摘要：为明确华北寒旱区主栽作物的茬口适应性机制与轮作效果,提出适宜区域种植的轮作组合,本研究于2015—2019年采用交叉式设计,对马铃薯、蚕豆、饲用玉米、莜麦、甜菜5种作物进行了以年际间为重复的轮作定位试验。结果表明,各茬口马铃薯、莜麦、甜菜产量分别是连作的1.30~1.68、1.28~1.48、1.25~1.48倍,甜菜茬蚕豆产量较连作减产10.58%,莜麦茬、甜菜茬饲用玉米产量较连作减产9.10%~15.42%;10种轮作组合的轮作土地当量比(LERr)值为1.09~1.68,与连作相比,均表现为有利效应,其中莜麦→马铃薯、甜菜→马铃薯、饲用玉米→马铃薯、蚕豆→马铃薯、莜麦→甜菜的LERr值较高。蚕豆、饲用玉米作物耐连作;就产量而言,华北寒旱区适宜种植的轮作组合为莜麦→马铃薯、甜菜→马铃薯、饲用玉米→马铃薯、蚕豆→马铃薯和莜麦→甜菜。

摘要：为研究不同间作方式对玉米和大豆两种作物土壤微生态、光合作用、产量和经济效益等方面的影响,本研究以大豆(绿领九号)和玉米(董浜黄金小玉米)为试验材料,设置玉米单作、大豆单作、玉米-大豆2∶2间作和玉米-大豆2∶4间作4个处理,每个处理3个重复,采用完全随机区组设计,研究两种农作物在不同处理下土壤养分、叶绿素含量和土地当量比(LER)等指标的变化。结果表明,与单作相比,不同间作处理下玉米、大豆植株的根际土壤养分含量和土壤酶活性提高,其中2∶2间作下玉米过氧化氢酶活性显著提升36.96%,2∶2间作下大豆脲酶活性显著提升44.24%。就玉米而言,2∶2和2∶4间作下的土壤水分利用效率分别提高21.9、30.6个百分点。玉米、大豆不同时期叶绿素活性均提高,两种作物群体产量和经济效益也明显提升,其中2∶2间作下LER为1.40±0.21,2∶4间作下LER为1.44±0.14。研究表明,玉米和大豆间作可活化土壤养分库,提高土壤酶活性,增加作物的叶绿素含量,提升系统的光合作用能力,从而提高间作系统产出和经济效益。

摘要：为减缓宁夏南部山区马铃薯连作障碍,本试验于2020年3―10月采用随机区组设计,设置单作蚕豆(IB)、单作大豆(IS)、单作马铃薯(IP)、马铃薯间作大豆(PS)、马铃薯间作蚕豆(PB)5种不同种植模式,探究不同间作模式对马铃薯氮素含量、土壤氮素及产量的影响,以期为宁南山区农田生态系统的可持续发展提供理论依据。研究表明,间作整体上提高了马铃薯根、茎、块茎的氮素含量和分配比例,降低了叶部氮素含量和分配比例。PS有效提高了土壤碱解氮和全氮含量,降低了铵态氮和硝态氮含量。碱解氮含量除苗期和成熟期外均以PS最高,现蕾期至块茎膨大期在0~20、20~40、40~60 cm土层分别较IP和PB高出14.14%~26.19%、2.25%~24.59%、1.54%~29.18%和1.02%~3.45%、2.08%~2.85%、2.73%~3.23%;全氮除苗期外均为PS最高,现蕾期至成熟期在0~20、20~40、40~60 cm分别较IP和PB高出8.00%~21.93%、15.46%~59.2%、19.44%~54.41%和6.05%~14.48%、4.41%~36.23%、12.24%~28.08%;硝态氮从苗期至成熟期均为PS最低,在0~20、20~40、40~60 cm分别较IP和PB降低30.37%~63.11%、15.92%~67.81%、31.93%~79.56%和8.06%~63.11%、3.35%~67.81%、13.08%~35.18%;铵态氮从苗期至成熟期均为PS最低,在0~20、20~40、40~60 cm分别较IP和PB降低14.21%~39.76%、31.69%~57.46%、44.09%~52.98%和4.91%~37.25%、4.91%~37.59%、1.39%~37.51%。隶属函数分析结果为PS处理综合评价最优,且其土地当量比最大,种间竞争最小,在生产中宜推广的种植模式为马铃薯间作大豆。

