兼顾产量和氮肥利用效率的间作体系小麦最适施氮量分析

探究小麦蚕豆间作体系下的小麦最适氮肥施用量,建立作物产量和氮肥利用效率协同提高的间作体系氮肥管理策略。通过2年的田间定位试验,在N 0、90、180、270 kg/hm24个小麦施氮水平下,研究了小麦蚕豆间作体系的产量效应、氮肥利用效率、兼顾产量与氮肥利用效率的小麦最适施氮量和推荐阈值,探讨了间作提高小麦产量和氮肥利用效率的关键土壤因子效应。结果表明,在4个施氮水平下,与单作小麦相比,间作小麦产量平均增加22.12%,产量可持续性指数平均增加3.68%,土地当量比平均为1.13,氮肥表观利用率平均增加18.44%,氮肥农学利用率平均增加9.64%,氮肥偏生产力平均增加21.14%。回归分析结果表明,小麦间作最高产量施氮量较单作平均减少3.28%,增产18.76%。以小麦相对产量的85%~90%作为氮肥施用量的推荐范围,小麦单作氮肥推荐阈值为101~128 kg/hm2,间作小麦氮肥推荐阈值为90~117 kg/hm2,小麦间作较单作施氮量减少9.40%~12.22%,小麦产量增加18.20%。综合小麦产量和氮肥利用效率的关系,单作小麦最适施氮量为133 kg/hm2,间作小麦最适施氮量为106 kg/hm2时可兼顾提高小麦产量和氮肥利用效率,保证小麦增产及氮肥减施增效。结构方程分析表明小麦间作中硝态氮是提高氮肥利用效率的关键土壤因子。

小麦/蚕豆间作体系中的种间相互作用及氮转移研究

在小麦/蚕豆间作体系中通过根系分隔和标记15N的盆栽试验研究表明,小麦相对于蚕豆对土壤氮和肥料氮的依赖更强,蚕豆则更多依赖于空气中的氮。在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔处理中小麦对15N的回收率分别为58%、73%和52%,而蚕豆则分别为30%、20%和3%。小麦对肥料氮的竞争促进了蚕豆的固氮作用,在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔时,蚕豆来源于固氮的百分数(%Ndfa)分别为58%、80%和91%。因此,小麦/蚕豆中存在对氮的互补利用,该体系中氮营养竞争和促进作用同时存在。在小麦/蚕豆间作体系中应用土壤标记同位素稀释法表明蚕豆固氮向间作小麦发生了转移,转移的量相当于蚕豆吸氮总量的5%。

不同氮肥减施量下玉米针叶豌豆间作体系的产量及效益

【目的】通过探讨河西绿洲灌区氮肥减施对玉米针叶豌豆间作体系产量及肥料贡献率的影响,为玉米针叶豌豆间作体系氮素资源高效管理提供理论依据。【方法】研究基于2011年设置在武威绿洲灌区的玉米间作针叶豌豆长期田间定位试验。不施肥和习惯施肥(N100)处理为单作玉米,施用习惯氮肥量95%、90%、85%、80%和0%处理为玉米间作针叶豌豆。调查了2014—2019年玉米针叶豌豆间作体系产量、产量构成要素、经济效益、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥肥料贡献率。【结果】玉米针叶豌豆间作种植具有明显的增产优势,而且这种增产优势随种植年限的延长呈增加趋势。在85%常规氮肥用量条件下,玉米籽粒产量与N100基本相当,差异不显著,虽然玉米株高和茎粗会受到明显抑制,穗位和穗位比下降明显,但是成穗数、穗粒数和百粒重却无明显变化,同时因为增收了1419 kg/hm^(2)针叶豌豆干草和1637 kg/hm^(2)针叶豌豆籽粒,合计收益增加3813元/hm^(2),增幅明显,而且氮肥偏生产力和氮肥农学利用率显著提高,氮肥肥料贡献率除2019年显著降低外,其余年份无明显变化。在80%常规氮肥用量条件下,玉米籽粒产量显著降低,降幅达8.77%,但是同样因为可以增收1438 kg/hm^(2)针叶豌豆干草和1569 kg/hm^(2)针叶豌豆籽粒,合计收益增加2098元/hm^(2),增幅明显,氮肥偏生产力显著提高,增幅达14.04%,氮肥农学利用率无明显变化,但是玉米的成穗数、穗粒数、百粒重、株高、茎粗、穗位、穗长、穗粗、氮肥肥料贡献率等降幅均达到显著水平。【结论】在河西绿洲灌区,长期进行玉米间作针叶豌豆,在玉米季减少15%的化学氮肥施用量不会造成玉米减产,由于同时收获了针叶豌豆干草和籽粒,整个体系收益提高,氮肥效率显著增加。在玉米季减少20%的化学氮肥施用量虽然会造成玉米减产,氮肥肥料贡献率下降,但是同样因为增收了针叶豌豆干草和籽粒,整个体系收益提高,氮肥偏生产力显著增加。

