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1.
【目的】豆科与禾本科间作体系中对磷有效性的影响主要集中在根系分泌物的活化作用,由根际沉淀引起的土壤碳含量与磷酸酶活性变化及其对红壤磷有效性的影响机制尚不清楚。【方法】本研究以间作玉米大豆为研究对象,设置根系完全分隔、尼龙网分隔、不分隔3种方式,在0、21.83、43.67、65.50和87.34 P mg kg-1(分别记为P0、P1、P2、P3和P4)磷肥施用水平下进行盆栽试验,研究根系分隔方式对间作玉米大豆根际土壤微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、根际土壤有机碳(ROC)、酸性磷酸酶活性(ACP)、碱性磷酸酶活性(ALP)、速效磷和Hedley磷组分的影响。【结果】相比完全分隔,根系不分隔可提高玉米和大豆根际土壤MBC含量,显著降低玉米根际土壤DOC含量,低磷水平(P0、P1)时显著提高大豆DOC含量,显著提高玉米(仅在低磷时)和大豆根际土壤ACP活性,低磷时显著提高大豆根际土壤ALP活性。除玉米活性磷组分外,根系分隔方式对间作玉米大豆根际土壤速效磷、磷组分有显著或极显著影响。根系不分隔较完全分隔可通过降低大豆根际活性无机磷(Pi)(P0除外)和中活性Pi从而提高玉米根...  相似文献   

2.
通过盆栽模拟试验,探讨不同供磷水平对玉米-大豆间作作物生物量、根瘤生长与固氮特性以及植株氮素吸收量的影响,并初步分析间作植株氮素吸收与生物固氮之间的关系。结果表明:不同磷水平下,玉米-大豆间作具有显著的氮吸收优势,氮吸收当量比(LERN)介于1.25~1.41之间。与单作相比,在3个磷水平上间作玉米的平均氮素吸收量在小喇叭口期、大喇叭口期和孕穗期分别提高30.95%、30.50%和25.59%;间作大豆的平均氮素吸收量在分枝期、开花期和结荚期分别提高42.18%、32.25%和32.01%。与常规施磷水平下的单作处理相比,玉米-大豆间作条件下,磷肥减少50%并未降低玉米和大豆植株的氮素吸收量。在3个生育期,间作及施磷均显著提高了大豆根瘤数、根瘤重以及根瘤固氮酶活性,且磷肥减少50%供应时并不影响间作大豆根瘤的生长与固氮。本试验条件下,玉米-大豆间作具有氮磷养分协同高效的优势,可以减少磷肥施用。  相似文献   

3.
施磷水平对玉米大豆间作系统氮素吸收与分配的影响   总被引:3,自引:3,他引:0  
  【目的】  研究施磷对玉米大豆间作系统氮素吸收、分配和间作优势的影响,为优化玉米与大豆间作系统氮、磷养分管理提供参考。  【方法】  两年盆栽试验设置3种种植方式:玉米单作、大豆单作、玉米与大豆间作;4个P2O5施用水平:0、50、100、150 mg/kg,分别以P0、P50、P100和P150表示。在玉米小喇叭口期、大喇叭口期、孕穗期、成熟期及大豆分枝期、开花期、结荚期、成熟期进行采样,分析玉米、大豆各器官氮素吸收、分配以及氮吸收间作优势对施磷的响应。  【结果】  与单作相比,在P0、P50、P100和P150水平下,2019年间作玉米和大豆籽粒生物量分别显著提高了38.2%~111.8%和22.2%~31.4%,2020年分别显著提高了38.2%~121.1%和13.0%~31.1%。在4个磷水平下,玉米大豆间作土地当量比 (LER) 为1.31~1.72。与P100水平下单作处理相比,在磷肥减施1/2 (P50水平) 条件下,玉米大豆间作并未降低玉米和大豆的籽粒生物量。间作种植提高了玉米与大豆叶、茎、根与籽粒等各器官氮素吸收量,显著提高了间作体系氮素吸收量,并促进了氮素向玉米籽粒的分配,却降低了氮素向大豆籽粒的分配。与P0水平相比,施磷进一步提高了间作体系玉米与大豆各器官的氮素吸收量,提高了间作体系氮吸收量与氮吸收间作优势,并促进了氮素向玉米籽粒的分配。与P100水平的单作相比,间作P50水平不会降低玉米与大豆植株的氮素吸收量与利用率。  【结论】  玉米与大豆间作具有明显的产量优势,土地当量比介于1.31~1.72之间。施磷可显著提高间作玉米和大豆的氮吸收量,并促进氮素向玉米籽粒的分配,具有明显的氮吸收间作优势。施磷水平调节玉米和大豆对养分的竞争能力,适宜的磷肥水平可缓解二者之间对氮素营养的竞争,获得更高的氮肥利用率。  相似文献   

