减量施氮对玉米-大豆套作系统中作物产量的影响

通过田间试验,研究了种植模式（玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作）和施氮水平（0、180、240 kg N hm–2）对作物产量和大豆光合特性、干物质积累的影响。结果表明,大豆叶片Pn、Gs、Ci、Tr和植株干物质积累量随生育时期的推移呈先增加后降低的趋势。与单作相比,套作处理大豆的Pn、Gs、Tr在V5期（玉米大豆共生期）显著降低,但在R2、R4、R6期（玉米收获后）无显著差异,地下部、地上部及总干物质积累量在各生育时期呈降低趋势,R4-R6期的作物生长率和经济系数则显著提高。玉米-大豆套作体系下,施氮显著提高了大豆花后叶片Pn、Gs、Tr和植株地下部、地上部及总干物质积累量,增加了大豆单株荚数和产量,与习惯施氮（240 kg N hm–2）相比,减量施氮处理（180 N kg hm–2）大豆的Pn在R4、R6期提高了3.57%、11.82%,总干物质积累量在R6、R8期提高了5.06%、10.21%,单株荚数、产量提高了8.30%、10.15%。减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的总产量最高,总经济系数为0.49,LER达2.17。玉米-大豆套作减量一体化施肥有利于提高大豆光合特性和干物质积累,提高大豆产量和玉米-大豆套作系统总产。

减量施氮对玉米-大豆套作系统下作物氮素吸收和利用效率的影响

为探索玉米-大豆套作系统中作物对N素吸收的差异特性,揭示减量施N对玉米-大豆套作系统的N高效利用机理。利用15N同位素示踪技术,结合小区套微区多年定位试验,研究了玉米单作(MM)、大豆单作(SS)、玉米-大豆套作(IMS)及不施N(NN)、减量施N(RN:180 kg N/hm2)、常量施N(CN:240 kg N/hm2)下玉米、大豆的生物量、吸N量、N肥利用率及土壤N素含量变化。结果表明,与MM(SS)相比,IMS下玉米茎叶及籽粒的生物量、吸N量降低,15N%丰度及15N吸收量增加,大豆籽粒及植株的生物量、吸N量及15N吸收量显著提高;IMS下玉米、大豆植株的N肥利用率、土壤N贡献率、土壤15N%丰度降低,15N回收率显著增加。施N与不施N相比,显著提高了单、套作下玉米、大豆植株的生物量、吸N量、15N丰度及15N吸收量;RN与CN相比,IMS下,RN的玉米、大豆植株总吸N量提高13.4%和12.4%,N肥利用率提高213.0%和117.5%,土壤总N含量提高12.2%和11.6%,土壤N贡献率降低12.0%和11.2%,玉米植株15N吸收量与15N回收率提高14.4%和52.5%,大豆的则降低57.1%和42.8%,单作与套作的变化规律一致。玉米-大豆套作系统中作物对N素吸收存在数量及形态差异,减量施N有利于玉米-大豆套作系统对N肥的高效吸收与利用,实现作物持续增产与土壤培肥。

减量施氮对玉米-大豆套作体系中大豆根瘤固氮及氮素吸收利用的影响

通过田间试验,研究了种植模式(大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0,180,240 kg·hm-2)对大豆根瘤固氮特性和氮素吸收利用的影响。结果表明:随生育时期的推移,大豆的单株根瘤数、根瘤干重在单作模式下呈先增加再降低的趋势,而套作模式下则呈持续增加的趋势,在R5期最高;单株根瘤固氮潜力在两种种植模式下均呈先增加再降低的趋势,在R2期最高。与单作比较,套作大豆的单株根瘤数、根瘤干重、根瘤固氮潜力和总吸氮量在V5、R2期降低,在R5期则提高,氮素收获指数、氮肥农学利用率和吸收利用率显著提高。适量施氮有利于提高大豆的根瘤固氮能力,增加植株对氮素的吸收利用。套作模式下,减量施氮处理R5期的单株根瘤数、根瘤干重、根瘤固氮潜力及R8期的总吸氮量比不施氮处理高26.9%、15.5%、14.3%和58.2%,比习惯施氮处理高19.7%、12.0%、23.1%和11.3%,氮肥农学利用率和吸收利用率比习惯施氮处理高73.5%和20.1%。玉米-大豆套作减量一体化施肥促进了大豆根瘤固氮,提高了套作大豆和整个玉米-大豆套作系统的氮肥吸收利用效率。

