荒漠绿洲区间作和密植对作物产量和水分利用效率的影响

针对间作种植模式下密植潜力薄弱、水资源不足、生产实践中难以同步提高产量和水分利用效率(WUE)的问题,在河西荒漠绿洲区通过大田试验研究了4个(5.25、6.00、6.75、7.50万株·hm^(-2))玉米密度水平下玉米间作豌豆群体的产量和水分利用效率,以期为构建禾豆间作在密植条件下的高效节水技术提供理论依据。结果表明:玉米间作豌豆的土地当量比(LER)平均达到1.16,且LER随玉米密度的增大而增大。单位面积间作玉米的产量平均达到了相应单作的74.87%;随玉米密度的增大,作物产量的最大值均出现在高密度(6.75、7.50万株·hm^(-2))处理中。间作0~120cm土层平均土壤含水量平均低于单作玉米1.60%,但平均高于单作豌豆6.70%;两年内单作玉米和间作0~120cm土层平均土壤含水量均在高密度(7.50万株·hm^(-2))处理时最大。由于土壤贮水量、降雨量、灌水等诸多因素的影响,间作较单作增加了耗水量(ET),上述间作的ET比单作高19.23%~23.66%。与单作WUE加权平均相比较,间作的WUE分别高于单作11.08%、13.32%、18.86%和28.06%;不同玉米密度处理中,密度3(6.75万株·hm^(-2))的WUE表现出了优势。因此,在河西荒漠绿洲区,同步提高作物产量和水分利用效率的有效措施之一是间作和密植条件。

土壤含水量、种植模式和丁香酚对土壤微生物种群结构的影响

盆栽试验了田间持水量(45%、60%、75%)、种植模式和小麦根系分泌物丁香酚对小麦、蚕豆下土壤微生物种群结构的影响。结果表明:间作土壤中细菌、真菌和放线菌数量较单作加权平均有所减少,但间作化感促进作用和土壤微生物多样性均大于单作加权平均,且丁香酚对单作小麦和小麦间作蚕豆土壤微生物数量表现出明显的化感促进作用,在丁香酚处理下间作土壤中3种菌类数量较单作加权平均分别提高95.9%、8.8%和99.6%,但对单作蚕豆土壤微生物数量表现为化感抑制作用;随着供水水平的增加,单作小麦化感促进作用增强,单作蚕豆化感抑制作用减弱,间作化感促进作用在60%相对含水量以下随供水水平增加而增强,超过60%后随供水水平增加而减弱。丁香酚处理下间作土壤微生物多样性指数在小麦拔节期、灌浆期和成熟期比单作加权平均提高74.3%、96.1%和134.0%,且在单作小麦和间作群体下在60%相对含水量以下随供水水平增加而提高,超过60%后随供水水平增加而降低,单作蚕豆则随供水水平增加而持续降低。因此,利用间作和灌水水平的控制可充分挖掘根系分泌物对土壤微生物数量和多样性的化感促进作用。