间套作体系土壤磷素吸收优势和机理研究进展

利用间套作农业生态工程种植技术可以充分挖掘土壤累积态磷素,减少农田磷肥投入,对于维持磷素资源和土壤肥力的可持续性,防控农田面源污染,具有重要的现实意义。系统总结了间套作体系对土壤磷素的挖掘利用优势,从间套作体系的根系形态、分布特征、根系分泌物、根系活性和根间菌丝桥角度并结合生态位互补和种间促进作用的原理分析了磷素吸收优势的机理。指出了此项研究存在的问题,对今后的研究方向和发展趋势进行了展望。

都市近郊中低产田鲜食玉米/花生间作模式研究

于都市近郊中低产田对鲜食玉米/花生3∶4行比间作种植模式与其单作对比进行了研究。结果表明:鲜食玉米/花生3∶4行比常规间作模式最佳,玉米/花育28间作与玉米单作相比,每公顷增收2 976.0元,与花生单作覆膜相比,每公顷增收11 916.0元,经济效益十分显著。该模式玉米单株产量水平明显高于单作,且鲜食玉米较花生提前一个月收获,使得花生后期生长无玉米遮荫影响且具边行优势,可缩减间作与单作花生单株产量水平的差距(常规间作的小花生单株鲜果重高于单作不覆膜),从而大幅度提高玉米花生间作体系的综合经济效益。

双季鲜食玉米/花生宽幅间作生态高效栽培技术

该文分析了双季鲜食玉米/花生宽幅间作生态高效栽培的意义,阐述了其栽培的技术要点,包括播前准备、播种与覆膜、田间管理、收获与晾晒、秸秆还田与残膜清除等。该技术主要适用于山东省小麦、玉米两熟轮作区及其他相似区域。

小麦籽粒锌营养研究进展

锌是动植物和人体生长发育过程中必不可少的一种微量营养元素。锌元素缺乏会引发多种疾病,目前世界范围内出现缺锌症状的人口占30%以上。而小麦作为主要粮食作物在世界各地广泛种植,其籽粒中锌元素含量普遍较低。本研究归纳了前人为改善小麦籽粒锌营养缺乏状况,在源-库关系调节、微肥使用、氮磷钾供应、育种手段、激素调节以及环境影响等方面开展的研究,提出了今后着重研究的方向及内容,以期为进一步实现小麦籽粒锌生物强化提供参考。

间套作体系作物-土壤铁和锌营养研究进展

间套作能够提高对土地、光、水和养分等资源的利用,对增加农田生物多样性、发展可持续生态农业具有重要的理论和实践意义.间套作有助于改善土壤中微量元素铁和锌的活化、吸收和植株体内微量元素营养状况,实现微量元素的生物强化.本文综述了禾本科/双子叶植物间套作(主要以玉米/花生间作为例)对双子叶植物铁和锌营养的改善效应,从种间根际分子和生理过程、根系形态、分布及根际微生物变化方面详细阐述了可能的机理,同时综述了铁和锌在间套作植株体内累积、转运和分配方面的研究进展,对影响间套作体系铁和锌营养的可能因素进行了简单分析.从土壤养分活化吸收、植株体内养分累积分配和栽培管理措施及环境因子等方面指出目前研究中存在的问题,提出以后应加强间套作体系铁和锌营养田间试验、定量化、动态性和系统化方面的研究.

不同玉米花生间作模式对系统产量及土地当量比的影响

为进一步明确以稳定玉米产量为目的的不同玉米花生间作模式对间作体系产量、产量构成和土地利用效率的影响,于2013-2014年连续两年通过设置玉米单作、花生单作、玉米花生带状复合种植(行比分别为2∶3、2∶4、3∶3、3∶4)6种种植模式,研究不同间作模式对玉米、花生产量及其产量构成因素、土地当量比的影响。结果表明:间作玉米净面积上产量随净面积上穗数的增加而显著增加,穗粒数和百粒重则呈下降趋势;玉米花生2∶4模式净面积上玉米公顷穗数和产量最高,其间作花生产量最高,是该试验条件下最有利于花生产量提高的一种间作模式;各间作模式土地当量比均大于1,表现出明显的产量优势;玉米花生3∶4模式系统产量最高,2013、2014年分别达到8 367.0、10 432.5 kg/hm2,均高于同年玉米单作对照和其它间作模式系统产量,其间作玉米、花生产量较高,获得最大土地当量比和系统产量,土地利用效率提高15%、21%,是一种较为理想的稳粮增油的种植方式。

