玉米间作大豆对根际微生物群落功能和结构的影响

【目的】揭示玉米大豆间作体系种间互作下根际微生物群落功能和结构的变化。【方法】通过玉米间作大豆田间小区试验,采用BIOLOG和高通量测序技术对玉米抽雄期(大豆花荚期)的根际微生物群落进行功能和结构解析。【结果】(1)大豆根际微生物群落碳源代谢功能多样性高于玉米。与各自单作相比,间作玉米Shannon指数显著提高3.5%(P<0.05),Simpson指数显著降低13.1%(P<0.05);间作大豆Simpson指数显著提高7.8%(P<0.05),具有趋同性。(2)与单作相比,玉米大豆间作体系中玉米根际可检测细菌总量显著增加(P<0.05),大豆根际可检测细菌总量呈降低趋势(P>0.05);物种多样性和遗传多样性变化不显著(P>0.05);玉米和大豆的根际细菌群落均出现新种属,菌种组成趋同与变异共存。(3)与单作相比,玉米大豆间作体系中根际装甲菌门(Armatimonadetes)的相对丰度显著增加(P<0.05),其余优势类群无显著差异(P>0.05)。受玉米大豆互作影响,酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度由差异不显著(P>0.05)变为显著(P<0.05),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Gaiella、纤线杆菌属(Ktedonobacter)和罗河杆菌属(Rhodanobacter)的相对丰度则由差异显著(P<0.05)变为不显著(P>0.05)。【结论】玉米间作大豆改变玉米和大豆的根际微生物群落功能和结构,趋同与趋异共存,以趋同性为主。

玉米间作大豆高产栽培技术

间作套种是充分利用土地资源、肥水资源、气象资源的耕作手段,也是打造节约型农业生产的关键举措。文章将讨论玉米间作大豆高产栽培技术可行性、栽培细节、实施手段等关键技术问题和技术要点,以供参考。

DTOPSIS法综合评价玉米间作大豆的密度配置和品种选择

本试验在2行玉米3行大豆间作栽培模式下,播种不同的大豆品种和密度,采集叶绿素含量、光合速率、株高等数据,利用DTOPSIS法进行分析。结果表明,在2行玉米3行大豆的栽培模式下,玉米播种密度为61 500株·hm-2,大豆的适宜品种和密度分别为冀豆12(30万株·hm-2)和沧豆6号(37.5万株·hm-2)。

鲜食玉米播期与密度对大豆、鲜食玉米间作产量的影响

为探索黄淮海区适宜的大豆、鲜食玉米间作模式,采用鲜食玉米播期与密度二因素裂区设计,研究了不同鲜食玉米群体对大豆、鲜食玉米间作体系作物的产量、农艺性状及作物间相对竞争力的影响。结果表明:鲜食玉米3个播期A1(6月30日)、A2(7月7日)、A3(7月14日)与3个种植密度B1(3.20万株·hm^(-2))、B2(3.80万株·hm^(-2))、B3(4.50万株·hm^(-2))共9个处理不影响间作的产量优势,土地当量比(LER)都大于1;从播期方面看,A1、A2和A3的LER均值分别为1.26,1.20和1.15,差异达到显著水平(P<0.05),A1与A2差异不显著;同一播期不同密度条件下,B2的LER最大,B3居中,B1最小。鲜食玉米播期与密度互作对大豆的产量、百粒重无显著性影响,对株高、茎粗、单株荚数、单株粒数产生了显著性影响;鲜食玉米产量和百粒重随着播期的延后逐渐变小,A3的百粒重仅为A1的69.1%,且同一播期内百粒重随着密度的增加逐渐变小。鲜食玉米播期推后抑制了大豆、鲜食玉米共生后期鲜食玉米资源竞争力的恢复,共生前期大豆占优势地位,共生后期鲜食玉米的资源竞争力逐渐变强。因此,就本研究而言,大豆、鲜食玉米间作体系中鲜食玉米应不晚于7月7日播种,种植密度3.80万株·hm^(-2)有利于大豆、鲜食玉米间作体系总产量的提高。