改变玉米行距种植对豌豆/玉米间作体系产量的影响

间作体系中改变作物的种植行距可改变体系作物的种间互作效应,影响作物产量。本研究通过设置豌豆/玉米间作种植体系中玉米的5种种植行距（0 cm、20 cm、40 cm、60 cm和80 cm）,以期揭示间作体系中作物种植行距变化对体系作物产量的影响。结果表明：豌豆/玉米间作体系产量优势明显,各处理的土地当量比均大于1。玉米种植行距在0~80 cm区间改变时对体系产量的影响总体表现为随玉米行距增大,产量先增后降,且玉米种植行距与体系混合产量和间作玉米产量均呈现二次曲线相关关系,产量峰值出现在玉米种植行距为40 cm时,间作玉米产量达10 118 kg.hm 2。玉米行距变化对豌豆产量的影响不明显,间作体系产量主要受间作玉米产量影响。改变玉米行距种植明显改变了玉米的产量性状,主要表现在穗粒数上,行距为60 cm时,穗粒数最大,达549粒。种间相对竞争力总体表现为随玉米行距的增大玉米相对于豌豆在产量形成方面的竞争力逐渐增强;在玉米行距0~60 cm之间,豌豆相对于玉米的种间相对竞争力均〈0,表明竞争力玉米强于豌豆,而当玉米行距为80 cm时,种间竞争力为0.14,表明此时豌豆竞争力强于玉米。因此,通过合理调整玉米种植行距从而提高间作玉米产量有利于提高豌豆/玉米间作体系的整体产量。

两种间作体系中养分竞争与营养促进作用研究

应用根系分隔技术研究小麦 /蚕豆、小麦 /大豆间作中养分竞争和营养促进作用结果表明 ,与豆科根系相互作用时小麦生物量和养分吸收量均大于完全分隔和 30 μm孔径尼龙网分隔处理 ;与小麦根系相互作用时大豆生长受抑 ,生物量低和养分吸收量下降 ,而蚕豆生物量和养分吸收量未受显著影响。小麦竞争能力强于蚕豆和大豆 ,小麦 /大豆间作体系存在种间竞争作用 ,而小麦

海南坡地芒果园间作体系水土流失养分损失初步研究

通过对4龄芒果园间作体系前期水土流失研究表明,热带地区坡地芒果园水土流失严重,在试验条件下,果园不同间作生态系统中,芒果+柱花草间作模式的径流量和泥沙流失量分别为13747.9m3/hm2,6881.0kg/hm2;芒果+木薯间作模式的径流量和泥沙流失量分别为11199.3m3/hm2,5105.6kg/hm2,单作芒果的径流量和泥沙流失量分别为10590.5m3/hm2,4440.3kg/hm2,芒果+蕃薯-花生间作模式的径流量和泥沙流失量分别为8701.5m3/hm2,3741.3kg/hm2。养分物质损失量大小顺序为有机质>速效钾>全氮>水解氮>速效磷。养分流失呈现明显的季节性变化。