施氮量对玉米花生宽幅间作体系农艺性状及产量的影响

玉米花生宽幅间作被认为是黄淮海平原缓解粮油争地矛盾,实现稳粮增油的种植模式之一。针对目前氮肥过量施用和豆科作物固氮被忽视的实际,2014-2015年在山东济南进行了玉米花生宽幅间作大田试验,研究不同施氮量下玉米花生间作体系作物籽粒产量和农艺性状。结果表明,间作玉米和间作花生分别在360 kg/hm^2。施氮水平上(按玉米带占地面积折算间作玉米田施氮量为141 kg/hm^2)和90 kg/hm^2施氮水平上(按花生带占地面积折算间作花生田施氮量为55 kg/hm^2)时达到较高产量,两年平均分别为7939 kg/hm^2和1845 kg/hm^2;继续增加施氮量,虽然间作花生株高增加14%,但收获指数降低了12%,产量降低12%。玉米花生间作体系能够提高土地利用效率,土地当量比两年平均为1.08;同时能够显著提高氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率,不同施氮量梯度下,分别比玉米单作增加32.9%~43.4%和11.8%~69.2%。说明间作玉米带施氮141kg/hm^2、花生带施氮55 kg/hm^2可获得较高的产量、土地利用效率和氮肥利用效率,是本试验条件下间作最优施氮量。

间作对玉米磷、铁、锌和钙素吸收及其在植株体内转移分配的影响

为进一步明确玉米/花生间作对玉米磷、铁、锌和钙素吸收及其在植株体内转移分配的影响规律,为间套作生产体系的健康发展提供理论指导,于2015年生长季在田间条件下通过设置不同间作玉米株距(10、13、16、20 cm和27 cm)和玉米常规单作(27 cm)处理,研究其对玉米产量和收获指数,玉米中磷、铁、锌、钙素这四种元素的吸收量、收获指数、体内利用效率及其在玉米籽粒和茎叶中质量分数的影响。结果表明,间作明显提高玉米对土壤中这四种元素的吸收量;随间作玉米株距缩小,即种植密度增加,这些元素的吸收量有增加的趋势。而这四种元素的收获指数均不受间作的影响。间作玉米株距在非增密时,对磷素表现出奢侈吸收特征。间作导致籽粒和茎叶磷的"富集";随玉米株距的增加,即种植密度降低,茎叶磷的质量分数增加。而随玉米株距的增加,间作玉米籽粒铁和锌的质量分数表现出一定的"稀释效应"。

收播期调控对小麦-玉米周年产量及资源利用效率的影响

为了充分利用周年光热资源,优化小麦-玉米周年气候资源配置,挖掘黄淮海地区作物产量潜力和资源利用效率,在山东济阳进行小麦-玉米周年收播期调控试验,即以小麦玉米传统收播期为对照(CK),研究推迟小麦播期和玉米收获期延迟组成的"收播期优化"模式(OM)对作物产量、光温水等气候资源分配及利用效率的影响。结果表明,OM模式致小麦生育期缩短14 d,玉米生育期延长18 d;小麦季玉米季积温比值、辐射比值和降水比值分别降低18.5%、17.0%和21.1%,降低小麦季光温资源分配率;OM模式提高了小麦种植密度(净增133.3%),可以维持较高的群体穗数和穗粒数,产量与传统播期相比无显著差异,或略有增加。OM模式将更多的光温资源分配到玉米季,两年度千粒重分别提高13.8%、12.8%,增产15.5%、14.2%。OM模式显著提高小麦-玉米周年产量,两年平均增产11.5%。同时,由于小麦季光温资源分配量显著降低,其光能、温度和降水利用效率较对照分别提高15.0%、17.09%和29.61%;玉米季虽然光温资源利用效率无显著提高,但其降水利用效率提高9.97%,周年光、温、降水资源利用效率分别提高8.62%、13.14%和11.59%。因此,"收播期优化"模式优化了小麦-玉米周年气候资源配置,可进一步提升周年产量和光温水资源利用效率,对于促进黄淮海冬小麦-夏玉米种植模式可持续发展具有重要意义。