黄土塬区膜际玉米大豆间作对玉米光合特性、产量及水分利用效率的影响

为了筛选出黄土塬区膜际玉米、大豆最佳间作模式,采用膜侧3~5 cm精准精量播种的膜际栽培技术,于2022—2023年在陕西省神木市农技推广中心试验站开展试验,设置玉米单作(CJCJ)、大豆单作(SJSJ)以及玉米大豆间作2C2S(玉米和大豆行比2∶2)、2C4S(2∶4)、4C2S(4∶2)和4C4S(4∶4)6个处理,研究膜际玉米大豆间作对玉米光合特性、产量及水分利用效率的影响。结果表明,2022、2023年,玉米抽穗期各间作处理的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均高于CJCJ单作处理,其中,各处理间的气孔导度均存在显著差异。从2 a间玉米成熟期地上部干物质量来看,2C4S处理较其他处理增加3.27%~81.42%,该处理有利于间作玉米地上干物质量的积累。玉米大豆复合种植模式中,各处理的玉米产量以2C4S处理最高,2022、2023年群体产量分别达到8157.04、13506.62 kg/hm^(2),与CJCJ处理相比分别增加了37.08%、20.88%。2 a中,2C4S、4C2S处理的水分利用效率较CJCJ处理高出3.04%~12.19%。综上所述,各间作处理中玉米和大豆行比2∶4带型的复合种植模式为最优配比,可增加种植系统中玉米作物的总产量,适宜在陕北地区推广应用。

苏北地区适宜玉米-大豆间作的耐荫大豆品种(系)评价及鉴定指标筛选

【目的】筛选适宜苏北地区玉米-大豆间作种植模式的耐荫大豆品种(系),构建准确合理的大豆耐荫评价体系。【方法】以苏北地区玉米-大豆间作所创造的田间自然荫蔽环境为处理,清种为对照,于成熟期测定24个大豆品种(系)的株高、结荚高度、分枝数等12个农艺性状,运用主成分分析、隶属函数法、多元线性逐步回归分析法,构建耐荫系数,评价各大豆品种(系)在间作模式下的综合耐荫能力。【结果】12个农艺性状耐荫系数指标转化为4个彼此独立的综合指标,代表74.771%的原始数据信息量。综合耐荫性评价值(D)和聚类分析结果表明,24个大豆品种(系)根据荫蔽胁迫下的适应能力可以划分为三大类,其中,强耐荫品种(系)6个、中度耐荫品种(系)9个、弱耐荫品种(系)9个。利用多元线性逐步回归分析法构建耐荫回归方程:D=-1.158+0.062X_(2)+0.249X5+0.201X_(7)+1.002X_(10)+0.665X_(11)(R^(2)=0.9722),检验其拟合精度在89.14%以上,筛选出结荚高度、单株荚数、单株粒数、百粒重、产量5个耐荫鉴定指标。【结论】参试的24个大豆品种(系)按照耐荫能力划分为强耐荫、中度耐荫、弱耐荫3类;苏北地区玉米-大豆间作模式下,可选择结荚高度、单株荚数、单株粒数、百粒重、产量5个性状进行大豆耐荫能力综合评价。