4.
通过根箱试验比较了根系不分隔与分隔2种处理方式下玉米—大豆套作体系作物地上部生物量、籽粒产量及植株吸磷量。采用Hedley磷分级方法,测定根际土壤水溶性磷、NaHCO3-Po、NaHCO3-Pi、NaOH-Po、NaOH-Pi、HCl-P和残留磷7种磷素形态,力图阐明玉米—大豆套作模式下作物根际土壤磷素形态转化机制及其有效性。结果表明,玉米籽粒产量不隔根处理比隔根处理高12.6%,大豆籽粒产量在隔根与不隔根处理间差异不显著。不隔根处理与隔根处理下,玉米对磷肥的回收率分别为57.1%和54.7%,大豆对磷肥的回收率分别为127%和98.3%。磷素分组结果显示,与隔根处理相比,不隔根处理显著提高了玉米成熟期和大豆成熟期水溶性磷含量、玉米灌浆期NaHCO3-Po和NaHCO3-Pi含量、大豆分枝期V4和成熟期R8NaHCO3-Po含量;显著降低了玉米成熟期NaHCO3-Pi含量、大豆分枝期V4NaHCO3-Po含量及分枝期V12和成熟期R8NaHCO3-Pi含量;显著提高了玉米灌浆期NaOH-Po含量、大豆分枝期V4 NaOH-Po含量及分枝期V12 NaOH-Pi含量,显著降低了玉米灌浆期和成熟期NaOH-Pi含量、大豆分枝期V12NaOH-Po含量及分枝期V4NaOH-Pi含量。除大豆分枝期V12外,玉米和大豆各生育时期根际土HCl-P和残留磷均表现为隔根处理显著高于不隔根处理。无论隔根与否,随生育时期的推进,玉米根际土NaOH-Po、NaOH-Pi、HCl-P含量呈现出明显的降低趋势,而残留磷呈升高趋势;大豆根际土NaOH-Po含量略有升高,NaOH-Pi、HCl-P含量呈明显的降低趋势,残留磷呈先升高后降低的趋势。  相似文献   

5.
黄土高原不同玉米-大豆间作模式对玉米生长发育的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
以玉米品种(郑单958,豫玉22)和大豆品种(中黄24,中黄13)为材料进行田间试验,在单作和间作两种模式(间作比例分别为2:2,2:4)下研究了黄土塬区不同玉米-大豆间作模式对玉米生长发育的影响。研究结果表明,郑单958分别与大豆两个品种间作,玉米叶片叶绿素相对含量、单株叶面积、茎粗和干物质积累量从大喇叭口期开始均高于单作,株高在生育后期表现为间作高于单作。豫玉22分别与大豆两个品种间作,玉米叶片叶绿素相对含量和茎粗从大喇叭口期开始高于单作,干物质积累量从吐丝期开始高于单作,单株叶面积在吐丝期显著高于单作,株高在生育后期表现为间作低于单作。间作下的郑单958干物质积累量在生育后期高于豫玉22,更有利于增产。在所选的玉米和大豆间作模式中,郑单958和中黄24以2:4间作是黄土塬区对玉米增产更为有利的间作模式。  相似文献   