玉米氮素吸收分配规律对不同种植模式的响应

为进一步明确玉米花生宽幅间作稳粮增油模式下玉米的氮素吸收分配规律及其与单作的差异。本试验在玉米单作、玉米花生行比2∶4间作种植模式下,均设置施氮、不施氮两个处理,研究不同种植模式下玉米干物质积累、氮素积累和分配及其对产量和氮素利用效率的影响。试验结果表明,间作模式下可以显著提高净面积干物质积累量、籽粒产量以及氮肥利用效率;施氮处理增加了不同种植模式下玉米干物质积累及氮素积累,进而有效提高了氮素收获指数。在本试验条件下,玉米花生行比2∶4且玉米施纯氮300 kg/hm2是间作玉米获得高产高效的适宜栽培方式。

盐碱地油葵花生宽幅间作耐盐丰产栽培技术

盐碱地严重影响作物生长,而油葵适应盐碱地环境且自然生长是其他作物无法比拟的,随着花生耐盐碱品种选育与栽培技术的配套,关于盐碱地油葵花生间作研究已经成为业界研究热点;同时油葵和花生都是重要的油料作物,其具有特殊的适应能力。文章首先分析了盐碱地油葵花生宽幅间作耐盐丰产的研究意义,然后分析了其栽培的技术要点。此盐碱地油葵花生宽幅间作耐盐丰产栽培技术包括盐碱地油葵花生宽幅间作高效生产环境、品种选择、播前准备、适时播种、田间管理、收获及晾晒等技术措施要求。本技术主要适用于山东省滨海盐碱地区,旨在为盐碱地相关种植人员提供参考。

早春低温之前喷施外源调控物质对冬小麦的干物质转运、产量和品质的影响

为明确外源调控物质对冬小麦早春低温抵御能力的调控效应,以济麦22为试验材料,在拔节期倒春寒来临前以喷施清水为对照(CK),设喷施氨基酸水溶肥(200倍液,T1)、蔗糖(500倍液,T2)、0.004%芸苔素内酯(800倍液,T3)及其等倍混合液(200倍液氨基酸水溶肥+500倍液蔗糖+800倍液芸苔素内酯,T4)4个调控处理,分析了拔节期发生倒春寒条件下不同调控处理间冬小麦干物质积累、转运、分配、产量及其构成和籽粒品质的差异。结果表明,T4处理下冬小麦开花期、成熟期干物质积累量较CK显著增加,且成熟期籽粒、穗轴及颖壳、茎鞘及叶的干物质积累量均高于其他处理;T2、T3、T4处理使小麦结实率均显著提高;T4处理在不降低穗粒数和穗数的前提下,显著提高千粒重和籽粒产量;T1处理有利于提高小麦籽粒蛋白质含量。由此得出,在冬小麦拔节期倒春寒来临前,喷施氨基酸水溶肥+蔗糖+0.004%芸苔素内酯混合液有助于提高小麦抵御低温逆境的能力,实现抗逆稳产。

盐碱地不同种植模式对谷子花生生长发育及产量形成的影响

本试验以谷子、花生单作为对照,设置谷子花生2:2和4:4两种间作模式,研究黄河三角洲滨海盐碱地不同种植模式对谷子花生干物质积累、作物群体覆盖、产量及其构成因素的影响°结果表明:盐碱地花生谷子间作下,谷子干物质积累量在抽穗期、灌浆期和收获期均显著高于单作,且灌浆期和收获期2:2间作模式显著高于4:4间作模式;而间作下花生干物质量各生育期均低于单作°各生育期间作谷子单株叶面积和叶面积指数均高于单作,且两种间作模式差异不显著;而间作花生花针期、结荚期和饱果期单株叶面积和叶面积指数均低于单作,收获期则高于花生单作,且2:2间作高于4:4间作模式°两种间作模式下花生产量差异不显著,但其净面积产量均低于单作;而2:2间作模式谷子产量显著高于4:4间作模式,且两种间作模式下谷子净面积产量均显著高于谷子单作°谷子花生2:2间作模式土地当量比大于4:4间作模式,且均大于1.0°可见,间作谷子在干物质积累、作物群体覆盖、产量等方面均优于单作,而谷子花生2:2模式又优于4:4模式’因此,在黄河三角洲滨海盐碱地区,推广谷子花生2:2间作种植模式利于提高作物群体覆盖、土地生产力,从而促进作物高效共生、盐碱地改良利用和生态可持续发展。

