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套作玉米与秸秆还田对土壤微生物及露地蔬菜产量的影响

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套作玉米与秸秆还田对土壤微生物及露地蔬菜产量的影响

作者：任雅喃山东农业大学

学位级别：硕士

试验在山东省莱阳市照旺庄进行,以青刀豆、西兰花和糯玉米为供试材料,设置青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花(G/MR-B)、西兰花套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花(B/MR-B)、青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆不还田-西兰花(G/M-B)、... 详细信息

试验在山东省莱阳市照旺庄进行,以青刀豆、西兰花和糯玉米为供试材料,设置青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花(G/MR-B)、西兰花套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花(B/MR-B)、青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆不还田-西兰花(G/M-B)、西兰花套作糯玉米且糯玉米秸秆不还田-西兰花(B/M-B)、青刀豆-西兰花(G-B)、西兰花-西兰花(B-B)共6个处理,通过对土壤理化性质、土壤水稳性团聚体、土壤有机碳及根际土壤微生物群落的研究,探究套作糯玉米与秸秆还田两种种植模式对连作菜田产量及品质的影响,以缓解连作障碍等问题,为提供良好土壤微生态系统、建立高效生产模式以及实现栽培制度提供理论依据。主要结果如下:1.套作玉米与秸秆还田对土壤环境的影响1.1对土壤理化性质的影响土壤容重含量表现为套作还田处理显著高于其他处理,2016年分别降低15.88%、5.99%,2017年分别降低13.32%、9.96%。土壤速效磷和速效钾含量均随生育时期呈逐渐下降的趋势,表现为套作还田处理较连作处理显著增加。随着蔬菜生育时期的推移,土壤硝态氮含量表现为先减后增的趋势。套作玉米与秸秆还田处理可吸收较多的硝态氮含量,促进固氮作用,使氮素营养能够有效吸收。土壤铵态氮含量表现在营养生长期达到高峰。套作玉米可有效降低土壤中的无机氮含量,使土壤中的氮素能够被有效吸收,而秸秆还田对铵态氮含量的影响不高。1.2对土壤团聚体的影响不同种植方式下,各土层间土壤水稳性团聚体主要分布在0.25-0.5 mm和0.5-1 mm粒级,且套作处理较连作处理显著增高,说明套作糯玉米可有效改善土壤水稳性团聚体结构,而秸秆还田对团聚体结构的影响较小。土壤大团聚体含量数据显示,0-10 cm和20-40 cm土层变化大致相同,表现为套作还田处理与套作不还田处理较连作处理显著高出3.6%-18.9%,套作还田处理在10-20 cm土层中的大团聚体含量最高,套组还田处理较套作处理和连作处理分别高出5.6%、2.8%。表明套作玉米及秸秆还田可有效改善土壤结构的稳定性。1.3对土壤有机碳的影响土壤有机碳含量随土壤层次的加深,呈现出缓慢降低的趋势。随着生育时期的进程,呈现先升高后降低的趋势。套作还田处理在营养生长期达到高峰,分别比套作不还田处理和连作处理显著高出66.5%、69.3%。表明套作与秸秆还田提高土壤有机碳含量,使其在土壤中的积累起到固持作用。土壤易氧化有机碳含量随着生育进程均表现为先升高后降低的趋势,且套作还田处理和套作处理高于其他处理。2016年,土壤易氧化有机碳含量在营养生长期达到峰值,套作还田处理和套作不还田处理分别比连作处理高出44.1%-86.7%。套作玉米并秸秆还田可有效提高易氧化有机碳的积累,而连作降低了其有效含量。1.4对根际土壤微生物的影响Biolog分析的平均颜色变化率(AWCD)可证明土壤微生物群落对底物碳源的利用性能,各个样品的AWCD值随时间的推移呈缓慢上升的状态。土壤微生物对糖类、氨基酸类和羧酸类碳源的利用能力较高,对聚合物类、胺类和其他类的利用率较弱。主成分分析结果显示,第1主成分和第2主成分的方差贡献率分别是43.63%、67.26%(2016)、50.80%、67.10%(2017),套作不还田处理在PC1轴的负方向,套作还田处理和连作处理在PC1轴的正方向。因此,套作还田处理更有利于微生物对碳源的利用。各个样品在门分类水平上丰度值差异表现为,套作糯玉米土壤放线菌门所占比例呈增加趋势;酸杆菌门在套作玉米并秸秆还田土壤中所占比例表现为较连作土壤地有不同程度的提高。2.套作玉米和秸秆还田对蔬菜产量品质的影响不同种植方式均不同程度地改变作物产量,作物产量均表现为套作还田处理显著高于其他处理。2016年,套作玉米和秸秆还田可有效提高西兰花的产量。青刀豆产量G/MR-B和G/M-B处理较G-B处理分别提高19.9%、15.9%。B/MR-B和B/M-B处理西兰花产量较B-B显著增产33.9%和23.5%。2016年,与连作相比,套作秸秆还田模式、套作模式硝酸盐含量分别降低45.7%、38.4%;而维生素C含量分别提高4.7%、8.8%;总酚含量分别提高18.4%、53.9%。因此,玉米套作和秸秆还田均可降低硝酸盐含量,增加维生素C和总酚含量,对西兰花的品质进行有效的改善。综上结果分析,套作玉米与秸秆还田在一定程度上改善土壤环境,提高微生物多样性和活性,缓解蔬菜的连作障碍,进而提高蔬菜的产量品质。