种植密度对北疆灌区大豆-玉米带状间作混合青贮产量和作物抗倒特性的影响

【目的】针对北疆灌区光照资源丰富但青贮种植单一的问题,利用大豆-玉米带状复合种植优势,在北疆灌区通过设计大豆-玉米不同种植密度来调控作物青贮产量,为当地青贮间作适宜密度栽培提供参考。【方法】设置3个玉米种植密度:9万株/hm^(2)(M1)、10.5万株/hm^(2)(M2)和12万株/hm^(2)(M3)。3个大豆种植密度:15万株/hm^(2)(S1)、18万株/hm^(2)(S2)和21万株/hm^(2)(S3),阐明不同密度处理下作物农艺性状、群体光合有效辐射、抗倒伏特性和青贮产量。【结果】玉米种植密度从9万株/hm^(2)增至12万株/hm^(2),茎秆穿刺强度平均降低17.30%~25.72%,倒伏率平均增加51.13%~55.27%,叶面积指数(LAI)平均增加8.00%~22.82%,光合势(LAD)平均增加10.49%~29.49%,产量呈先升后降趋势,在10.5万株/hm^(2)密度下获得最大值,大豆株高和倒伏率随玉米种植密度增加呈上升趋势,大豆冠层透光率、茎粗和抗折力呈下降趋势,LAI和LAD呈先升后降趋势。在玉米低、中和高密度处理下,大豆高密度间作与低、中密度间作相比,抗折力分别降低18.71%~29.83%、19.68%~36.94%和20.48%~31.74%,倒伏率分别增加9.77%~48.50%、9.82%~66.24%和2.25%~35.80%。随大豆种植密度增加,大豆LAI、LAD和产量增加,倒伏率显著下降。M2S3处理间作系统混合青贮产量最高,为64 981.84 kg/hm^(2),较M2S1处理增产2.81%。【结论】玉米10.5万株/hm^(2)搭配大豆21万株/hm^(2)间作种植有利于提高混合青贮产量,可为北疆灌区青贮大豆-玉米带状复合种植适宜播种密度种植提供参考依据。

宁夏引黄灌区不同带距及水肥处理对玉米大豆间作系统光合特性和产量的影响

为明晰玉米大豆间作系统对不同带距和水肥供给条件的响应特征及其效应,在宁夏引黄灌区选取玉米-大豆2∶4间作种植模式,研究带距(A)、灌溉定额(W)、施肥量(F)对玉米、大豆及间作系统的生理指标、净同化率、叶面积指数和产量的影响,为玉米大豆带状复合种植技术推广应用提供技术支持。结果显示:A对玉米生理指标的影响主要在拔节期和灌浆期(贡献率分别为75.6%~83.7%、52.4%~81.3%),W在抽穗期(贡献率为91.4%~92.5%);A对大豆生理指标的影响主要在开花期(贡献率为97.9%~99.3%),W在结荚期(贡献率为70%)。T6(A2W3F1)处理有利于玉米净同化率(NAR)和叶面积指数(LAI)升高,在试验的高水高肥对大豆LAI呈负相关。三因素对系统产量和经济效益影响显著,排序为W>A>F;A和W的3个水平对玉米产量和系统产量均有显著影响,且A2>A3>A1,W3>W2>W1,F水平对大豆产量影响不显著;各因素水平对系统经济效益贡献率为A2>A3>A1、W3>W2>W1和F1>F3>F2,A2的效益比A1高25.2%、W3比W1高32.3%、F1比F2高11.2%。

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。

不同氮水平下大豆与玉米单、间作氮素吸收的微分方程建模

大豆/玉米间作具有一定的养分利用优势,但是不同氮水平下的间作体系对氮素吸收的响应不同。在本文中,首先分别建立了自然条件下大豆和玉米单作氮素吸收的非自治Logistic微分方程模型,探讨了不同氮水平下大豆和玉米单作时氮素吸收的非自治Logistic微分方程模型,得到单作大豆和玉米的最佳施氮量分别为0.4808 g∙plant−1、2.6199 g∙plant−1。然后,进一步建立了不同氮水平下大豆和玉米间作氮素吸收的二维非自治微分方程模型,对模型拟合的相关系数均在98%以上,数值计算得到间作大豆和玉米的最佳施氮量分别为0.4821 g∙plant−1、2.6201 g∙plant−1,与单作结果差别不大,然而,两作物的氮素吸收量在不同氮水平交叉种植模式下却有着显著差异。在最佳施氮量下,间作玉米的氮素吸收量最大为4.48 g∙plant−1,较自然间作提升了59.43%,而大豆的氮素吸收量为1.31 g∙plant−1,较自然间作也提升了32.32%;就氮肥利用率而言,最佳施氮量下间作大豆相比最佳单作大豆下降了24.01%,而最佳间作玉米相比最佳单作玉米则提高了30.45%。