不同等带宽间作模式对芝麻花生产量和效益的影响

为探明芝麻花生等带宽间作不同行比增产效果和经济效益,于2018年进行了芝麻花生间作试验。以芝麻单作(CK1)、花生单作(CK2)为对照,设芝麻花生2∶2(M1)和芝麻花生4∶4(M2)两种等带宽间作模式,研究不同等带宽间作模式对作物干物质积累、收获指数、产量、土地当量比以及经济效益的影响。结果表明:间作降低了芝麻、花生各生育时期的干物质积累量。两种间作模式下,M2模式下芝麻、花生干物质积累量较M1模式显著增加15.0%和15.1%,在作物收获指数均无显著性差异时,M2较M1处理显著增加芝麻、花生产量16.1%和8.0%。M2处理的土地当量比为1.15,产投比为4.75,均显著高于CK1、CK2和M1处理,间作优势明显。说明芝麻花生4∶4等带宽间作模式能够通过提高作物干物质积累和分配获得较高产量,同时提高土地利用效率和经济效益。

不同覆盖方式对盐碱地花生生长发育和土壤水盐变化的影响

利用前茬小麦秸秆设置半覆盖(播种行覆盖,T1)、全覆盖(T2)及无覆盖(对照,T0)平播花生3个处理,研究不同覆盖方式对盐碱地花生生长发育及土壤水盐变化的影响。结果表明,T1和T2花生出苗率较T0分别提高22.8%和29.3%;播种54 d后,T1和T2使盐碱地花生叶面积指数较T0显著增加20.9%~43.1%;T1和T2土壤温度随花生生育期呈先升后降趋势,土壤相对含水量和电导率则呈"W"型下降趋势,且花生生育后期T2土壤返盐程度较T0和T1分别降低33.8%和63.7%。可见,盐碱地花生播种后覆盖前茬小麦秸秆有利于提高花生出苗率,提高叶面积指数,达到控碱抑盐、保苗增效的目的,且全覆盖优于播种行覆盖。

叶面喷锌对两种类型玉米产量、籽粒锌等矿质营养元素含量的影响

探讨叶面喷施不同浓度锌对两种类型玉米产量、锌含量及其他营养元素的影响,为不同类型玉米科学的叶面喷锌技术提供参考。采用大田小区试验法,以不同类型玉米品种郑单958(济南试验点)与京科糯2000(乐陵试验点)为材料,在玉米吐丝期及10天后喷施0、3、6、15、30g/L浓度梯度(Zn0、Zn1、Zn2、Zn3、Zn4)的七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O),分析叶面喷锌对两种类型玉米产量、农艺性状、锌及其他营养元素含量的影响。结果表明:(1)叶面喷施适量锌显著增加两品种玉米生物量和产量,明显降低秃尖长,但对百粒重无显著影响,京科糯2000与郑单958叶面喷锌6g/L处理(LZn2、JZn2)较对照分别增产14.28%、8.18%;过量喷锌会抑制玉米生长,京科糯2000与郑单958叶面喷锌30g/L处理(LZn4、JZn4)较对照减产33.57%、42.58%。(2)叶面喷锌显著提高玉米籽粒、秸秆Zn、Fe含量,京科糯2000叶面喷锌15g/L处理(LZn3)与郑单958叶面喷锌6g/L处理(JZn2)籽粒锌含量最高,分别为42.24mg/kg和38.09mg/kg,达到玉米籽粒锌强化目标值。(3)叶面喷锌后显著降低两种类型玉米籽粒Cu含量,对Se、Na、B、P、Mg含量影响不显著。本试验条件下,喷施适量外源锌可促进玉米生长,显著提高郑单958、京科糯2000玉米籽粒产量、籽粒Zn、Fe含量,对改善玉米的营养品质起到较好作用。