6.
通过盆栽试验,以小麦(Tricum aestivum)和蚕豆(Vicia faba)为研究对象,分别设置根系分隔[尼龙分隔(MB)、塑料分隔(PB)、无分隔(NB)]3种种植方式,系统探讨间作条件下,不同施氮量小麦、蚕豆根系形态变化特征,为进一步探明间作体系作物的增产机制提供依据。结果表明:随施氮量增加,小麦产量增加;蚕豆根系直径、表面积增加。低氮量条件(N/2)下,与塑料分隔(PB)和尼龙分隔(MB)相比,无分隔(NB)小麦根长分别增加0.66%和2.61%,根系表面积分别增加56.14%和52.75%,比根长分别增加18.55%和64.92%,比表面积分别增加64.04%和82.98%;无分隔(NB)蚕豆产量分别增加26.29%和34.84%,根系干重分别增加35.1%和45.4%,根系表面积分别增加72.66%和29.12%,根系直径分别增加66.67%和14.82%,根系体积分别增加9.55%和5.91%,比表面积分别增加165.62%和134.76%。小麦产量与根长和根系表面积呈正相关,而蚕豆产量与根长呈负相关,与根系比表面积呈正相关。不同间作体系,作物之间根系形态变化是影响产量变化的表面驱动因子,低氮量环境下,根系间作程度越高,效果越明显。  相似文献   

7.
间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响   总被引:8,自引:1,他引:7  
通过田间小区试验种植玉米(玉米单作、玉米∥大豆、玉米∥马铃薯),测定3个生育期(拔节期、大喇叭口期、抽雄期)玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量和土壤团聚体状况,分析间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响。结果表明:玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量随生育期的推移而增加,间作显著提高玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,玉米∥马铃薯玉米∥大豆。在抽雄期,玉米∥大豆、玉米∥马铃薯相比玉米单作0.25mm水稳性团聚体含量(R_(0.25))分别显著提高6.19%,8.17%;平均质量直径(MWD)分别提高5.04%,10.08%;几何平均直径(GMD)分别提高6.12%,12.24%;分形维数(D)分别显著降低0.72%,1.09%;团聚体破坏率(PAD)分别显著降低16.77%,26.08%。在根系分泌物最大的抽雄期,玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量与R_(0.25),GMD,D,PAD呈极显著相关关系(P0.01)。因此,间作可通过增加玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,进而提高土壤团聚体的稳定性。  相似文献   

8.
采用盆栽试验及种间根系分隔技术研究了施氮肥和不施氮肥两种条件下根系互作在大豆玉米间作中所发挥的优势作用。结果表明,无论在施氮肥和不施氮肥条件下相对于尼龙网分隔和完全分隔根系,未分隔处理的大豆玉米间作能增加大豆各个生育时期的叶绿素含量。施氮肥在改善大豆株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数和百粒重农艺性状方面的效果要大于间作,间作中根系互作只在改善大豆单株荚数和百粒重方面起到显著(p<0.05)作用。通过地下部隔根处理同样证明了大豆玉米间作由于根系的互作能提高大豆的经济产量和生物产量,但效果没有施氮肥明显。施氮肥和间作作物根系的互作不仅可以增加土壤中的细菌、真菌、放线菌和固氮菌的数量,而且可以提高脲酶、磷酸酶、转化酶和蛋白酶的活性。经相关分析得出,该试验中细菌、真菌、放线菌和固氮菌数量和脲酶、磷酸酶、转化酶和蛋白酶活性与大豆的叶绿素含量及大豆单株的经济产量和生物产量之间皆存在正相关关系,且多数之间存在显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)正相关。本研究认为间作系统中根系的互作在改善土壤微生态环境,增加土壤微生物数量和酶活性,提高作物经济产量和生物产量方面发挥着重要作用。  相似文献   

9.
为了研究化学调控和磷肥对玉米/花生间作体系磷营养的调控效应,于2012—2013年在河南科技大学农场进行田间试验,试验设单作玉米、单作花生、玉米/花生间作和玉米/花生间作+化学调控4种种植方式,分别施磷[180 kg(P2O5)·hm–2]和不施磷共8个处理,研究了间作玉米和间作花生不同器官磷含量、磷积累分配的特点,分析了化学调控和施磷对间作体系磷间作优势的影响。结果表明:间作显著提高了玉米籽粒磷含量、茎和籽粒磷积累量,促进了磷向籽粒分配;明显降低了花生各器官磷含量、磷积累量,不利于磷向果仁分配;与单作玉米和单作花生相比,间作提高了玉米/花生间作体系磷吸收量,磷吸收间作优势为15.99~19.54 kg(P)·hm–2。在玉米小口期喷施化学调控剂提高了间作玉米籽粒磷含量,降低了茎、叶和籽粒的磷积累量,提高了磷向籽粒分配比例;提高了间作花生果仁磷含量和茎、叶和果仁磷积累量,促进了磷向果仁分配。化学调控间作玉米施磷肥显著增加了间作玉米和花生各器官的磷含量以及磷积累量,提高了磷向玉米籽粒和花生果仁分配比例,促进了间作体系对磷的吸收;磷吸收间作优势为19.50~22.00 kg(P)·hm–2,比不施磷提高16.51%~57.51%,达到显著差异水平。这表明玉米/花生间作具有明显磷间作优势,化学调控间作玉米再施磷有利于间作体系磷吸收量增加,显著提高磷间作优势。因此,生产上可以采用化学调控同时施磷肥来进一步提高磷间作优势。  相似文献   

