平)>N_(210)(不施氮水平),而紫花苜蓿总根瘤重、总根瘤数、有效根瘤数、有效/根瘤数均表现为N210<N21,且在初花期时不同根系分隔方式间的差距最大。因此,在紫花苜蓿/燕麦间作体系中,种间根系互作越紧密,越有利于燕麦根系的生长和根系活力的提高,增强燕麦氮同化能力,促进紫花苜蓿结瘤固氮并将由此产生的氮素部分继续转移给燕麦,增强间作系统中种间氮营养的互补利用,以达到紫花苜蓿/燕麦间作体系内的种间氮营养高效回馈,从而有效提高了间作体系中氮素的利用效率;且适宜氮素的添加和生育期的推进,使得种间根系互作不断加强,加强了种间氮素的互补利用,促进其间作体系内氮素的高效利用。

根系分隔方式对间作玉米大豆根际红壤磷组分及磷吸收的影响

【目的】明确不同根系分隔方式对间作玉米大豆根际红壤Hedley磷组分与作物磷吸收的影响,为理解间作模式下红壤磷高效利用机制提供理论依据。【方法】以玉米大豆间作为研究对象开展盆栽模拟试验,设置根系塑料分隔(SB)、尼龙网分隔(MB)和不分隔(NB)3种方式,研究在不同磷水平下(P_(2)O_(5),0、50、100、150、200 mg/kg土,分别用P0、P1、P2、P3、P4表示)玉米和大豆生物量、磷吸收量及根际土壤活性、中活性和稳定性磷组分的变化。【结果】相比SB,NB显著提高间作玉米和大豆的生物量,间作系统生物量LER随施磷水平增加而降低,在P2水平达到最大。NB玉米磷吸收量显著提高,NB大豆在P1-P3水平磷吸收量显著提高。间作系统磷吸收优势随施磷水平先增加后下降,在P3水平达到最大。相比SB,NB玉米根际土壤活性磷组分提高,中活性磷组分降低;大豆根际土壤活性磷和中活性磷组分显著降低。NB玉米根际土壤活性无机磷含量相比SB显著提高,大豆根际土壤活性和中活性无机磷、活性和中活性有机磷含量均低于SB。冗余分析表明,NaHCO_(3)-Pi是玉米和大豆根际土壤速效磷含量和植株磷吸收量、生物量变化的最主要因素(分别可解释49.5%、27.2%)。随机森林模型发现,大豆和玉米根际土壤中活性磷组分对间作系统磷吸收优势的贡献最大,分别为14.65%和10.52%。【结论】间作玉米大豆根系不分隔处理可提高作物生物量与磷吸收量,提高玉米根际土壤活性无机磷组分,降低大豆根际土壤活性磷组分、中活性磷组分,其中大豆根际土壤中活性磷组分是提高间作系统磷吸收优势的最主要原因。

施氮及根系分隔处理对间作尾巨桉和降香黄檀幼苗光合生理特性的影响

以尾巨桉和降香黄檀为研究对象,通过盆栽试验设置了不隔、网隔及膜隔3种根系分隔方式和不施肥、3.0 g/盘、6.0 g/盘3个氮水平,分析了间作尾巨桉和降香黄檀的干物质量和生理代谢指标,探讨不同根系分隔方式和施氮水平对尾巨桉与降香黄檀幼苗生理代谢的影响。结果表明:不同氮水平和根系分隔方式改变了间作尾巨桉和降香黄檀的生理生长特性。施氮显著提高尾巨桉与降香黄檀干物质积累量、叶面积指数、叶绿素含量、可溶性糖含量、保护酶活性、光能利用效率和光合特性,但根系分隔处理对尾巨桉和降香黄檀生理代谢的影响不一致。在不隔模式下,不施氮、低氮和高氮水平的尾巨桉幼苗干物质积累量分别高于网隔、膜隔8.74%、6.97%、5.49%,16.43%、24.18%、15.32%;降香黄檀则是膜隔效果最优,在3种施氮水平下,其干物质积累量分别高于不隔和网隔32.70%、30.82%、38.75%,11.26%、15.39%、4.25%。3种根系分隔模式中尾巨桉竞争力强于降香黄檀,尾巨桉幼苗叶片生理代谢和光合作用表现为不隔>网隔>膜隔,降香黄檀为膜隔>不隔>网隔。因此,尾巨桉和降香黄檀混交是通过提高生理代谢和促进植株光合作用来提高植物的生长量。