盐碱地玉米‖花生间作对群体覆盖和产量的影响

本试验以玉米单作(CKM)、花生单作(CKP)为对照,设置玉米‖花生3∶4间作(M3P4)种植模式,研究盐碱地玉米‖花生间作对作物干物质积累、分配及叶面积、叶面积指数、产量、土地当量比的影响。结果表明:M3P4间作模式可以显著提高花生花针期、成熟期和玉米的叶面积指数,且收获时叶面积指数保持较高值,对作物群体覆盖贡献大;与单作相比,成熟期两作物单株干物质重无显著差异,且成熟期玉米各器官干物质分配也无显著差异,但间作花生果仁及果皮占比显著降低;土地当量比为1. 13,间作优势明显。可见,M3P4间作模式利于提高黄河三角洲地区群体覆盖度和土地利用效率。

叶面过量施硒对玉米产量、硒和矿质营养元素含量的影响

为了明确过量施硒对作物生长的毒害效应,为合理施用硒肥提供依据,本研究在田间条件下探究了叶面过量施硒对糯玉米京科糯2000和普通玉米郑单958两个品种产量、硒含量和矿质营养元素含量的影响。结果表明,叶面喷硒量(亚硒酸钠)≤0.2 g·L^(-1)时,京科糯2000植株生物量和籽粒产量与对照(不喷硒)相比持平或略有增加,未表现出毒害效应;京科糯2000在叶面喷硒量≥0.5 g·L^(-1)时,郑单958在叶面喷硒量≥0.1 g·L^(-1)时,其植株生物量和籽粒产量均明显降低;随着叶面喷硒浓度的增加,两品种玉米籽粒硒含量均逐步增加,郑单958产量和籽粒硒含量的变化幅度高于京科糯2000。叶面喷硒可显著提高玉米籽粒锌和铁的吸收量,对铜、磷、镁和钙的吸收基本无影响,但抑制硼的吸收。总体来看,过量施硒抑制2个不同品种玉米生长,造成产量下降,但可提高籽粒硒、锌和铁的营养水平。本研究对玉米微量元素营养调控具有一定的借鉴指导意义。

不同氮水平下夏玉米夏大豆间作对其农艺性状及产量的影响

试验采用裂区设计,主区为4个施氮水平(N0、N1、N2、N3),副区为4个种植模式,分别为:玉米单作(行距60 cm,株距分别为20 cm和30 cm)、大豆单作、玉米大豆间作(行比2∶2),以此研究氮肥和种植模式对玉米、大豆农艺性状及产量的影响。结果表明:在该种植体系下,仅就作物所占净面积而言,玉米为优势作物,间作比单作增产显著;大豆为劣势作物,间作模式下减产显著。对整个种植体系来说,土地当量比>1,说明玉米大豆间作是一种对提高整体产量和经济效益有益的种植模式。

间作和施氮水平对玉米和花生农艺性状及花生结瘤的影响

为进一步明确大田环境中间作和施加氮肥对玉米和花生生长发育影响的规律,为间作模式氮肥减施和高产高效提供理论依据,本试验设置玉米花生单作、间作和不同氮肥用量梯度双因素处理,研究其对两种作物生育中期(即玉米灌浆期和花生结荚期)农艺性状和花生结瘤的影响。结果表明:间作玉米的茎叶+雌穗干重比单作提高12.4%;间作花生的全株干重比单作降低43.6%。施加氮肥明显促进植株生长,N1(120 kg/hm^(2))时施氮效果最优,玉米茎叶+雌穗干重比N0(不施氮)提高14.3%,花生全株干重比N0提高39.9%。施氮后,间作对花生的抑制作用下降:与N0全株干重间作比单作降低48.45%相比,N1和N2(160 kg/hm^(2))降幅分别为39.17%和38.47%,分别少9.28、9.98个百分点,N3(200 kg/hm^(2))则与N0无显著差异。间作明显促进花生结瘤,且N1根瘤鲜重最高,比N0、N2、N3分别提高472%、101%和308%,N2、N3比N0分别提高184%和40%。综上所述,间作促进玉米生长,但显著抑制花生生长;适量施氮可以缓解间作对花生的抑制作用;间作有利于花生结瘤。