10.
通过盆栽试验,探讨不同磷水平下玉米-大豆间作根系分泌物中有机酸以及磷吸收的变化特征。结果表明:与单作相比,在P50和P100水平下,间作种植显著提高了玉米和大豆籽粒产量70.82%、52.67%和22.46%、16.62%。2个磷水平下,玉米-大豆间作具有明显的磷吸收优势,磷吸收土地当量比(LERP)为1.32~1.56,且LERp不受磷水平调控。与常规磷水平(P100)下的单作相比,玉米-大豆间作在磷肥减施1/2 (P50)的条件下,并未降低玉米和大豆的磷素吸收量。间作改变了玉米和大豆根系有机酸分泌的种类,显著提高了有机酸的分泌速率,并且在P50水平下间作处理有机酸的分泌速率最大。因此,间作诱导根系有机酸分泌增加是驱动不同磷水平下玉米和大豆磷高效吸收的重要机制之一,玉米-大豆间作具有减施磷肥并维持作物产量和磷吸收的潜力。  相似文献   

11.
栽培模式及施肥对玉米和大豆根际土壤磷素有效性的影响   总被引:2,自引:1,他引:2  
栽培模式及施肥管理对作物吸收利用土壤磷素的影响较大,本研究为探明玉米/大豆套作系统作物根系交互作用下根际土壤无机磷组分动态变化特征,利用盆栽试验测定了玉米/大豆套作(M/S)、玉米单作(MM)和大豆单作(SS)3种栽培模式以及不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)和施氮磷钾肥(NPK)3种施肥处理下玉米和大豆地上部生物量及吸磷量和根际与非根际土壤速效磷、无机磷组分含量,以期为优化玉米/大豆套作系统磷素管理提供理论依据。研究结果表明同一施肥水平下,套作玉米的籽粒产量显著高于单作玉米;施磷显著提高了单作玉米籽粒产量,而对套作玉米籽粒产量影响不大。无论施肥与否,套作大豆秸秆及籽粒产量均高于单作大豆。所有施肥处理均表现为套作模式下单株作物地上部磷积累量显著高于单作模式。玉米成熟期,CK、NK处理下套作玉米根际土壤速效磷含量分别比单作玉米高54.2%和71.8%;大豆始花期,NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量比单作大豆高19.8%。大豆成熟期,NK、NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量分别比单作大豆高23.8%和108.0%。无论是单作还是套作模式,玉米根际土壤Al-P含量在3个施肥处理下均低于非根际土壤。CK和NK处理下单作玉米根际土壤Al-P含量分别是套作玉米的1.19倍和1.22倍;NPK处理下单作玉米根际土壤Fe-P含量是套作玉米的1.21倍。在CK、NK和NPK施肥处理下,单作大豆根际土Al-P含量分别是套作大豆1.12倍、1.30倍和1.25倍,单作大豆非根际土Al-P含量分别是套作大豆的1.22倍、1.30倍和1.06倍。CK、NK处理下单作大豆根际土壤Fe-P含量分别是套作大豆的1.47倍和1.12倍。研究得出结论,低磷条件下,与单作相比,玉米/大豆套作更有利于作物对土壤Al-P、Fe-P的活化吸收。  相似文献   