施氮方式对玉米-大豆套作体系中作物产量及玉米籽粒灌浆特性的影响

氮肥的过量施用和低效利用，造成资源浪费和环境污染，不利于农业的可持续发展。为了减少氮肥的投入量，发挥氮肥的增产效益，本研究对玉米-大豆套作模式的施氮量和施肥距离进行优化调整。通过两年田间试验，探讨了减氮36%（RN36%）、减氮18%（RN18%）和习惯施氮（CN）3种施氮水平和距离窄行玉米0 cm （D1）、15 cm （D2）、30 cm （D3）、45 cm （D4）4种施肥距离对作物产量和玉米花后干物质积累与转运、籽粒灌浆特征的影响。结果表明，与习惯施氮相比，减氮18%处理的玉米花后干物质转移量、转移率及对籽粒的贡献率分别提高了22.65%、18.75%和15.90%，籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高了9.79%和10.76%；玉米、大豆产量及系统周年产量提高了4.95%、7.07%和5.35%；各施肥距离间，以距离窄行玉米15-30 cm的施肥效果最佳。减氮18%时， D2处理下玉米的平均灌浆速率、最大灌浆速率、穗粒数及百粒重比玉米常规穴施（D1）处理分别提高了10.32%、10.92%、9.08%和4.75%；玉米、大豆产量和系统总产最高。玉米-大豆套作体系下，减氮18%和距离窄行玉米15-30 cm施肥有利于增加玉米花后干物质的积累，促进干物质向籽粒中转运，增大灌浆速率，增加百粒重和穗粒数，提高玉米产量和大豆产量，以实现系统周年作物增产。

施氮方式对玉米-大豆套作体系下大豆根瘤固氮、光合特性及产量的影响

通过田间试验探讨了施氮方式对玉米－大豆套作体系下大豆根瘤固氮酶活性、物质积累、光合特性和产量的影响。结果表明：与不施氮相比，施氮促进了大豆根瘤生长和地上部物质积累，提高了大豆的根瘤固氮能力、光合生产能力和籽粒产量。玉豆－体化施氮相对大豆穴施显著提高了大豆地下部根系和根瘤的干重、单株根瘤固氮潜力和地上部茎叶生物量、叶片净光合速率及籽粒产量，降低了叶片的蒸腾速率，以距窄行玉米15—30cm施氮增产效果最佳，与大豆间的施氮距离过小和过大均不利于大豆根瘤固氮和籽粒增产。距窄行玉米30cm施氮处理的大豆单株根瘤固氮潜力（R2期）、叶片净光合速率、籽粒产量及玉米、大豆周年总产量分别比大豆氮肥穴施处理增加29．26％、7．43％、23．88％和6．4％。

利用^(15)N研究玉米-大豆套作体系中氮素利用特征

【目的】明确不同氮水平下玉米-大豆套作系统中氮素利用特征。【方法】通过^(15)N标记试验,研究了2种氮水平和3种种植模式下作物氮素吸收、土壤氮素残留与损失及大豆生物固氮量的影响。【结果】套作系统内(IMS)玉米植株总氮吸收量和^(15)N吸收量显著高于玉米单作(MM);IMS内的大豆总氮吸收量低于大豆单作(MS),而IMS内大豆的^(15)N吸收量较MS显著增加,且IMS内大豆的固氮比例及固氮量较MS显著增加。IMS中玉米和大豆对^(15)NH_4^+总吸收量显著高于^(15)NO_3^-,且其土壤中的^(15)N残留量^(15)NH_4^+均低于^(15)NO_3^-,^(15)N主要残留于0~40 cm土壤中。此外,IMS的^(15)N回收率显著高于各单作,^(15)N损失率低于各单作处理,且IMS的^(15)N回收率^(15)NH_4^+显著高于^(15)NO_3^-,^(15)N残留率^(15)NO_3^-显著高于^(15)NH_4^+,而^(15)N损失率无显著差异。【结论】与相应的单作相比,玉米-大豆套作显著提高了^(15)N回收率、残留率,降低了^(15)N损失率,增强了大豆生物固氮作用,是一种资源高效、环境友好的可持续农业种植模式。