基于功能-结构模型的玉米大豆间作不同行向辐射分布研究

【目的】构建不同种植模式和行向的玉米大豆间作功能-结构模型,为解析玉米大豆间作系统的产量优势、生长发育规律及种植模式和行向对光截获、光分配和辐射利用效率的影响提供有力支持。【方法】基于不同种植模式的玉米大豆间作田间试验,解析种植行向如南北行向、东西行向、传统行向(梨树当地长期使用的种植行向,即南偏西40o)对作物生物量、产量和形态结构的影响,构建玉米大豆间作功能-结构模型,模拟不同种植模式和行向下作物群体生长发育和结构变化,量化种植行向对间作系统光截获量和辐射利用效率的影响,并探索玉米大豆间作高光截获量的最佳种植行向。【结果】玉米大豆间作系统的籽粒土地当量比(landequivalentratio,LER)南北行向最高(1.20±0.07),东西行向最低(1.16±0.09)。构建的模型较好地模拟了不同种植方式和种植行向下玉米和大豆的生长发育,与田间实测值相比,玉米株高、单株叶面积和冠层光截获系数的均方根误差(RMSE)分别为0.09—0.14 m、0.04—0.08 m^(2)·plant(-1)和0.07—0.12,大豆株高、单株叶面积和冠层光截获系数的RMSE分别为0.07—0.09 m、0.02—0.04 m^(2)·plant^(-1)和0.09—0.10。传统行向间作系统的累积光截获量最高,为(758.48±1.00)MJ·m^(-2),南北行向和东西行向的辐射利用效率比传统行向分别降低了7.18%、10.57%。【结论】间作种植可以提高玉米生物量和产量,降低大豆生物量和产量。玉米大豆间作种植模式中,种植行向对作物生长有显著影响,矮秆大豆通过改变叶片大小、节间长度和叶柄倾角规避高秆玉米的遮荫影响,以增加受光量和辐射利用效率,最终提高产量。种植行向对群体累积光截获影响较大,间作系统的辐射利用效率与累积光截获量均表现为传统行向>南北行向>东西行向。本研究有助于田间布局优化,为解释不同种植行向玉米大豆间作的光截获和光分配提供了数据支持。

氮肥减施对玉米-大豆间作生长、产量及经济效益的影响

为探索出适合贵州省铜仁市玉屏侗族自治县玉米-大豆间作生产的施肥模式,以金玉579、齐黄34为试验对象,共设4个处理(即常规施肥、氮肥减施20%、氮肥减施40%、不施氮肥),比较不同处理下玉米、大豆的生长情况、产量及经济效益。试验结果表明,不同施肥处理对玉米、大豆间作的产量、经济效益均存在影响,即施入适量氮肥能维持玉米产量,确保种植的经济效益不受影响,实现氮肥的减量增效,且氮肥减施20%(施肥240 kg/hm2)是最佳的施肥量。