关键词：连作障碍套作玉米秸秆还田土壤微生物

套作玉米并秸秆还田对多熟菜田土壤固碳能力与秋西兰花产量品质的影响

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套作玉米并秸秆还田对多熟菜田土壤固碳能力与秋西兰花产量品质的...

作者：杨燕山东农业大学

学位级别：硕士

本试验在烟台莱阳照旺庄进行,以连续6年的田间长期定位蔬菜田为研究对象,以西兰花和糯玉米为研究材料,系统探讨了4种植模式(B/M-B:西兰花套作糯玉米并糯玉米秸秆不还田-西兰花,B-B:西兰花-西兰花,G/M-B:青刀豆套作糯玉米并糯玉米秸秆不... 详细信息

本试验在烟台莱阳照旺庄进行,以连续6年的田间长期定位蔬菜田为研究对象,以西兰花和糯玉米为研究材料,系统探讨了4种植模式(B/M-B:西兰花套作糯玉米并糯玉米秸秆不还田-西兰花,B-B:西兰花-西兰花,G/M-B:青刀豆套作糯玉米并糯玉米秸秆不还田-西兰花,G-B:青刀豆-西兰花)和2种秸秆处理(B/MR-B:西兰花套作糯玉米并糯玉米秸秆还田-西兰花,G/MR-B:青刀豆套作糯玉米并糯玉米秸秆还田-西兰花)对菜田土壤固碳能力及作物生产力的影响。通过对露天多熟菜田不同生长时期的土壤水稳定性团聚体与土壤有机碳的研究,综合评价套作玉米并秸秆还田对连作菜田土壤固碳能力与作物生产力的影响,从而为建立持续提高综合效益的多熟菜田种植模式提供借鉴。主要研究结果如下:土壤有机碳与易氧化碳含量呈极显著正相关。2014年的土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)和易氧化碳(soil readily oxidizable carbon,ROC)含量均高于2015年,其含量的动态变化在整个生育期均表现为先增高后降低再增高,在营养生长期达到最高值,秋菜收获期达到第二高点,各时期差异显著。0-10 cm土层的土壤有机碳与易氧化碳含量显著高于10-20 cm土层。秸秆还田处理的土壤有机碳与易氧化碳含量始终高于无秸秆还田处理。土壤水稳定性大团聚体与土壤有机碳含量呈极显著正相关(P套作并秸秆还田处理显著高于套作无秸秆还田处理,单作处理含量最低,且青刀豆各处理的土壤大团聚体含量高于西兰花各处理。秸秆还田、套作以及豆科植物等对土壤大团聚体的形成与稳定具有重要的影响。秋季西兰花生物产量均表现为套作还田处理>套作不还田处理>单作处理,G/MR-B和G/M-B处理分别比G-B处理显著高39.18%和17.62%,B/MR-B和B/M-B处理分别比B-B显著高42.97%和13.99%。各处理经济产量表现为套作糯玉米并秸秆还田处理显著高于套作不还田处理,单作处理经济产量最低。秸秆还田为蔬菜生长提供了良好的土壤环境,能够显著改善蔬菜的品质。秸秆还田处理能够显著提高西兰花中的维生C、总酚、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸等含量,套作处理能够明显提高总酚和游离氨基酸的含量。套作与秸秆还田相结合的种植模式维持了较高的SOC库水平,秸秆还田条件下,G/MR-B与B/MR-B的土壤有机碳库比B-B分别增加了66.35%、60.90%,且差异显著。不同种植模式条件下,G/M-B、B/M-B与G-B的土壤有机碳库比B-B分别增加了20.05%、13.82%、13.31%,且差异显著。秸秆还田处理的土壤有机碳库与土壤有机碳库增加量均显著高于无秸秆还田处理。综上所述,单一秸秆还田处理能够提高土壤稳定性大团聚体含量和土壤固碳水平,改善蔬菜品质,增加蔬菜的生物产量和经济产量,单一套作处理能够明显提高土壤稳定性大团聚体含量和蔬菜产量,秸秆还田结合套作种植模式能够显著提高土壤稳定性大团聚体含量和土壤固碳水平,显著改善蔬菜品质,提高其生物产量和经济产量,能够持续提高多熟菜田的综合效益。