12.
  【目的】  竞争和恢复是间作群体优势的重要机理。本研究分析比较玉米与不同豆科作物间作共生期对氮的竞争,单独生长期氮吸收的恢复效应,以及氮竞争和恢复效应对间作模式氮吸收间作优势的影响。  【方法】  田间试验于2018—2019年在甘肃省农业科学院张掖试验站进行。共设置玉米/豌豆间作 (maize/pea,M/P)、玉米/蚕豆间作 (maize/faba bean,M/F)、玉米/大豆间作 (maize/soybean,M/S) 3个间作体系和单作豌豆 (sole pea,SP)、单作蚕豆 (sole faba bean, SF)、单作大豆 (sole soybean,SS)、单作玉米 (sole maize,SM) 4个单作体系。测定豆科作物和玉米收获期作物的干物质量和氮浓度,计算间作体系作物的偏氮吸收当量比 (partial nitrogen uptake equivalent ratio,pNER) 和间作体系的氮吸收当量比 (nitrogen uptake equivalent ratio,NER),玉米相对于豆科的氮竞争比率(competitive ratio of maize to legume,CRml),豆科作物收获后玉米的氮素吸收量和吸收速率。  【结果】  M/P、M/F和M/S的NER均大于1,两年平均分别为1.33、1.26和1.38。3个间作体系中,豆科作物的pNERl无显著差异,M/S中玉米的pNERm显著高于M/P和M/F。间作豆科作物的氮浓度与其单作相比无显著差异,但氮吸收量显著低于单作。M/P、M/F和M/S体系中玉米植株的氮浓度无显著差异,而玉米氮吸收量分别相当于单作玉米的62.2%、51.0%和79.9%,M/S体系玉米氮吸收量较M/P和M/F分别提高了33.4%和62.6%。M/S体系CRml大于1,M/P和M/F的CRml值均小于1。各间作体系玉米恢复效应2019年高于2018年,但值均小于1。CRml与NER和pNERm呈显著正相关,与pNERl呈显著负相关。  【结论】  两年的试验结果表明,河西走廊灌区玉米/豌豆、玉米/蚕豆和玉米/大豆间作体系的氮吸收当量比均大于1,相对单作具有氮吸收间作优势。玉米/豌豆、玉米/蚕豆和玉米/大豆体系共生期存在氮竞争,豌豆和蚕豆对氮的竞争强于玉米,大豆的氮竞争弱于玉米。豆科作物收获后,各体系玉米单独生长期无氮吸收恢复效应。  相似文献   

13.
我国北方40个高产春玉米品种的磷素利用特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】探明我国北方目前主推高产春玉米品种的磷素利用特性,揭示不同玉米品种磷素积累和转运差异,为磷高效品种的选育提供理论依据。【方法】选用东北区40个不同熟期的高产春玉米品种,在同一环境条件下采用盆栽试验,按照大田60000 plants/hm2种植密度进行摆放。在开花期和生理成熟期,每个品种取样3株,分成根、茎秆、叶片和子粒4部分,测定干物质重;采用钼锑抗比色法测定植株各器官磷含量;依据磷素子粒生产效率(PEPG)划分不同玉米品种的磷效率类型,计算磷素利用特性的相关参数;分析磷素利用特性相关参数与磷素子粒生产效率的关系。【结果】依据磷素子粒生产效率将供试玉米品种划分为4个类型,即磷高效型(Ⅰ)、磷中效型(Ⅱ)、磷低效型(Ⅲ)及磷超低效型(Ⅳ )。其中,Ⅲ型品种最多(45%),Ⅳ型品种最少(5%),Ⅱ型和Ⅰ型品种分别为27.5%和22.5%。在开花前4个类型品种的磷含量及磷素分配比例差异不显著,开花后是产生差异的关键时期。开花期,Ⅳ型品种茎秆的磷素积累量最高(P0.05),Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型品种根、茎秆和叶片的磷素积累量差异不显著(P0.05)。成熟期,各器官的磷含量以Ⅳ型品种最高(P0.05);Ⅱ和Ⅲ型品种的子粒磷含量高于Ⅰ型品种(P0.05),但Ⅱ和Ⅲ型品种的子粒磷含量差异不显著(P0.05)。Ⅳ型品种根、茎秆和叶片的磷素积累量和分配比例较高(P0.05),而Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型品种子粒的磷素积累量和分配比例较高(P0.05),Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型品种根、茎秆、叶片和子粒的磷素积累量和分配比例无明显差异(P0.05)。4个类型品种中,Ⅳ型品种的磷干物质生产效率(PDMPE)、磷收获指数(PHI)、磷偏生产力(PFP)、磷转移量(PTA)、磷转移效率(PTE)及磷贡献率(PCR)最低(P0.05),Ⅰ和Ⅱ型品种的PFP、PHI、PTA及PTE显著高于Ⅲ型品种(P0.05),但Ⅰ和Ⅱ型品种的差异不显著(P0.05);4个类型品种的磷素吸收效率(PUp E)和磷素农艺效率(PAE)无显著差异(P0.05)。相关和通径分析表明,磷素干物质生产效率和粒重与磷素子粒生产效率呈显著正相关。【结论】我国北方目前主推的大部分高产春玉米为磷低效型品种;磷高效型品种在生育后期向子粒分配的磷素比例较多,而磷超低效型品种向根、茎秆和叶片分配的磷素比例较多;较高粒重和磷素干物质生产效率是磷高效型品种的基本特征。  相似文献   

