科研产出
玉米与豆科作物间套作体系氮素吸收效应研究进展
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要:玉米与豆科作物间套作可以提高作物对氮、磷、钾等养分的吸收能力,从而提高土地利用当量比和耕地产能。通过查阅相关文献,对玉米与豆科作物间套作体系氮素吸收的表观现象,包括氮素吸收量、地上部生物量和籽粒产量等指标,以及相关机制进行归纳总结。诸多研究结果表明,玉米与豆科作物间套作可以提高玉米地上部氮素吸收量、地上部生物量和籽粒产量,增长幅度分别在6.0%~57.5%、2.6%~52.6%和14.0%~64.2%之间,而与玉米全生育期共生间作的大豆、花生和豌豆等作物则受到抑制,蚕豆等套作豆科作物(整个生育期中的部分时间与玉米共生,通常与玉米错期播种/收获)则受到促进。关于玉米与豆科作物间套作体系氮素高效吸收的机制可概括为3个方面:一是种间竞争作用,由于玉米对氮素的竞争大于豆科作物,促进玉米对氮素的优势吸收;二是作物根系相互作用和土壤微生物的存在,促进养分循环和作物之间的氮素转移,豆科作物固定的氮素可以被玉米吸收利用;三是豆科作物结瘤增加,固氮基因表达增强,提高了自身固氮能力。在以往研究的基础上,下一步需要加强在田间多场景(作物品种类型不同、土壤肥力梯度不同等)条件下的原位研究,从根际生命共同体(根系-土壤-微生物)作用机制以及种间地上相互作用-地下相互作用互馈的角度,更加全面和准确地阐明玉米与豆科作物间套作体系氮素高效吸收的机制,并加强农机农艺融合关键调控技术的研发,让传统间套作在现代农业中继续发光发热,赓续农耕文明。
关键词: 玉米 豆科作物 间套作 氮素利用效率 根际生命共同体
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间套作和施磷对玉米籽粒磷质量分数和体内磷素分配及利用效率的影响
《中国农业大学学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要:为明确间套作和施磷对玉米籽粒磷质量分数、收获指数、磷素收获指数和体内磷素利用效率的影响,进行为期3年(2009—2011年)的田间定位试验。试验为裂区设计,主区为不同施磷水平,分别为0、40和80kg/hm2施磷量,副区为油菜、蚕豆、鹰嘴豆和大豆与玉米间套作及单作玉米。结果表明:1)间套作显著提高玉米籽粒磷质量分数,与油菜、蚕豆、鹰嘴豆和大豆间套作的玉米平均籽粒磷质量分数比单作玉米分别高出19.8%、13.0%、17.2%和12.0%;而间套作玉米相对于单作玉米收获指数和磷素收获指数均无显著变化;间套作明显降低玉米体内磷素利用效率,与油菜、蚕豆、鹰嘴豆和大豆间套作玉米的平均体内磷素利用效率比单作玉米分别降低15.9%、9.6%、14.9%和8.5%。2)施磷对玉米收获指数无显著影响;2009年施磷量对玉米籽粒磷质量分数没有显著影响,后2年40和80kg/hm2施磷量时玉米籽粒磷质量分数显著高于不施磷,2年平均提高12.5%和15.9%;40kg/hm2施磷量时(2010年)和80kg/hm2施磷量时(2010和2011年)平均体内磷素利用效率显著低于不施磷,2年平均分别降低8.8%和10.4%;施磷只对2011年磷素收获指数有增加趋势,这可能与土壤基础磷肥肥力较好,施磷在第2年和第3年才产生梯度效应有关。综上,间套作和施磷均能提高玉米籽粒磷质量分数,对收获指数均无影响,但却降低体内磷素利用效率,磷素存在奢侈吸收现象;间套作对磷素收获指数无影响;施磷有提高磷素收获指数的趋势。
关键词: 玉米 间套作 施磷 籽粒磷质量分数 收获指数 磷素收获指数 体内磷素利用效率
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间套作体系作物-土壤铁和锌营养研究进展
《应用生态学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要: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.
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油菜、蚕豆、鹰嘴豆和大豆对间作玉米籽粒Fe,Mn,Cu和Zn浓度及地上部累积量的影响
《中国科学:生命科学 》 2013 北大核心 CSCD
摘要:目前较多研究关注单作玉米的籽粒微量元素问题,间套作对玉米籽粒微量元素浓度和地上部吸收量的影响尚不清楚.田间试验用来研究白菜型油菜、蚕豆、鹰嘴豆和大豆对间作玉米籽粒铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)和锌(Zn)浓度及其相应地上部植株吸收量的影响.与单作玉米相比,与豆科作物间作玉米籽粒Fe,Mn,Cu和Zn的浓度及其相应的收获指数降低,而与白菜型油菜间作玉米则保持与单作玉米相同水平;但是间作促进了玉米植株地上部对Fe,Mn,Cu和Zn的吸收量.进一步研究表明,玉米籽粒产量与籽粒Fe和Cu的浓度呈显著负相关关系,而与Mn和Zn的浓度则未达到显著相关,但是所有这些籽粒微量元素浓度与相应的收获指数间均呈显著性正相关关系.因此,与蚕豆、鹰嘴豆和大豆间作玉米籽粒微量元素浓度的降低,主要是由Fe,Mn,Cu和Zn从营养器官向籽粒转移或再活化的比例降低所致,这可能与相应的玉米衰老进程减缓有关.白菜型油菜/玉米间作有利于维持玉米籽粒高产,同时未降低籽粒Fe,Mn,Cu和Zn的浓度,适合在本地区推广.
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