钼肥对玉米大豆间作体系中玉米产量影响的研究

本试验运用三因素二次回归正交旋转组设计的试验方法,进行钼肥对玉米、大豆间作体系中玉米产量影响的研究。结果表明:施钼量和玉米密度,施钼量和带型配置都有一定的互作效应;当玉米密度、带型配置适当时施入钼肥均能增加玉米产量,即在玉米大豆体系中加入钼肥能有效地提高间作玉米的产量。在试验条件下,当玉米密度为 43 747. 2株 /hm2,玉米与大豆带型配置为 2∶2,大豆钼酸铵用量为 3 750g/hm2 时,间作玉米产量可达到 7 452. 406kg/hm2。

玉米大豆间作体系沼液浸种的产量效应分析

利用玉米大豆间作体系与主作物玉米沼液浸种相结合,采用三因素二次回归正交旋转组合设计,进行玉米大豆间作玉米密度、带型配置指数、沼液浸种时间与间作总产量关系的研究.结果表明:玉米密度、带型配置、玉米浸种时间三因子对间作总产量的影响达到极显著水平.沼液浸种时间与玉米密度、沼液浸种时间与带型配置指数;以及玉米密度与带型配置指数间都有一定的互作效应.当玉米密度、带型配置适当,沼液浸种能增加产量,即在玉米大豆间作体系中利用沼液浸种能有效地提高间作总产量.其最佳的实验方案为:玉米密度50 040～52 950株/hm2、带型配置2:4～3:3,玉米沼液浸种时间17.5～25 h时,可更好地发挥玉米大豆间作复合群体的增产效应.

种间相互作用对牧草间作体系生产力的影响

为了揭示种间相互作用对柱花草/黑籽雀稗间作体系生产力的影响,试验设计三个处理,分别是单作柱花草、单作黑籽雀稗、柱花草/黑籽雀稗间作,观测了三个不同种植模式作物整个生育的物候期、整个植株生长量、生物量、生物量的当量比及不同种植体系土壤有机质、全氮和全磷的差异。结果表明:1种植牧草270天后,间作体系地上部和地下部生物量的当量比分别是3.05和3.52,土地当量比大于1,表明柱花草/黑籽雀稗间种具有间作优势。2与单作相比,间作体系黑籽雀稗物候期推迟5天;其生长量、生物量均高于单作,株高、根长、干草产量和根系产量分别高于单作9.67 cm、7.33 cm、345.50 g·株^(-1)、131.67 g·株^(-1)。与柱花草单作对比,间作的分枝期、现蕾期、花期比单作分别推迟5天、15天、5~15天;其生长量和生物量低于单作,柱花草株高、根系深、根冠比、根瘤量、干草产量和根系产量分别低于单作10.64 cm、0.54 cm、0.08、0.84粒·株^(-1)、14.29 g·株^(-1)和1.48 g·株^(-1);3间作体系土壤养分有机质、全氮、全磷比种植前增加的量分别为0.039%、0.003%、0.001%。单作柱花草样地有机质、全氮比种植前增加的量分别为0.063%、0.006%,磷比种植前减少0.001%;单作黑籽雀稗样地有机质、全氮比种植前减少0.017%、0.002%。表明,柱花草的间作提高了样地土壤有机质、全氮和全磷含量;柱花草在生物固氮过程中,以磷固氮,消耗磷素致使单作柱花草样地全磷量减少,全氮量增加。