14.
【目的】利用根系分隔技术, 研究不同需氮特性的旋花科、 豆科作物与玉米套作后,玉米的生长特性与养分吸收差异及其增产机理。【方法】采用石英砂培盆栽试验,二因素完全随机试验设计。以玉米-大豆、 玉米-甘薯两种套作模式为研究对象,设计不分隔、 部分分隔、 完全分隔三种隔根方式。分析不同套作模式下不同隔根方式对玉米地下根系活力、 根系生物量及地上植株叶片光合特性、 籽粒产量和吸氮量的影响。【结果】1)不同种植模式对玉米生长有显著影响,不分隔处理时,与大豆套作的玉米根系活力、 籽粒重及地上植株总吸氮显著高于与甘薯套作的玉米,分别高6.25%、 8.69%和18.89%; 部分分隔或完全分隔时,两套作处理间差异不显著(P0.05)。 2)隔根方式影响玉米的物质积累及籽粒产量,表现为不分隔部分分隔完全分隔。3)不分隔有助于促进共生玉米生长,但不同套作模式的影响效果不一致;玉米-大豆套作处理下,不分隔处理的玉米根系活力、 净光合速率、 籽粒产量和总吸氮量均高于隔根处理,比完全分隔处理的分别高25.65%、 27.31%、 64.69%和71.65%;玉米-甘薯套作下增加幅度为17.59%、 19.83%、 52.38%和46.21%,分别比玉米-大豆套作处理低31.44%、 27.39%、 19.03%和35.51%。 4)相关分析表明,两种套作处理玉米地下根系干重与地上植株干物质重、 叶片光合速率及籽粒重显著正相关,相关系数分别为0.984、 0.927和0.986(P0.01);且地下根系活力与地上植株叶片净光合速率显著正相关,相关系数达0.929(P0.01)。【结论】种植模式和隔根方式显著影响了玉米的物质积累及氮素吸收。根系不分隔时,玉米-大豆套作处理下玉米的根系活力、 净光合速率、 生物量、 籽粒产量及总吸氮量显著高于玉米-甘薯套作;隔根处理导致的生物量和吸氮量下降主要是由根系活力降低引起的。与玉米-甘薯套作相比,大豆促进了玉米根系活力的提高,有效调节了玉米地上部植株光合作用及干物质积累,实现产量和氮素吸收的增加。  相似文献   

15.
套作大豆形态、光合特征对玉米荫蔽及光照恢复的响应   总被引:6,自引:3,他引:3  
为探寻大豆在荫蔽胁迫及光照恢复后的形态建成和光合生理的响应策略,选用‘简阳九月黄’、‘江浦黑豆’和‘永胜黑豆’3个大豆材料,以单作和玉米?大豆带状套作种植模式为研究对象,分析套作荫蔽及光照恢复后大豆形态特征、光合速率、叶片解剖结构、光合色素含量等参数的响应特征。结果表明:套作种植下,大豆在第5片复叶展开(V5)期明显受玉米荫蔽胁迫,与单作大豆相比,株高显著增加,茎粗和地上部分生物量显著降低;其茎、叶和柄生物量分别是地上部生物量的58%、37%和6%,而单作下分别为36%、50%和14%,套作荫蔽下大豆的地上部分生物量分配中心由叶片改变为茎秆。同时,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶绿素a含量、叶绿素a/b及净光合速率下降,但叶绿素b含量和栅栏组织厚度/海绵组织厚度比值增加。玉米收获解除荫蔽胁迫后,在大豆鼓粒期(R6),株高、茎粗、叶面积和地上部分生物量积累与单作的差异缩小,茎、叶和柄生物量为地上部生物量的41%、49%和10%;叶片、栅栏组织和海绵组织厚度比V5期(玉豆共生期)分别增加117%、99%和81%;光合色素与单作相比差异不显著,但净光合速率显著低于单作。玉米?大豆带状套作下的3个大豆材料的单株产量差异较大,‘简阳九月黄’、‘江浦黑豆’和‘永胜黑豆’的单株产量分别较单作下降33%、64%和40%。因此,大豆能够通过形态、光合生理特征的可塑性来适应光环境,但品种间存在差异。  相似文献   