摘要：研究玉米||大豆种间互作对根际微生物群落结构的影响及其与产量的关系,对于深入理解特定作物间套作模式的产量效应有重要理论与实际意义。本研究应用随机区组试验设计方法,在玉米与大豆以最佳间作比例(2∶3)条件下,采用无隔(无隔离)、网隔(尼龙网分隔)、全隔(塑料薄膜分隔)3种种间根系间隔处理,并以两作物的单作为对照,借助BIOLOG和T-RFLP技术对不同处理下间作玉米与大豆的根际微生物多样性进行分析,探究不同种间互作对微生物结构和功能的影响及其与复合作物群体产量的关系。结果表明,玉米||大豆间作下,无隔、网隔和全隔的根际土壤阻断处理的土地当量比分别为1.39、1.13和0.98,同一间作模式下种间根系互作加强,土地当量比随之提高。进一步分析表明,无论是间作玉米还是间作大豆,其根际土壤微生物多样性和均匀度指数均随根系互作加强而明显提高。AWCD分析根际微生物生理种群差异的结果显示,在玉米与大豆间作体系中,无隔和网隔处理的根际微生物对底物碳源利用能力分别占据第1和第2位;全隔和单作下,根际微生物对底物的利用能力相应降低;而加强种间根系互作(即从网隔到无隔),大豆根际微生物对6大类碳源底物中酚类碳源和羧酸类碳源利用能力有所下降,对胺类碳源、聚合物类碳源、氨基酸类碳源和碳水化合物底物的利用能力分别提高181.01%、32.6%、37.84%和78.28%;而玉米根际微生物对酚类碳源、聚合物类碳源和氨基酸类利用能力有所下降外,对羧酸类碳源、碳水化合物类碳源和胺类碳源等底物利用能力分别提高46.26%、6.54%和15.84%。T-RFLP分析结果发现,与全隔处理比较,无隔处理的大豆根际红球菌属和喜盐芽孢杆菌属等优势菌群丰度明显增多。而玉米根际微生物中也发现相似生理功能红球菌属和芽孢杆菌属等有益优势菌群的丰度增多现象,最终导致间作作物地上部产量和土地当量比提高。

摘要：为探究出宁夏干旱区毛苕子(Vicia villosa)与燕麦(Avena sativa)混播的最佳播种量。试验采用单因素随机区组设计,设置五个毛苕子播种量水平(V_(1):33.0 kg·hm^(-2)、V_(2):45.0 kg·hm^(-2)、V_(3):57.0 kg·hm^(-2)、V_(4):69.0 kg·hm^(-2)和V_(5):81.0 kg·hm^(-2))与燕麦(120.0 kg·hm^(-2))混播,毛苕子单播(VD:57.0 kg·hm^(-2))和燕麦单播(OD:180.0 kg·hm^(-2))为对照,研究了混播草地牧草农艺性状、生产性能以及营养价值。结果表明,燕麦株高在V_(2)处理下最高,密度在V_(5)处理下最大;毛苕子株高和密度在V_(4)处理下最大。V_(1),V_(2),V_(3)和V_(5)处理的总干草产量较单播处理不同程度增加,其中V_(2)处理的总干草产量较燕麦、毛苕子单播分别提高了15.75%,63.21%。除V_(4)外其他处理的土地当量比均大于1,表明混播提高了土地利用效率。混播草地较燕麦单播提高了粗蛋白含量和相对饲喂价值,降低了酸性和中性洗涤纤维含量。综合评价显示,排名由高到低为V_(2)>V_(1)>V_(5)>V_(3)>V_(4),因此,建议在宁夏干旱区毛苕子与燕麦混播的最佳播种量为45.0 kg·hm^(-2)。