氮磷配施对玉米-大豆套作模式下种间作用、玉米产量及干物质积累与转运的影响

以盆栽和田间小区试验结合的方法,通过设置根系分隔与不分隔方式及不同供氮(0、120、180、240kg/hm^2,记为N_0、N_(120)、N_(180)、N_(240))、供磷水平(0、35、70、105kg/hm2,记为P_0、P_(35)、P_(70)、P_(105)),探究在玉米-大豆套作模式下氮磷配施对种间作用、玉米产量及干物质积累与转运的影响。结果表明,1)氮磷互作效应对带状套作系统的种间促进作用显著,配施可缓解玉米与大豆的种间竞争作用,提高套作系统土地当量比率、种间竞争力和营养竞争比率,促进玉米对氮、磷素的吸收,表现出显著的套作产量优势和资源利用优势(LER>1),且优势效应高于单施氮、磷肥。2)氮磷互作对玉米各生育期干物质积累量的影响呈峰形变化趋势,中氮中磷(N_(180)P_(70))处理可显著降低花前干物质的积累量,增加成熟期干物质积累总量,促进花后干物质积累向籽粒转运,提高玉米收获指数。3)种间作用和氮磷互作可显著影响玉米产量,提高套作玉米有效穗和穗粒数,两种植模式中无论施肥与否,在套作条件下玉米的产量均高于净作,且在N_(180)P_(70)处理时玉米产量达到最大值,套作较净作增产幅度达1.65%~20.43%。本研究结果表明,套作模式下玉米氮磷配施以施氮180kg/hm^2、施磷70kg/hm^2时,种间促进作用显著,可改善其穗部性状,有利于成熟期干物质的积累和向籽粒的转运,最终获得较高的产量。

减量施氮对玉米-大豆套作系统土壤氮素氨化、硝化及固氮作用的影响

土壤氮素氨化、硝化及固氮作用是影响作物氮素吸收及氮肥损失的主要因素,为揭示氮肥减量下玉米-大豆套作系统的土壤氮素转化特性及排放规律,利用大田定位试验研究了3种模式(玉米单作MM、大豆单作MS、玉米-大豆套作IMS)和3种施氮水平(不施氮NN:0;减量施氮RN:180 kg hm^(–2);常量施氮CN:240 kg hm^(–2))对土壤硝化作用、氨化作用、固氮作用及氨挥发、N_2O排放、NO_3~–-N累积的影响。结果表明,IMS较相应单作提高了土壤硝化和氨化作用, IMS的氨挥发损失率和N_2O损失率较MM降低21.6%和29.7%;IMS下玉米土壤的NO_3~–-N积累量显著高于MM,而大豆土壤的NO_3~–-N积累量显著低于MS。各施氮处理间, RN较CN降低了玉米土壤的氨化与硝化作用,增加了大豆土壤的硝化和固氮作用。IMS下RN的玉米、大豆全生育期固氮作用较CN增加29.7%和32.0%,年均氨挥发总量和N_2O排放量较CN降低37.2%和41.0%。玉米-大豆套作系统在减量施氮下通过提高土壤氮素氨化、硝化与固氮作用,减少氮素排放损失,增强耕层土壤NO_3~–-N积累,为作物氮素吸收提供了充足氮源。

减量施氮对玉米-大豆套作体系中作物产量及养分吸收利用的影响

通过田间试验研究了种植方式(玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0、180、240 N kg·hm-2)对玉米和大豆产量、养分吸收及氮肥利用的影响.结果表明:与单作相比,玉米-大豆套作体系中玉米籽粒产量、地上部植株N、P、K吸收量及收获指数略有降低,而大豆籽粒产量、地上部植株N、P、K吸收量及收获指数显著提高.玉米-大豆套作系统的套作优势随施氮量的增加而降低,与当地农民常规施氮量(240 kg·hm-2)相比,减量施氮(180kg·hm-2)处理下玉米和大豆产量、经济系数,以及N、P、K吸收量和收获指数、氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率显著提高,土壤氮贡献率降低;与不施氮相比,减量施氮降低了玉米带土壤的全N、全P含量,提高了大豆带土壤的全N、全P、全K含量和玉米带土壤的全K含量.减量施氮水平下,玉米-大豆套作系统的周年籽粒总产量、地上部植株N、P、K总吸收量均高于玉米和大豆单作,土地当量比(LER)达2.28;玉米-大豆套作系统的氮肥吸收利用率比玉米单作高20.2%,比大豆单作低30.5%,土壤氮贡献率比玉米和大豆单作分别低20.0%和8.8%.玉米-大豆套作减量一体化施肥有利于提高系统周年作物产量和氮肥利用率.