施氮和根系分隔对玉米/紫花苜蓿间作体系中紫花苜蓿根系形态和固氮能力的影响

通过盆栽试验,采用随机区组设计和根系分隔技术研究了施氮和根系分隔方式对玉米/紫花苜蓿间作体系中紫花苜蓿根系形态和固氮能力的影响,为玉米/紫花苜蓿间作体系氮素管理和化肥减量增效提供科学依据。结果表明,施氮能增加紫花苜蓿不同茎级根长、根表面积、根体积,增幅分别为22.4%、18.4%、16.9%;降低根瘤数、根瘤干质量、固氮率、固氮量、豆血红蛋白含量,降幅分别为33.8%、64.5%、29.4%、17.0%、55.4%。在不施氮条件下,与塑料板分隔(PSS)处理相比,根系不分隔(NS)和根系尼龙网分隔(NNS)处理紫花苜蓿不同茎级的根长、根表面积、根体积分别降低26.1%、29.1%、36.9%和13.6%、12.9%、23.5%,根瘤数、根瘤干质量、固氮率、固氮量、豆血红蛋白含量分别增加69.5%、76.4%、148.2%、52.9%、73.3%和49.3%、61.4%、66.0%、41.9%、43.3%;与NNS处理相比,NS处理使紫花苜蓿不同茎级的根长、根表面积、根体积分别降低14.0%、18.8%、19.5%,根瘤数、根瘤干质量、固氮率、固氮量、豆血红蛋白含量分别增加13.5%、9.3%、49.5%、7.8%、20.9%。在施氮条件下,与PSS处理相比,NS和NNS处理紫花苜蓿不同茎级的根长、根表面积、根体积分别降低23.9%、28.3%、32.3%和12.6%、15.3%、23.5%,根瘤数、根瘤干质量、固氮率、固氮量、豆血红蛋白含量分别增加45.5%、97.6%、105.5%、30.0%、42.6%和42.8%、45.5%、58.6%、26.2%、18.2%;与NNS处理相比,NS处理使紫花苜蓿不同茎级的根长、根表面积、根体积分别降低12.9%、15.4%、18.1%,根瘤数、根瘤干质量、固氮率、固氮量、豆血红蛋白含量分别增加1.9%、35.8%、29.6%、2.9%、20.7%。综上,施氮和根系分隔均会促进玉米/紫花苜蓿间作体系中紫花苜蓿不同茎级根系的生长,但会抑制紫花苜蓿的固氮能力。

施氮及不同根系分隔模式对尾巨桉和降香黄檀幼苗叶片氮含量及光合生理特性的影响

以尾巨桉与降香黄檀幼苗作为盆栽试验材料,设置2种不同根系分隔模式:塑料膜隔(SB)与不隔(NB),不同施N水平:对照组(CK)、3 g·盆^-1(N1)、6 g·盆^-1(N2),研究尾巨桉与降香黄檀间作模式下对光合生理特性和叶N含量的影响,测定植物叶片的净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci、蒸腾速率Tr、叶N含量Nleaf、光合N素利用率(PNUE)。结果表明,施N能显著提高尾巨桉与降香黄檀的光合生理特性;根系不分隔处理提高了尾巨桉光合生理特性,但对降香黄檀有抑制作用。尾巨桉在NB-N2处理下Pn显著高于(10.99%)SB-N2处理,降香黄檀在SB-N2处理下Pn显著高于(8.74%)NB-N2处理。尾巨桉与降香黄檀的叶氮含量与其光合生理特性间存在极显著关系,尾巨桉与降香黄檀Nleaf分别与Gs、Tr、Pn之间存在极强正相关性,Nleaf与Ci之间存在极强负相关性。桉树引入固N树种混交,可有效提高其光合作用效率,是提高其生产力的主要措施。

不同施氮量对小麦蚕豆间作体系中产量和根系特征的影响

通过盆栽试验,以小麦(Tricum aestivum)和蚕豆(Vicia faba)为研究对象,分别设置根系分隔[尼龙分隔(MB)、塑料分隔(PB)、无分隔(NB)]3种种植方式,系统探讨间作条件下,不同施氮量小麦、蚕豆根系形态变化特征,为进一步探明间作体系作物的增产机制提供依据。结果表明:随施氮量增加,小麦产量增加;蚕豆根系直径、表面积增加。低氮量条件(N/2)下,与塑料分隔(PB)和尼龙分隔(MB)相比,无分隔(NB)小麦根长分别增加0.66%和2.61%,根系表面积分别增加56.14%和52.75%,比根长分别增加18.55%和64.92%,比表面积分别增加64.04%和82.98%;无分隔(NB)蚕豆产量分别增加26.29%和34.84%,根系干重分别增加35.1%和45.4%,根系表面积分别增加72.66%和29.12%,根系直径分别增加66.67%和14.82%,根系体积分别增加9.55%和5.91%,比表面积分别增加165.62%和134.76%。小麦产量与根长和根系表面积呈正相关,而蚕豆产量与根长呈负相关,与根系比表面积呈正相关。不同间作体系,作物之间根系形态变化是影响产量变化的表面驱动因子,低氮量环境下,根系间作程度越高,效果越明显。