16.
通过2年盆栽试验,探讨不同磷水平下玉米–大豆间作根际土壤无机磷组分、土壤有效磷含量及作物磷吸收的差异,明确土壤无机磷组分、土壤有效磷与作物磷吸收之间的相互关系。试验设置玉米单作、大豆单作、玉米–大豆间作3种种植方式以及3个P2O5施用水平(0、50、100 mg/kg,分别记作P0、P50、P100),共9个处理。结果表明:与单作相比,2018年和2019年在P0、P50和P100水平下,间作显著提高玉米和大豆的籽粒产量,并显著提高玉米和大豆植株的磷素吸收量。与常规施磷水平(P100)下的单作处理相比,玉米–大豆间作在磷肥减少50%(P50)的条件下,并未降低玉米和大豆的磷吸收量与籽粒产量。3个磷水平下,间作提高了玉米和大豆根际土壤有效磷含量,而降低了根际土壤总无机磷以及Fe-P、Al-P、Ca-P、O-P的含量;同时适当增施磷肥显著提高了玉米和大豆根际土壤总无机磷及各无机磷组分的含量。本试验条件下,间作促进土壤中Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P的活化(尤其是Fe-P),是低磷胁迫下间作土壤有效磷含量与作物磷吸收量增加的重要原因。玉米–大豆间作具有节约磷肥、维持作物产量及根际土壤有...  相似文献   

17.
不同耕作方式对玉米根系特性及养分吸收转运的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
  【目的】  耕作方式影响玉米根系的生长发育及养分吸收,比较东北中部雨养区不同耕作制度下玉米根系生长和养分吸收特征,为建立合理的耕作方式提供理论依据和技术支撑。  【方法】  2011―2012年,在吉林省连续进行了2年的田间定位试验,设置4种耕作方式:浅灭茬后直接播种 (对照,T1),苗带深松后镇压 (T2),行间深松且苗带镇压 (T3),苗带行间全部深松 (T4)。在6展叶期、吐丝期和生理成熟期,取0—60 cm土层的植株根系样品,分析玉米产量、养分吸收转运及根系生长发育特征。  【结果】  不同耕作方式下玉米产量差异显著 (P < 0.05),两年平均值表现为T3 > T2 > T1 > T4,T2处理和T3处理的产量分别比T1处理增加8.1%和10.2%。与T1处理相比,T2和T3处理均增加了玉米吐丝后氮磷钾养分累积量,吐丝后累积养分对籽粒的贡献率显著增加 (P < 0.05)。T2和T3处理下的氮、磷、钾累积量对籽粒的贡献率分别比T1处理增加了0.4%~3.6%、16.9%~33.8%、70.5%~82.1%,T3处理增幅高于T2处理。T2和T3处理显著增加了玉米各生育期的总根干重、总根长和总根表面积 (P < 0.05),其中,6展叶期至成熟期,总根干重、总根长、总根表面积的增幅分别为9.8%~22.8%、16.1%~33.1%、19.9%~38.2%。T2和T3处理在各土壤剖面的根系形态均优于T1处理,其中以T2处理最佳,且在20—40 cm土层间差异最为显著 (P < 0.05)。与T1处理相比,T3处理下各生育时期在20—40 cm土层的根干重、根长、根表面积平均增幅为34.1%、48.3%、47.8%,根直径平均增幅为22.1%。  【结论】  与浅灭茬后直接播种相比,苗带行间全部深松不利于根系发育,而行间深松且苗带镇压方式促进了根系的生长发育和纵向延伸,尤其是在20—40 cm土层根系干重、根长和根表面积明显增加,有利于根系对深层土壤养分的吸收利用,进而提高玉米花后累积养分对籽粒的贡献率,增加产量。  相似文献   