减量施氮对玉米-大豆套作体系土壤氮素残留和氮肥损失的影响

通过田间试验,研究了玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作3种种植模式和不施氮、减量施氮(180 kg N·hm-2)、常量施氮(240 kg N·hm-2)3种施氮水平对玉米和大豆植株氮素吸收、土壤氮素残留和氮肥损失的影响.结果表明:玉米-大豆套作体系下,施氮提高了玉米土壤中残留的NO3--N、NH4+-N含量,但在大豆土壤中则降低.与单作相比,玉米套作的土壤氮素残留量增加,氮肥损失量降低,大豆套作的土壤氮素残留量和氮肥损失量均降低.减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的氮肥残留率、损失率和氨挥发损失率分别比玉米单作低17.7%、21.5%和0.4%,比大豆单作高2.0%、19.8%和0.1%.与常量施氮相比,减量施氮降低了玉米-大豆套作系统的氮肥残留量、残留率、损失量和损失率,同时还降低了由氨挥发所引起的氮肥损失,其中氮肥残留率、损失率和氨挥发损失率分别降低12.0%、15.4%和1.2%.

种间距离对玉米-大豆带状套作土壤理化性状及根系空间分布的影响

【目的】探究玉米-大豆套作种间距离对土壤环境及根系空间分布的影响,以期为作物根系调控养分高效吸收提供理论依据。【方法】采用单因素随机区组试验设计,设置5种根系互作方式,其中玉米-大豆套作种间距分别为30 cm(MS30)、45 cm(MS45)、60 cm(MS60),单作玉米行间距100 cm(MM100),单作大豆行间距100 cm(SS100),研究玉米-大豆套作下土壤理化性状及根系空间分布的变化规律。【结果】玉米蜡熟期(R4)至成熟期(R6)、大豆始粒期(R5)至成熟期(R8),套作处理日平均土壤氧气含量、土壤呼吸速率随种间距离增加呈先增后减趋势;其中玉米土壤氧气含量MS45处理最高,MS30处理最低,而套作后的土壤呼吸速率均显著低于单作;大豆土壤呼吸速率以MS45处理最高,较SS100处理高130.00%,而套作后的土壤氧气含量均低于单作。与单作相比,套作玉米土壤中>5 mm水稳性团聚体含量、套作大豆土壤中5—2 mm水稳性团聚体含量、土壤NO_(3)^(-)-N显著增加,其中均以MS45处理最高,较单作分别显著增加19.26%、4.49%、18.07%。共生期间,与单作相比,套作各处理玉米、大豆根系空间分布呈非对称性,套作玉米根系横向能延伸到大豆行的空间下方,纵向能下扎生长更深,套作大豆根系明显偏向大豆带生长,套作玉米和大豆根长、根表面积、根体积、根干重低于单作;玉米收获后,套作大豆根系恢复生长,在水平和垂直方向上进一步延伸,其中MS45处理的根体积高于单作。通过PCA分析,土壤养分含量和水稳性团聚体指标与根系形态参数呈正相关关系【结论】玉米-大豆带状套作合理的种间距离会促进土壤大团聚体的形成,增加土壤氧气含量,改善土壤通气环境及土壤养分状况,优化作物根系空间分布,促进根系生长发育。

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。

施磷量与施磷深度对玉米-大豆套作系统磷素利用率及磷流失风险的影响

为充分发挥间套作种植体系磷素高效利用优势、降低土壤磷素流失,采用田间试验分析了3种施磷(P_2O_5)水平(CP:168 kg·hm^(-2);RP_1:135 kg·hm^(-2);RP_2:101 kg·hm^(-2))与3个施磷深度(D_1:集中施在距离地面5 cm处;D_2:集中施在距离地面15 cm处;D_3:于距离地面5、15 cm处各施一半)处理下玉米-大豆套作系统作物地上部生物量、籽粒产量、植株吸磷量、土壤全磷与速效磷含量、磷吸附-解吸特征,以期为优化西南玉米-大豆套作系统磷素管理提供理论依据.结果表明:与对照不施磷处理(P_0)相比,各施磷处理显著增加了作物地上部生物量、籽粒产量、植株吸磷量、土壤全磷和速效磷含量.相同施肥深度下,处理RP_1与CP相比,作物籽粒产量差异不显著,但显著提高了植株地上部吸磷量,因此RP_1处理的磷素表观利用率显著高于CP处理.相同施磷量下,不同施磷深度间比较,作物地上部生物量、籽粒产量、植株吸磷量、土壤全磷和速效磷含量均以D_2处理最高.依据土壤磷的吸附-解吸特征参数可知,当施磷深度为D_2、施磷量为RP_1时,土壤对磷的固持能力最强,在降低磷素流失上表现出较强优势.因此,玉米-大豆套作系统中适当减少磷肥施用量和加大磷肥施用深度在保证作物产量的同时,有利于提高磷素利用率,减少土壤磷流失.