河西绿洲灌区玉米与大豆间作行比对产量的影响

高效利用土地资源和光热资源是提高作物产量并保障粮食安全的重要措施。河西绿洲丰富的光热资源和便利的灌溉条件为农业发展奠定了良好的基础。为明确河西绿洲灌区玉米与大豆间作行比的最优配置,于2022年4—9月在张掖市甘州区新墩镇开展了田间试验,共设置4个处理:单作玉米、玉米与大豆间作行比2∶2、玉米与大豆间作行比2∶3、玉米与大豆间作行比2∶4,研究不同种植模式对玉米与大豆间作模式下玉米和大豆产量及其构成要素、群体产量的影响。结果表明,与单作玉米相比,玉米与大豆间作模式会降低玉米产量及其构成要素。玉米与大豆间作模式下,玉米穗长、穗粗和产量均随大豆行数的增加呈降低趋势,穗粒数、果穗重、百粒重和干物质积累量均呈先降低后升高趋势。但是间作模式提高了群体产量,玉米与大豆间作行比2∶2、2∶3、2∶4处理群体产量较单作玉米分别提高1.54%、3.32%和1.80%。综合来看,玉米与大豆间作行比2∶3的间作模式虽降低了玉米产量及其构成要素,但提高了土地资源利用效率,增加了群体产量,是河西绿洲灌区玉米与大豆间作的最佳模式。

种植密度对玉米-大豆带状间作系统玉米产量性状及品质的影响

陇东黄土高原玉米种植面积大,提高玉米产量和改善品质的适宜带状间作种植密度非常重要。本文以当地玉米单作(49500株/hm^(2))为对照,设玉米低密度(45000株/hm^(2))和高密度(54000株/hm^(2))两种玉米-大豆带状间作种植密度,研究带状间作种植密度对玉米产量和品质的影响。结果表明,与玉米单作处理相比:(1)间作处理玉米穗粗和穗行数略有降低,高密度种植时玉米穗长和行粒数最高,分别达到21.2 cm和40.5粒/行;(2)高密度间作种植增加了玉米产量,显著增加了玉米地上部干物质量(20949 kg/hm^(2));(3)高密度间作种植时,玉米籽粒蛋白、脂肪及纤维含量最高,较玉米单作处理分别提高10.9%、2.53%和2.91%。主成分分析可以解释不同处理结果79.6%的差异,高密度带状间作种植对玉米的产量和品质影响更为显著。研究表明,该区域玉米-大豆带状间作种植中,玉米以54000株/hm^(2)密度种植,可提高玉米的产量和品质,适合在陇东黄土高原及类似地区推广应用。

玉米大豆带状间作对资源利用效率及土壤养分含量的影响

为了探究南方红壤旱地玉米大豆带状间作适宜的带宽与行比种植配置,以处理S玉米单作(行距70 cm,等行种植)和处理T大豆单作(行距50 cm,等行种植)为对照,设置5个不同的玉米大豆间作处理,分别是处理M:2.0 m带宽,2∶2行比;处理N:2.4 m带宽,2∶3行比;处理Q:2.8 m带宽,2∶3行比;处理P:2.4 m带宽,2∶4行比;处理R:2.8 m带宽,2∶4行比,每个处理种2带,3次重复,研究玉米大豆带状间作在光、热、水、养分的资源利用效率和土壤养分含量的变化情况。结果表明,玉米大豆带状间作的季节利用率及被利用辐射量、有效积温和降水量比玉米、大豆单作的均值分别高30.6%、37.2%、41.0%和60.6%;玉米大豆间作组合光、水和热量利用效率均高于大豆单作,增幅分别为100.0%~137.5%、159.5%~207.9%和157.8%~204.7%,差异达到显著水平(P<0.05),氮素利用效率分别比玉米、大豆单作高6.2~10.4倍和84.0~133.3倍,磷素和钾素的利用效率分别较大豆单作高44.5%~102.6%和102.4%~285.3%。玉米大豆带状间作的pH值增量最高值比玉米单作高128.6%,碱解氮增量较大豆单作高110.2%~440.5%,有机质和有效磷的增量均超过2个单作处理。玉米大豆带状间作较玉米、大豆单作可促进全氮和全钾含量增加,全氮含量增幅分别为183.3%和750.0%,全钾含量增量分别为4.35、2.05 g/kg,而全磷增加量仅高于大豆单作,增幅为200.0%。R处理系统生产力指数和经济效益最高,分别为11156.2、6315.27元/hm^(2)。综合分析认为,玉米大豆带状间作较单作在增加土壤养分含量、提高光热水及养分资源利用效率以及经济效益方面均有优势,其中玉米大豆间作(带宽2.8 m,行比2∶4)的间作优势较为明显,是比较适于在红壤旱地推广的较好模式。