根系分隔和施氮对蚕豆/玉米间作体系根系分布和形态的影响

为西北1熟制灌区豆科/禾本科间作体系高产高效提供科学依据,于2007年在甘肃省农业科学院武威绿洲农业试验站设计了蚕豆/玉米间作体系的田间根系分隔试验,研究蚕豆/玉米2种作物间根系分隔和施氮对作物根系空间分布、根系形态的影响。采用根系行分隔法进行田间作物间根系分隔,并用根钻法采集根系。蚕豆和玉米根系主要分布分别在0～40 cm浅土层和0～60 cm土层,且间作玉米根系在60～120 cm比根系分隔的多,较深根系分布有利于玉米的后期竞争恢复生长。玉米根系可以占据蚕豆地下部空间,而蚕豆的根却较少到间作玉米的地下部空间。种间互作和施氮增加了玉米和蚕豆在纵向和横向2个尺度上的根重密度、根长密度、根表面积、根系体积。蚕豆玉米间作和施氮扩展了2种作物根系纵向和横向的空间生态位,改变了作物根系形态,从而增加了作物水分和养分吸收的有效空间。

AMF接种与根系分隔对红壤上间作玉米生长及磷素吸收的影响

通过盆栽模拟试验研究比较以Glomus mosseae(GM)和Glomus etunicatum(GE)为接种剂,设置不同根系分隔方式(不分隔,隔尼龙网,隔塑料膜)对间作玉米植株生长及磷素吸收累积的影响。结果表明,两种菌根真菌GM和GE对玉米根系的侵染效果相近,GM为玉米优势丛枝菌根真菌(AMF),接种GM使玉米根长、地上部和根系生物量、地上部和根系磷含量、磷吸收量均显著提高;接种GE显著降低了玉米根冠比、株高和根系磷吸收效率。间作体系不同根系分隔方式对玉米的影响也不同,根系隔尼龙网处理显著降低了玉米根长和根系生物量,显著提高了根系的磷含量;根系隔塑料膜处理对玉米的地上部和根系磷含量、磷吸收量以及根系磷吸收效率均起显著降低作用。所有复合处理中,以GM不分隔处理组合对间作玉米的生长及磷素累积的促进作用最好。

根系不同分隔方式下油菜和鹰嘴豆对小麦锰营养的影响

通过根系分隔盆栽试验,研究了油菜和鹰嘴豆对小麦生长及锰营养的影响。结果表明:与油菜或鹰嘴豆混作能显著改善小麦生长及锰营养,其地上部干质量和吸收锰量均以根系不分隔处理显著高于根系完全分隔处理,但油菜和鹰嘴豆的生长受小麦抑制,表现为不分隔处理地上部干质量及吸锰量显著低于完全分隔。不施锰小麦/油菜和小麦/鹰嘴豆混作体系中,根系不分隔处理小麦根区土壤DTPA-Mn含量显著高于其他分隔方式,且油菜或鹰嘴豆地上部植株锰含量显著高于相应的混作小麦,在锰胁迫条件下,油菜和鹰嘴豆根系活化的土壤锰可被小麦吸收利用。因此与油菜或鹰嘴豆混作是改善小麦锰营养的有效途径之一。

根系分隔对小麦玉米套作田土壤水分状况的影响

2009年3—10月通过田间试验研究了小麦玉米套作田塑料薄膜隔根(PW/C)、尼龙网隔根(NW/C)、不隔根(W/C)及单作玉米(C)和单作小麦(W)的土壤水分状况。结果表明:以单作小麦、单作玉米加权平均为对照,W/C、NW/C和PW/C处理分别显著提高经济产量33.60%、26.93%和24.69%,增大耗水量-0.2%、1.02%和6.69%,显著提高水分利用效率34.93%、26.67%和17.80%。W/C处理较NW/C和PW/C处理分别提高经济产量5.25%和7.14%,降低耗水量1.21%和6.64%,提高水分利用效率6.52%和14.54%。小麦玉米共生期,土壤水分在套作群体组分间能够优化分配,根系分隔显著降低了作物群体产量及对土壤水分的利用效率。

小麦/燕麦根系不同分隔方式及施锰对小麦锰营养的影响

通过根系分隔的根盒试验,研究了小麦/燕麦间作体系中根系不同分隔方式及土壤施锰对小麦锰营养的影响。结果表明:与不施锰肥处理相比,施用锰肥显著提高了小麦的地上部干重和吸锰量,小麦/燕麦根系不同分隔方式对小麦的地上部干重、锰浓度和吸锰量均无显著影响。不同作物品种吸收活化土壤锰的能力不同,表现为燕麦>小麦;9023>川麦28;坝莜4号>坝莜3号。与燕麦间作没能改善小麦的锰营养,可能是作物种植密度大,而根系生长空间较小造成的,其具体原因还有待于进一步研究。

地下部分隔对间作小麦养分吸收和白粉病发生的影响

通过根系分隔的盆栽试验,探讨了地下部分隔对小麦//蚕豆间作系统中小麦的养分吸收和白粉病发生的影响。结果表明:根系不分隔小麦的生物量和N、P、K吸收量均大于尼龙网分隔处理和根系完全分隔处理。根系分隔方式还影响了小麦白粉病的发生,小麦白粉病的发病率和发病指数均表现为根系不分隔(I)<尼龙网分隔(M)<完全分隔(P)。表明地下部的相互作用改善了小麦的生长,提高了小麦抗白粉病的能力。