氮磷配施对玉米-大豆带状套作系统中土壤酶活性及速效养分的影响

为了探究玉米-大豆带状套作体系下不同施肥处理对玉米养分积累、土壤酶活性及土壤速效养分的影响,应用田间小区试验设置不同供氮(0, 120, 180, 240 kg/hm^2,记为N0、N1、N2、N3)和供磷水平(0, 35, 70, 105 kg/hm^2,记为P0、P1、P2、P3),以单作玉米(施氮水平:N0、N2,施磷水平:P0、P2)为对照。结果表明,玉米-大豆带状套作模式较玉米单作施氮磷的增效作用更明显,分别提高了20.16%和20.60%。套作玉米中,各氮磷处理对土壤酶活性及速效养分有影响,相同磷素水平下,土壤脲酶活性和碱解氮含量随施氮量的增加先增后减,于施氮180 kg/hm^2时最高,土壤磷酸酶活性则受到抑制,有效磷含量较不施氮降低;相同氮素水平下,随施磷量的增加,土壤脲酶、土壤酸性磷酸酶活性及土壤有效磷含量呈增加趋势,碱解氮含量先增后减。相关分析表明,氮磷互作下土壤脲酶活性与土壤碱解氮含量呈极显著正相关关系(r=0.636~0.812),与玉米氮磷积累呈正相关;土壤酸性磷酸酶活性与土壤有效磷及植株吸磷量呈正相关,尤其与有效磷含量存在极显著关系(r=0.634~0.851)。综上,玉米-大豆带状套作模式下,由于种间效应和氮磷互作共同作用,活化了根际土壤脲酶、酸性磷酸酶,提高土壤碱性氮含量和土壤有效磷含量,利于玉米植株氮、磷素的累积。本试验研究范围内,套作模式下玉米氮磷配施以氮减至180 kg/hm^2、磷减至70 kg/hm^2时,效应最佳。

玉米—大豆带状套作中田间小气候与群体产量的关系

以玉米—大豆带状套作为研究对象,设置玉米不同宽行行距(A1:1.2 m、A2:1.3 m、A3:1.4 m、A4:1.5 m、A5:1.6 m、A6:1.7 m、A7:1.8 m)和相同窄行行距(0.4 m)处理,以玉米净作为对照,研究了玉米田间小气候对产量的影响。结果表明:土壤温度在玉米全生育期随带宽的增加呈先升后降趋势,A4温度最高(26.2℃),较净作高0.6℃;而田间温度在玉米生长中后期随带宽变化相反,A6的2年平均温度最高(26.25℃),较A4高1.15℃;吐丝期,带宽处理对玉米行间透光率的影响较其他生育期更为显著,A1的2年平均透光率最高,比净作显著提高11.2%;套作的光能利用率显著高于净作,光能利用率随带宽的增加呈先升后降趋势,A5光能利用率最高,较对照、A7分别显著提高26.52%、20.51%;A5总产量和经济效益达最大,分别较A7和对照提高14.35%、19.46%和16.77%、26.84%。影响玉米产量的主要因素有土壤水分含量、田间温度、玉米冠层CO2浓度,对大豆产量产生影响的主要因素为土壤温度、行间透光率。选择适宜的带宽协调气候因子与玉米的相互作用关系,降低玉米大豆种类间竞争,使气候资源调配更合理,创造适宜玉米、大豆生长的田间小气候因子,提高玉米产量,兼顾大豆产量是玉米—大豆带状套作模式获得高产的重要措施。