摘要：为探讨不同带宽行比对玉米/大豆套作体系干物质积累及产量的影响,采用单因素随机区组设计,以单作玉米、单作大豆为对照,设置5种带宽行比处理,处理1∶2 m带宽,玉豆行数比为2∶2;处理2∶2.4 m带宽,玉豆行数比为2∶3;处理3∶2.4 m带宽,玉豆行数为2∶4;处理4∶2.8 m带宽,玉豆行数为2∶3;处理5∶2.8 m带宽,玉豆行数比为2∶4。结果表明,玉米、大豆不同生育期干物质积累量表现为单作>套作,套作干物质积累速率分别在60%和50%以上;与处理1相比,大豆、玉米花前干物质转运率和对籽粒的贡献率以处理2最大,花后干物质积累量分别提高65.81%和19.33%;处理2大豆的分枝数、穗粒数、主茎节数较高,玉米的穗粒数、有效株数、千粒重较高,系统产量为14886.85 kg/hm^(2),土地当量比为1.63,产值和经济效益为31498.90元/hm^(2)和20513.90元/hm^(2),高于其他处理。因此,玉米大豆套作带宽为2.4 m,玉豆行比为2∶3时,有利于系统干物质积累和产量增加。

摘要：【目的】间作是提高土地和资源利用率的1种集约化种植方式。本研究旨在探讨棉花/芝麻间作的优劣势,并寻找棉花/芝麻间作最佳种植模式。【方法】以等行距单作棉花(Tc_1)、大小行单作棉花(Tc_2)和单作芝麻(Ts)为对照,设计棉花、芝麻的间作方式分别为1-1式(棉花行距80 cm,棉花行间种植1行芝麻),2-1式(棉花大小行种植,宽行中间种植1行芝麻),2-2式(棉花大小行种植,宽行中间种植2行芝麻)3种间作模式,比较研究了不同间作模式对棉花/芝麻产量及产量构成因子、叶面积动态和干物质积累的影响,并采用土地当量比(LER)分析了不同间作模式的土地利用效率及间作优劣势。【结果】与单作棉花或单作芝麻相比,所有间作模式皆降低棉花或芝麻的产量,但2-1式间作中棉花籽棉产量与单作棉花Tc_1、Tc_2相比仅略降低,差异不明显;1-1式间作模式下2年平均籽棉产量、株高、单株成铃数和铃重比Tc_1分别降低了17.3%、7.9%、19.7%和7.9%;2-2式间作的籽棉产量、株高、单株成铃数和铃重比Tc_2分别降低16.4%、5.81%、14.8%和6.2%。间作系统中棉花与芝麻的混合产量和综合经济效益皆高于棉花和芝麻单作。与单作相比,间作显著提高了群体的叶面积指数,增加了单位面积干物质积累总量。2015年、2016年的LER分别为1～1.24和0.91～1.16。【结论】棉花/芝麻间作的LER大于1,间作的混合产量和综合经济效益高于棉花和芝麻单作,两者具有间作优势。2-1式间作既不影响棉花产量又增收一茬芝麻,且易于栽培管理,是可行的栽培模式。