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为评估磷肥的施用后效,在田间试验条件下研究了四川小麦/玉米/大豆周年间套作体系中小麦施磷对后作大豆产量及营养状况的影响。结果表明,在小麦5个磷(P2O5)处理(0、 45、 90、 135、 180 kg/hm2)后,大豆播前土壤有效磷分别为19、 22、 51、 57、 62 mg/kg(记为SP0、 SP1、 SP2、 SP3、 SP4),大豆籽粒产量随土壤有效磷含量的增加呈先增加后减少的趋势,SP1的籽粒产量最高(1797 kg/hm2),较SP0增加116%,而SP2SP4的大豆产量只比SP0增加了4.3%~4.7%,SP1~SP4间无显著差异;大豆茎产量随土壤有效磷含量的增加而增加,SP1、 SP2、 SP3、 SP4比SP0分别增加10.4%、 22.4%、 28.5%、 31.5%。随着土壤有效磷的增加,大豆总荚数和饱荚数有随之增大的趋势,总荚数在SP4处理最大,比SP0增加11.1%,饱荚数在SP1最大,比SP0增加13.9%,而瘪荚数是先显著减少后又逐渐增大(SP1最小为8.8荚/株,SP4最大为13.4荚/株),饱瘪比是先显著增大后又逐渐减少(SP1最大为8.50,SP0最小为5.06)。大豆籽粒、 茎的氮、 磷含量随土壤有效磷含量的增加呈先增加后降低的趋势,都在SP2时达最大(籽粒氮、 磷含量7.718%、 0.764%; 茎氮、 磷含量0.659%、 0.065%),而钾含量随土壤有效磷的增加而增加。大豆茎生物量,磷、 钾养分含量和氮、 磷、 钾养分积累量与土壤有效磷含量呈极显著正相关。SP2、 SP3、 SP4 3个处理大豆吸磷量分别是SP0的1.7、 1.6、 1.7倍,而其生物量仅为SP0的1.2、 1.3、 1.3倍。综上,适宜的土壤磷有利于大豆的生长,土壤磷过高反而可能造成大豆植株的徒长而影响结荚和鼓粒,在小麦/玉米/大豆体系中后作大豆可不施或少施磷,充分利用前作小麦施用的磷肥以提高磷肥的利用率。  相似文献   

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【目的】小麦/玉米/大豆旱地三熟模式是我国西南山丘区的主要旱作耕作模式,大豆作为该体系中改善土壤环境的核心作物,明确其增产、增效作用,可指导该体系的科学管理。【方法】于2012、2013年连续2年进行田间试验,采用小麦-大豆(单作)和小麦/玉米/大豆(套作)两种体系,设置5个不同磷水平处理(SP1、SP2、SP3、SP4、SP5),调查了大豆在与玉米共生期和玉米收获后的生物量变化,以及收获期籽粒产量、全株养分含量和养分利用效率的差异。【结果】1)玉米收获前大豆植株地上部生长率,单作为1.52 g/(m2·d),套作为1.18 g/(m2·d),单作比套作高28.8%;玉米收获后,大豆植株地上部生长率,单作为4.15 g/(m2·d),套作为5.60 g/(m2·d),套作显著高于单作34.9%。2)大豆籽粒产量套作平均比单作高20.3%。单作、套作大豆籽粒产量均随土壤磷含量的增加呈先增加后降低的变化趋势,2年平均产量最高均在SP4处理,套作为2923 kg/hm2,单作为2400 kg/hm2。SP4处理产量与SP2和SP3差异不显著,与SP1和SP5差异显著。3)收获期大豆籽粒氮、磷、钾含量套作高于单作,茎、荚含量套作低于单作;各部位的氮含量随土壤磷含量的增加先增高后降低,磷、钾含量有随土壤磷含量的增加而增加的趋势。4)小麦+大豆种植带的植株氮、钾积累量,套作体系明显高于轮作体系,且随土壤磷含量的增加先增加后减少。5)小麦+大豆种植带磷肥当季利用率随土壤磷含量的增加而逐渐减小,SP2、SP3、SP4、SP5处理套作体系比单作体系分别高44.6%、74.9%、66.9%、109.5%,平均高74.0%。【结论】套作大豆相比单作大豆具有产量和营养优势,套作大豆茎、荚氮、磷、钾养分相比单作大豆可更多地向籽粒转运,大幅提高其对磷肥当季利用效率。合理施用磷肥也可提高大豆产量。  相似文献   

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