弱光性对玉米间作下春大豆表型及产量性状影响的研究

发掘耐荫大豆种质资源及指导耐荫性大豆品种(系)育种研究,设置自然荫蔽弱光条件下玉米与大豆间作试验,对宁夏灌区15份春大豆品种(系)进行耐荫性筛选研究,分析大豆表型及产量性状。结果表明,不同春大豆品种(系)的单株有效分枝数、单株分枝数的变异系数较大,分别为47.1%、35.4%;主茎节数、节间长度、荚粒数的变异系数较小,分别为10.0%、8.5%、8.0%。相关分析表明,大豆单株产量与株高、单株有效荚数、单株粒数呈极显著正相关,与荚粒数呈显著正相关,与百粒重、结荚初期(R3-R4)茎叶鲜重呈负相关,说明株高在适宜范围内,大豆产量随着单株有效荚数、单株粒数、荚粒数的增加而增加,但是大豆籽粒变小、百粒重下降,结荚初期(R3-R4)茎叶茂盛也会影响大豆产量。PCA分析表明,大豆品种(系)的多样性表现明显,前4个主成分累计贡献率达83.6%。聚类分析表明,15份春大豆品种(系)可以聚为4大类群。第Ⅰ类群和第Ⅱ类群的Ⅱ-Ⅰ亚群的4个品种(系),虽然植株偏高,但是单株粒数较多、单株产量较高,生产上可以通过肥水管控、化控等技术措施,控制大豆植株旺长,保证较多的单株有效荚数、单株粒数,增加百粒重,提高单株产量;第Ⅲ类群和第Ⅳ类群结荚初期茎叶鲜重较高,为153.0~191.6 g,建议该类群大豆品种(系)与青贮玉米间作,收获青贮饲料,增加蛋白质含量,提升青贮饲料品质。建议通过“株高因子、荚粒因子、分枝因子、茎叶鲜重因子”特征值选择适合间作套种的春大豆品种(系),增加大豆产量;不能直接在生产上应用的优异性状种质,可以作为亲本材料进行间接利用,以培育出适宜玉米-大豆间作的中间材料或新品种(系)。针对不同类群大豆品种(系)特点,通过肥水管控、化控及不同种植方式等措施来提高大豆产量。