摘要：通过大田试验,研究了施氮及带型对绿洲灌区单作和间作玉米、豌豆产量、光能利用率及光合源大小的影响,旨在为该区玉米间作豌豆的增产增效提供理论依据。结果表明:试验设计的各间作处理的土地当量比(LER)都大于1,说明玉米间作豌豆可提高土地利用效率;与2:4模式(2行玉米、4行豌豆)相比,3:4模式(3行玉米、4行豌豆)的LER增大了28.26%,说明3:4模式具有较好的提高土地利用率的作用。单作玉米、单作豌豆、2:4间作、3:4间作的三个氮水平下的平均光能利用率分别为0.60%、0.15%、0.53%和0.60%,氮肥减量15%的3:4间作的光能利用率最高,达到了0.75%。3:4模式的平均叶面积指数(LAI)比2:4模式高22.83%-28.27%,叶日积(LAD)高25.49%-27.83%。在本试验设计的参数范围内,随LAD的增大,作物的光能利用率持续增大,因此进一步提高LAD是提高光能利用率、增加产量的有效途径。

摘要：种间关系是间作高产和资源高效利用的重要生物学基础,揭示种间关系对间作产量的影响,对优化间作技术具有重要理论指导意义。本研究通过盆栽试验,设计根系完全分隔(地上互作)与不分隔(地上地下互作)2种种间作用关系,及2个大麦种植密度(15株·盆^(-1)、25株·盆^(-1)),探讨了根系相互作用与密植对大麦间作豌豆种间竞争互补关系及产量的影响,以期为建立基于优化种间关系提高间作产量的管理技术提供理论依据。结果表明:1)与单作相比,间作可提高群体干物质积累量3.6%~11.3%,其中地下作用的贡献率为53.9%~63.5%;增加大麦种植密度,使根系不分隔间作处理的群体干物质量提高12.5%~14.4%,根系完全分隔间作处理提高3.3%~6.7%。同样,与单作相比,间作群体籽粒产量提高8.6%~38.8%,地下作用的贡献率为2.4%~16.2%;增加大麦种植密度,不分隔与分隔间作处理的籽粒产量分别提高7.0%~10.9%与1.2%~2.6%,说明地下根系相互作用是间作密植的重要基础。2)间作可提高大麦、豌豆的收获指数,大麦提高8.7%~21.0%、豌豆提高3.3%~31.7%;间作大麦收获指数随着大麦种植密度的增加而增大,而间作豌豆收获指数随着大麦种植密度的增加而降低,根系完全分隔处理降低作用更明显。3)根系不分隔地下作用可提高间作群体土地当量比(LER),增加大麦种植密度降低了LER,说明地下根系相互作用是产生间作优势的主要原因。4)地下作用明显增大了大麦相对于豌豆全生育期的平均竞争力,增长率达40.1%~89.1%;增加大麦种植密度,平均竞争力提高11.0%~49.9%。5)间作群体籽粒产量与大麦相对于豌豆全生育期的平均竞争力呈二次相关关系,当该竞争力在0.35、0.13时利于间作大麦、豌豆获得高产。本研究表明,通过增加大麦种植密度(如本研究的25株×盆^(-1))来适度提高大麦的竞争优势,特别是大麦灌浆期的竞争优势有利于间作群体整体产量的提高。

摘要：采用两种间作比例(3:8和3:12)和3种种间根系间隔方式(无隔、网隔、全隔)双因素随机试验设计,运用生态位理论与方法,对玉米和花生复合群体的产量、系统生产力(SPI)及根际生态位效益进行分析.结果表明,玉米和花生以3:8和3:12间作在无隔和网隔处理下的土地当量比(LER)均大于1,且3:8间作在无隔和网隔处理下的SPI显著高于3:12间作的相应处理和单作对照.在相同间作比例下,全隔处理的实际产量损失指数(AYL)、区域时间等价率(ATER)和农田利用效率(LUE)均明显低于无隔和网隔处理.在单作环境下,作物群体占据的营养生态位宽度最窄(Bm=0.0785,Bp=0.0893),重叠度最高(Omp=0.9956);3:8间作的营养生态位宽度和重叠度的变化幅度大于3:12间作.此外,3:8间作的玉米和花生土壤生境生态位适宜度均比3:12间作高,单作最低;3:8和3:12间作在无隔处理下的根系生态位指数显著高于单作、全隔和网隔处理.