芒果园间作体系下氨挥发损失的初步研究

研究了芒果园不同间作模式、不同季节下施用尿素后氨的挥发情况。结果表明 ,不同季节施肥 ,氨挥发的过程和总量有显著差异 ;不同间作模式中 。

钼肥与玉米大豆间作体系中大豆根瘤数的互作效应

采用三元二次回归正交旋转组合设计,进行钼肥对玉米大豆间作体系中大豆根瘤数影响的研究。结果表明,施钼量与玉米密度及带型配置都有一定的互作效应,当玉米密度、带型配置适当时,施入钼肥能增加大豆根瘤数。无论玉米在高密度48 000株.hm-2或低密度36 000株.hm-2条件下,施钼肥均能提高间作体系大豆根瘤数;无论在低带型2∶4或高带型3∶2条件下,施钼肥均能增加大豆根瘤数。在本试验条件下,当玉米密度为42 000株.hm-2、玉米与大豆带型配置指数为2∶2、大豆钼酸铵施用量为4 182.736g.hm-2时,间作体系中大豆根瘤数可达36个.株-1,为全处理最高水平,间作效果最好。

施磷对玉米与蚕豆间作体系养分吸收的影响

采用不同的施磷量来检验玉米与蚕豆间作体系中蚕豆和玉米对氮、磷、钾吸收量的动态变化。结果表明:施磷不仅增加了间作蚕豆和玉米地上部磷吸收量,并且在一定程度上增加了单、作间的磷吸收差异。但是,无论是单作还是间作,吸磷量并没有随着施磷量的增加而增加。可以看出:施磷量对单间作蚕豆和玉米氮、磷、钾的吸收量没有很大的影响;玉米间作蚕豆与根瘤菌高效共生体系具有很强的适应能力,在较低肥力水平下,具有明显的资源利用优势。

施磷对不同间作体系间作优势与磷肥利用的影响

为了探明施磷水平对不同间作体系产量间作优势和磷肥利用的影响,在河北曲周主要研究了施磷对玉米‖蚕豆、玉米‖大豆和玉米‖油菜3种间作体系土地当量比(LER)、磷吸收量、磷肥吸收效率和磷间作优势的影响。结果表明:玉米‖蚕豆的LER是1.24～1.31,玉米‖油菜的LER是1.20～1.24,玉米‖大豆的LER是1.11～1.15,均大于1,具有明显的间作优势;3个磷水平下,吸磷量表现为玉米‖大豆>玉米‖蚕豆>玉米‖油菜,除玉米‖油菜间作体系外,比单作玉米分别高21.5%%～40.2%和13.3%～22.9%,且均随着施磷量的增加而增加,但增加幅度降低;3种间作体系均具有明显的磷间作优势,除玉米‖大豆间作体系外,施磷后均降低;磷肥吸收效率除玉米‖蚕豆在施磷90kg/hm2外均低于单作玉米,并且随着施磷量的增加而降低。这表明,通过活化磷能力强的作物与玉米间作可以提高土壤难溶性磷的利用,玉米‖大豆和玉米‖蚕豆比玉米‖油菜效果好,适宜的施磷量为90kg/hm2。

坡耕地土壤微生物功能多样性对间作体系的响应

为了明确土壤微生物对间作体系的响应,本研究基于粮草(药)间作定位试验,运用Biolog方法研究间作种植模式下土壤微生物功能多样性特征。结果表明:小麦(Triticum aestivum)||菘蓝(Isatis tinctoria)间作模式可提高土壤微生物碳源利用能力,其AWCD值在0–10 cm、10–30 cm土层分别高于小麦单作26%、29%(培养96 h),且在10–30cm土层两者差异显著(P <0.05),土壤微生物利用基质碳源的能力随着土层深度增加而逐渐降低;与小麦单作相比,间作可以显著提高McIntosh指数和Richness指数,尤以小麦||菘蓝间作效果显著(P <0.05);与单作小麦相比,小麦||菘蓝间作可提高0–30 cm土层土壤微生物对六大类碳源的利用强度,间作体系增强了土壤微生物群落稳定性;糖类碳源的变化在影响土壤微生物群落功能多样性方面起主导作用。间作种植模式可以提高土壤微生物生理活性,促进对土壤碳源的利用,小麦||菘蓝间作效果明显。