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。

玉米–大豆套作模式下氮肥运筹对玉米产量及干物质积累与转运的影响

玉米-大豆套作是西南地区玉米的主要种植模式之一,研究该模式下玉米适宜的氮肥运筹方式,对该区玉米生产具有重要指导意义。通过2年田间试验,研究了施90、180、270和360 kg N hm–2及底肥∶拔节肥∶穗肥=5∶0∶5、3∶2∶5、5∶2∶3对玉米–大豆套作模式下玉米产量及干物质积累与转运的影响。结果表明,在相同底追比条件下,玉米产量及干物质积累量随施氮量增加呈先增后减的变化趋势。施180 kg N hm–2可以显著促进玉米穗粒数、千粒重及有效穗数的增加,提高花前干物质转运量和花后干物质同化量,植株干物质积累量和最大增长速率亦达到最大;相同施氮量条件下,不同底追比对玉米产量及干物质积累的影响表现为:3∶2∶5>5∶0∶5>5∶2∶3。氮肥后移(3∶2∶5)可以促进花后干物质积累和向籽粒中转运,增大干物质最大增长速率,改善玉米穗部性状,与传统施肥方式(5∶0∶5)相比,氮肥后移处理2年平均产量提高了4.11%。施氮量及底追比对产量的交互影响显著,2010年以施270 kg N hm–2并按3∶2∶5底追比处理玉米产量最高,与相同底追比条件下施180 kg N hm–2处理差异不显著;2011年玉米产量以施180 kg N hm–2按3∶2∶5底追比处理显著高于其他处理,达到7803 kg hm–2。在本试验研究范围内,施180 kg N hm–2及底追比为3∶2∶5的处理是获得玉米–大豆套作模式下玉米高产的最佳氮肥运筹方式。

减量施氮对套作玉米大豆叶片持绿、光合特性和系统产量的影响

【目的】探究不同种植模式和施氮水平下玉米大豆的叶片持绿、光合和系统产量特性。【方法】通过田间定位试验研究种植方式(玉米单作(MM)、大豆单作(SS)、玉米套作(IM)、大豆套作(IS))和施氮水平(不施氮(NN)、减量施氮(RN:180 kg N·hm;)、常量施氮(CN:240 kg N·hm;))对玉米大豆叶片持绿、光合特性以及其干物质积累和系统产量的影响。【结果】玉米产量随施氮量增加而增加,大豆产量随施氮增加先增后降;RN下,IM的籽粒干物质积累量最大,玉米大豆套作系统的总产量最高,系统生产力指数(SPI)最大。套作下各作物的叶片持绿期更长,光合特性指标均较单作稳定,且在籽粒形成期优于单作;各施氮水平下,套作处理的绿叶百分比均显著高于单作,IM的最大绿叶衰减速率出现天数比MM的分别晚7 d、5 d和1 d;IS的则比SS的分别晚7 d、0 d和11 d。相比单作,套作可以显著降低各施氮水平下玉米叶片的平均衰减速率,延长最大衰减速率出现天数,降低绿叶衰减程度。各作物的光合速率表现为套作高于单作,减量施氮高于常量施氮。玉米R2期,IM的叶片光化学淬灭系数(Qp)比MM的高12.78%,非光化学淬灭系数(NPQ)则低21.30%;NPQ随施氮水平的增加而降低,RN比NN降低了17.11%。套作SPAD值波动幅度弱于单作,且呈稳定上升趋势;玉米R2期,IM比MM高34.52%,大豆R2和R6期,IS分别比SS高10.39%、29.48%;RN的SPAD值最高,玉米R2期,IMRN处理比IMNN处理高17.46%,MMRN处理比MMNN处理高35.02%;大豆R6期,ISRN处理比ISNN和ISCN处理分别高7.71%、6.67%,SSRN处理比SSCN处理高10.03%。【结论】减量施氮下,玉米大豆套作显著延长了叶片的持绿期;花后叶片的光合速率、PSⅡ光合机构功能、叶绿素都保持在较高的水平且比单作稳定,籽粒干物质积累增强,充分发挥了玉米的生产潜力并增加了大豆产量,使得套作系统总产量显著提高。

大豆净作与大豆-糯玉米套作效益比较

进行了大豆净作与大豆糯玉米套作效益比较试验。结果表明:在相同种植面积条件下,大豆套作糯玉米可取得良好的经济、生态和社会效益。

玉米-大豆带状复合种植高产技术研究进展

玉米-大豆带状复合种植技术是充分利用土地资源、提高玉米-大豆土地产出率、符合当下农事生产的间套作技术。该技术符合集约化农业生产需要,但在实际生产中需要多方面考虑制约作物产量因素。本文综述了近年来国内关于玉米-大豆复合套种模式下的品种选配、播期、播幅与行距、种植密度等技术研究以及对玉米-大豆复合种植栽培技术的展望,以期为玉米-大豆带状复合套作高产技术研究提供参考。