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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多样化种植对土壤团聚体组成及其有机碳和全氮含量的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】阐明东北黑土区禾本科与豆科作物多样化种植模式下土壤团聚体组成及其碳氮分布特征，为促进黑土地用养结合型种植制度优化提供理论依据与技术指导。【方法】田间试验于2016—2020年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站进行，设置玉米大豆间作（M/S）、玉米大豆轮作（M-S）、玉米花生间作（M/P）和玉米花生轮作（M-P）等多样化种植模式，以玉米连作（CM）常规种植模式为对照。2020年作物收获后采集0—20和20—40 cm土层土壤样品，分析多样化种植模式对土壤团聚体及其有机碳、全氮含量的影响。【结果】多样化种植有利于增加0—20和20—40 cm土层水稳性大团聚体（>0.25 mm）含量，降低黏粉粒（<0.053 mm）含量，4种多样化种植模式的土壤团聚体平均重量直径和平均几何直径均显著高于CM处理（P<0.05）。M/S和M-S处理0—20 cm土层>0.25 mm土壤团聚体比例分别比CM处理高17.6%和13.4%,M/S、M-S和M-P处理20—40 cm土层>0.25 mm土壤团聚体比例则分别比CM处理高10.4%、8.3%和10.5%。多样化种植增加了土壤大团聚体中有机碳和全氮含量，0—20 cm土层，M/S、M-S、M/P和M-P处理>2 mm土壤团聚体有机碳含量分别比CM处理高20.7%、24.3%、18.8%和17.8%;0—20 cm土层，M-S、M/P和M-P处理>2 mm土壤团聚体全氮含量分别比CM处理高13.0%、16.8%和14.8%。M-S和M/P处理0—20 cm土层>2 mm土壤团聚体有机碳和全氮对土壤总有机碳和全氮贡献率高于CM处理，而M/S和M-S处理<0.053 mm土壤团聚体有机碳和全氮对总有机碳和全氮的贡献率则低于CM处理。【结论】东北黑土区多样化种植提高了土壤大团聚体含量，降低了黏粉粒含量，增加了土壤团聚体稳定性及有机碳和全氮含量，有利于促进农田土壤碳氮固持。
关键词： 东北黑土区 轮作 间作 玉米 大豆 花生 土壤团聚体 土壤有机碳 土壤全氮
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玉米与不同植物间作模式的生态服务价值评估
《植物保护学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究适宜山东省东营市玉米种植的高效间作模式，设置玉米-辣椒（4行∶5行）、玉米-大豆（4行∶6行）、玉米-花生（4行∶6行）和玉米-天人菊（4行∶6行）4种间作模式，以单作玉米作为对照组，基于农田生态系统服务功能价值理论，通过初级产品经济价值和人工及生产资料等投入成本来估算各间作模式的经济效益，并结合生态系统的控害能力、物种丰富度和土壤营养指标来综合评估各间作模式的生态服务价值。结果表明，相较于单作玉米模式，玉米-大豆和玉米-花生间作模式的经济效益分别增加了48.44%和13.02%；玉米-辣椒和玉米-大豆间作模式的虫害发生量显著减少了50.00%和68.75%，同时物种丰富度分别提高了32.21%和33.13%；玉米-大豆和玉米-花生间作模式的土壤有机质积累量分别显著提高了150.04%和131.49%。综合评估结果表明玉米-大豆间作的经济价值和土壤调节能力最优，玉米-天人菊间作的物种丰富度最高，其生态涵养能力最佳，可针对东营市玉米产业的不同需求选择适宜的间作模式。
关键词： 玉米 间作模式 控害能力 物种丰富度 土壤营养指标 生态服务价值
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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
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：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/hm2)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/hm2)降幅分别为39.17%和38.47%,分别少9.28、9.98个百分点,N3(200 kg/hm2)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.
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播期对不同种植模式下玉米和花生生长发育及产量的影响
《山东农业科学 》 2019
摘要：以登海605和花育36为材料,设置玉米单作、花生单作、玉米//花生4∶4间作、玉米//花生2∶6间作4种种植模式和2个播期,研究播期对不同种植模式下玉米和花生生长发育及产量的影响.结果表明,早播2∶6间作模式较4∶4间作和单作更有利于玉米果穗、叶片和茎秆的生长;早播处理不利于花生叶片、茎枝和根系干物质重的积累,但可促进花生荚果的发育,且以2∶6间作模式最有利于花生荚果干物质重的积累.晚播2∶6间作模式更有利于玉米获得较高的百粒重和单产,而早播2∶6间作模式更有利于花生荚果和果仁产量的提高.综合分析玉米花生间作系统作物混合产量可见,无论是花生荚果和玉米混合产量还是花生果仁和玉米混合产量,均以晚播2∶6间作模式为最高,666.7m~2产量分别为1 069.65 kg和1 002.25 kg,分别较单作提高3.68%和17.04%.
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玉米不同品种与密度对间作花生生长发育的影响
《山东农业科学 》 2019
摘要：为明确适宜玉米‖花生间作的玉米品种和种植密度,采用玉米、花生行比3∶4的间作模式,以鲁单818和登海605为材料,设置3个种植密度(株距18、16、14 cm),研究玉米不同品种与密度对间作花生生长发育的影响.结果表明,玉米‖花生间作在一定程度上增加了成熟期花生主茎高和侧枝长,降低了分枝数和各器官干物质累积量;间作花生中后期叶面积指数、生长率亦呈降低趋势.从整体来看,同一玉米品种,随着种植密度增加,间作花生的生长发育受到的影响呈增强趋势,但处理间并不明显;相同种植密度,登海605对间作花生的影响小于鲁单818.本试验条件下,选择登海605、密度控制在株距14 cm左右,可较好地兼顾玉米、花生复合群体产量,为进一步优化玉米‖花生间作种植模式提供了理论依据.
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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
《山东农业科学 》 2018
摘要：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。
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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
《山东农业科学 》 2017
摘要：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"。
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适宜玉米/花生2∶4间作模式的花生品种筛选
《天津农业科学 》 2016
摘要：为筛选出适宜玉米/花生间作的耐荫高产花生品种,缓解山东省农业生产中粮食作物与油料作物争地的矛盾,提高土地和光能利用率,2013—2014年在菏泽农科院试验农场对10个山东省主要种植的花生品种进行玉米/花生间作试验,随机区组设计,3次重复,调查花生田间农艺性状、荚果性状和产量结果,并进行方差分析。结果表明,花育19和花育25的株型紧凑,抗倒伏性较强,单株饱果数、结果枝数较多,单株生产力、出仁率较高,2年平均产量最高,产量表现稳定,与其他8个品种相比,最适宜玉米/花生2∶4间作。
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