玉米大豆间作对红壤磷库的活化作用及其磷肥响应

红壤固磷能力强,但合理间作可促进磷吸收,减少磷固定。本研究基于连续4年的田间定位试验,分别设置玉米大豆间作(MI)和玉米单作(MM)2种种植模式,不施磷肥(P0)、施P_(2)O_(5)60 kg·hm^(-2)(P60)、施P_(2)O_(5)90 kg·hm^(-2)(P90)及施P_(2)O_(5)120 kg·hm^(-2)(P120)4个施磷水平,采用改良的Hedley磷分级法,研究了玉米大豆间作对玉米根际土壤磷组分的影响及其磷梯度响应;通过随机森林模型,探究了不同磷组分对土壤磷活化系数(PAC)的贡献。玉米大豆间作提高了红壤施磷处理的总磷含量和磷有效性。与玉米单作相比,P0水平下间作玉米根际土壤速效磷含量显著提高70.4%(P<0.01)。玉米大豆间作显著促进了红壤磷的活化和向活性磷库的转化。在P0和P90水平下,间作土壤PAC较单作分别显著提高87.4%(P<0.05)和34.6%(P<0.01)。间作使红壤活性磷库占总磷比例平均提高15.1%。其中无机活性磷组分中Resin-P在P120水平下含量较单作显著提高53.7%(P<0.05),有机活性磷库中碳酸氢钠浸提有机磷(NaHCO3-Po)含量在P0、P120水平下分别显著提高117.0%、25.6%(P<0.05)。间作使红壤稳定性磷库占总磷比例降低1.1%,差异不显著。在P90水平下,稳定性磷库中稀盐酸浸提无机磷(Conc.HCl-Pi)含量较单作显著降低40.2%(P<0.01)。随机森林模型显示土壤无机磷是PAC的主要决定因素,其中去除水溶性无机磷(Resin-Pi)的预测值时,土壤PAC的均方差增加14.7%。玉米大豆间作显著提高了玉米根际土壤有效磷含量及土壤PAC,提高了玉米根际土壤活性磷库、中稳性磷库的比例,同时降低了稳定性磷库的比例,玉米大豆间作对磷库的活化在中低施磷水平下作用显著,在高施磷水平下活化作用不明显,而其中土壤无机磷组分对PAC影响较大。说明玉米大豆间作促进了红壤磷的活化和向活性磷库的转化,特别是在中低施磷条件下,而在高施磷(P120)条件下间作红壤磷的活化作用不明显。

植物生长调节剂对大豆-玉米带状间作农艺性状及产量的影响

【目的】塑造大豆和玉米理想株型,为大豆-玉米带状复合种植中协同化控技术的应用提供理论支撑。【方法】以大豆-玉米带状间作系统为对象,采用二因素裂区试验设计,分别研究在2种喷药时期T1(大豆初花期)、T2(大豆分枝期和初花期)下,5种植物生长调节剂即PD(30%多效唑·甲哌鎓)、SD(30%烯效唑·甲哌鎓)、PP333(15%多效唑)、S3307(5%烯效唑)、DPC(25%甲哌鎓)对大豆和玉米农艺性状及产量的影响。【结果】农艺性状方面,与CK相比,T2中PD处理的大豆和玉米株高分别降低了34.30%、5.03%;PD处理的大豆茎粗和S3307处理的玉米茎粗分别增加了9.10%、3.97%;PD处理的大豆第1节间长度、平均节间长度、倒伏率分别降低了13.58%、34.91%、72.78%,分枝数增加了97.33%。叶片方面,T2中PD处理后大豆和玉米的叶面积指数分别降低了4.43%、2.13%;玉米叶片SPAD值提高了2.97%,而S3307处理的大豆叶片SPAD值提高21.80%。产量方面,T1中,PD、PP333处理的大豆有效株数、玉米单株穗粒数分别高于CK8.20%、2.56%,SD处理大豆增产22.10%;T2中,S3307、PD处理的大豆单株粒数和百粒重各提高了12.57%、7.97%,SD、PD处理的玉米千粒重、产量分别增加了6.22%、13.32%,PD处理系统产量最高,增产了14.50%。【结论】2种喷药时期下,5种植物生长调节剂均降低了两作物株高、大豆倒伏率并增加了产量,其中大豆分枝期和初花期各喷施1次30%多效唑·甲哌鎓能更好地降高控旺,增加系统产量。