芜菁甘蓝-马铃薯间作体系土壤水分动态变化

为芜菁甘蓝-马铃薯间作体系保水高产栽培提供理论依据和技术支持,以芜菁甘蓝单作、马铃薯单作为对照,芜菁甘蓝-马铃薯间作为研究对象,分析不同种植模式土壤的水分含量动态变化和芜菁甘蓝-马铃薯的相对产量及产值。结果表明：1）芜菁甘蓝-马铃薯间作受气温和降水量影响相对较小,土壤含水量主要在30%～40%,高于单作,有利于保持土壤水分;2）整个生长季,土壤含水量垂直变化随着土层深度的增加而增加,3种种植模式从0～15cm土层至60～75cm土层水分有6%～9%递增;3）芜菁甘蓝-马铃薯间作的芜菁甘蓝产量相比单作提高38.4%,其土地当量比（LER）为2.34（〉1）,具有间作产量优势。芜菁甘蓝-马铃薯间作产值为130 669.69元/hm^2,高于单作,具有较高经济效益。结论：芜菁甘蓝与马铃薯间作可提高土壤含水量,保持土壤水分,具有较高的产量和经济效益。

接种不同根瘤菌对间作蚕豆和小麦生长的促进作用研究

本文通过在不同根系分隔方式中对间作蚕豆接种不同根瘤菌株的盆栽试验,研究了间作蚕豆和小麦生长状况。结果表明:在根系完全分隔中接种根瘤对蚕豆的生长都好于不接种;3种菌株中以接种NM353菌株的效果最好,在根系不分隔中蚕豆和小麦生长同时得到改善,其生物量、吸氮量都高于其它两种菌株和不接种处理;虽然根系完全分隔中接种LN566改善了蚕豆生长,但在根系不分隔中蚕豆的生长被抑制,其生物量和含氮量最低。因此,不同根瘤菌菌株在间作中的表现不同。间作中通过选择合适的菌株进行接种,可以充分发挥生物固氮作用,改善作物氮素营养。

烤烟间作草木樨对烟叶养分及产量和品质的影响

通过田间试验,研究了在烤烟与草木樨间作条件下对烟叶养分、产量和品质的影响。结果表明,间作与单作相比较,间作处理不同程度地降低了上部、中部和下部烟叶的含氮量,中部烟叶和上部烟叶的磷含量;提高了上部和下部烟叶的含钾量,但烟叶的N、P、K含量变化差异均不显著。烟叶产量差异不显著。在不减产的同时提高了中上等烟的比例,显著减少下等烟比例,提高了烟叶产值,增加了经济收入;原烟的总糖、还原糖的含量及糖碱比分别提高了5.38、5.30和1.80个百分点,烟叶的总氮和烟碱含量分别降低了0.11和0.86个百分点。间作能协调平衡原烟化学成分,在一定程度上能改善和提高烟叶的内在品质。

不同木薯/花生模式下的产量表现及其经济产出研究

研究了4种木薯株行距配置0.8 m×0.8 m(M_1)、0.6 m×1.0 m(M_2)、0.8 m×(1.0 m+0.6 m)(M_3)、0.6 m×(1.0 m+0.8 m)(M4),木薯单作与相应木薯/花生体系的产量表现和经济产出的影响。结果表明:4种间作处理的土地当量比(LER)和产值当量(VOE)均大于1,木薯实际产量亏损(AYLc)均大于0,木薯偏土地当量比(PLER-C)均高于木薯在间作和单作中所占的土地面积之比,即4种间作模式均能提高土地利用率,且对木薯来说均具有间作优势;M3间作处理中花生相对于木薯的竞争力(Apc)和花生实际产量亏损(AYLp)大于0,而经济产出则比M3单作木薯高出了237元/667 m2,总的实际产量亏损(AYL)为1.07,在4种间作处理中数值最大。故木薯/花生间作体系中M3木薯株行距配置的间作产量优势和经济效益优势最佳。

有机茶园建设中的微生态环境培育

本文从有机茶园建设中的微生态环境培育的两个方面(间作体系和土壤改良),论述了在有机茶园建设中应当注意的问题,并提出了切实可行的办法。