不同生长调节剂、播期对间作大豆物质转化及品质的影响

大豆是重要的粮食作物和经济作物,富含多种营养物质,用途广泛.随着大豆—玉米带状复合种植技术在重庆地区的推广,适宜当地间作大豆品种的播期、生长调节剂种类及浓度需要进一步筛选.以大豆—玉米带状复合种植模式为基础,大豆选用耐荫抗倒品种‘渝豆11’,玉米选用半紧凑品种‘成单30’,试验采取两因素裂区设计,主区为播期(A),A1:大豆、玉米同时播种,A2:大豆较玉米晚播14 d;副区为9种不同种类及浓度的植物生长调节剂(B).分别于2022年春季和2023年春季在重庆市歇马科研基地进行试验,研究在大豆—玉米带状间作模式下不同播期及生长调节剂对间作大豆品质、叶片酶活性、物质转化效率的影响,结果表明:①播期及植物生长调节剂对间作大豆品质具有显著影响.大豆粗蛋白、粗脂肪含量播期Ⅰ(A1)>播期Ⅱ(A2).A2B4处理下的粗脂肪含量最高,A1B5处理下的粗蛋白含量最高;②播期及植物生长调节剂对间作大豆叶片酶和光合指标有显著影响.整体上POD活性A2>A1,SOD活性A1>A2,NR活性两个播期间无显著影响.盛荚期和鼓粒期播期Ⅰ中,施用25 mg/L 6-BA叶片POD活性、60 mg/L DTA-6处理SOD活性、20 mg/L 6-BA叶片NR活性分别达到最高.2022年和2023年在盛荚期、鼓粒期平均净光合速率、气孔导度播期Ⅰ显著高于播期Ⅱ,而胞间CO_(2)浓度、大豆平均蒸腾速率、SPAD值,A1与A2接近.播期Ⅰ中净光合速率DTA-6>S3307>6-BA处理,播期Ⅱ中DTA-6,6-BA,S3307处理下的净光合速率相近,在盛荚期和鼓粒期,播期Ⅰ下60 mg/L DTA-6的净光合速率、40 mg/L S3307的气孔导度、75 mg/L DTA-6胞间CO_(2)浓度、50 mg/L S3307蒸腾速率、60 mg/L DTA-6处理的SPAD值最大;③播期及植物生长调节剂对间作大豆物质转化效率具有显著影响.植株氮(磷)含量及氮(磷)转化效率A1>A2,盛花期播期Ⅰ下施用50 mg/L S3307植株氮含量、25 mg/L 6-BA植株磷含量最大.成熟期播期Ⅰ20 mg/L 6-BA处理下大豆植株含氮(磷)量最大.播期Ⅰ中施用50 mg/L DTA-6植株氮转移效率最高,播期Ⅰ中施用25 mg/L 6-BA植株磷转移效率最高.综上所述,在大豆—玉米带状间作模式下,晚播大豆叶片酶活性、光合效率降低,且氮(磷)转化效率降低.DTA-6和6-BA能一定程度上提高氮(磷)转化效率,6-BA相较其他生长调节剂更有利于成熟期氮(磷)含量的积累,而在R1(初花期)喷施DTA-6的品质均优于S3307和6-BA.

玉米大豆不同间作行比对大豆光合生理特性及产量的影响

【目的】研究玉米大豆不同行比间作方式下大豆的光合生理特性,明确不同模式的大豆产量、土地当量比及种间竞争力,筛选适宜广西地区玉豆间作模式。【方法】试验以玉米(巴马珍珠黄)和大豆(桂春15)为材料,设置玉米单作、大豆单作及6个玉米大豆行比间作:行比4∶4(M4S4)、3∶3(M3S3)、2∶4(M2S4)、2∶3(M2S3)、2∶2(M2S2)和1∶2(M1S2)。【结果】玉米大豆行比为M2S3和M2S4处理较单作大豆的叶绿素相对含量增长了9.26%和7.90%,叶面积指数降低了16.12%和3.3%,净光合速率、蒸腾速率以及气孔导度均出现不同程度的降低,但胞间CO_(2)浓度显著升高。M2S3和M2S4处理群体产量分别达3504 kg/hm^(2)和3467 kg/hm^(2),与单作大豆相比增加了22.43%和21.14%,较单作玉米也增加了17.39%和16.15%。同时土地当量比为1.21和1.20,但种间相对竞争力均为-0.58,弱于M4S4和M3S3处理。【结论】综合来看,大豆/玉米M2S3和M2S4的间作方式能有效降低玉米对大豆的荫蔽影响,同时提高土地资源利用率,增加系统总产量。