关键词：连作障碍套作玉米秸秆还田土壤有机碳土壤团聚体

基于小波变换的带状套作玉米叶面积指数光谱估测

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四川农业大学学报 2021年第2期39卷 149-156页

作者：张佳伟王仲林谭先明王贝贝杨文钰杨峰四川农业大学农学院/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室/四川省作物带状复合种植工程技术研究中心成都611130

【目的】为构建带状套作种植下玉米全生育期叶面积指数光谱估测模型。【方法】基于玉米-大豆带状套作种植模式下的大田玉米氮素试验,测定带状套作玉米不同生育时期的冠层光谱反射率及叶面积指数,比较多种植被指数及小波系数与叶面积指... 详细信息

【目的】为构建带状套作种植下玉米全生育期叶面积指数光谱估测模型。【方法】基于玉米-大豆带状套作种植模式下的大田玉米氮素试验,测定带状套作玉米不同生育时期的冠层光谱反射率及叶面积指数,比较多种植被指数及小波系数与叶面积指数之间的关系,构建并筛选出最佳叶面积指数估测模型。【结果】带状套作玉米叶面积指数随施氮水平增加而增加,且在各生育时期下差异显著;冠层反射光谱曲线的"绿峰"位置(550 nm)及高反射率平台(760~1000 nm)反射率在不同施氮水平上差异显著。叶面积指数与冠层光谱反射率在波长范围(400~725 nm、742~1000 nm)内显著相关(P套作玉米全生育期叶面积指数估测模型y=-5.84x^(2)+8.4178x+2.2311(R^(2)=0.85,RMSE=0.49,RE=19.43%)。【结论】不同施氮水平下玉米冠层光谱和叶面积指数存在差异性,利用高光谱遥感技术可以实现带状套作玉米叶面积指数的实时监测。

关键词：套作玉米叶面积指数高光谱小波估测模型

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不同播期对套作玉米苗期生长的影响

玉米科学 2006年第3期14卷 120-122页

作者：王竹吴其林杨文钰四川农业大学农学院四川雅安625014

研究了麦-玉-豆套作模式下,玉米不同播期对其苗期生长的影响。结果表明,适期早播能够提高种子出苗率和加快苗期的出叶速度,增加苗高和茎粗,增大叶面积和提高叶绿素含量,从而促进了叶片的光合能力,有利于叶片干物质的积累,保证了苗齐苗壮... 详细信息

研究了麦-玉-豆套作模式下,玉米不同播期对其苗期生长的影响。结果表明,适期早播能够提高种子出苗率和加快苗期的出叶速度,增加苗高和茎粗,增大叶面积和提高叶绿素含量,从而促进了叶片的光合能力,有利于叶片干物质的积累,保证了苗齐苗壮,为后期生长奠定了良好的基础。而晚播条件下,由于病虫害加重,造成苗体素质较差。初步得出临奥4号品种在当地的最适播期为3月28日。

关键词：播期套作玉米苗期生长

氮肥对套作玉米光合特性和产量性状潜力调控研究

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氮肥对套作玉米光合特性和产量性状潜力调控研究

作者：薛飞山西农业大学

学位级别：硕士

冬小麦套作春玉米能充分利用生长季节,增加复种指数,是一种充分发挥资源优势的种植模式,可挖掘耕地的产量潜力。本试验通过设置大田试验,采取随机区组设计,氮肥施用量为主区,种植模式为副区,研究不同施氮量对冬小麦/春玉米套作体系套作... 详细信息

冬小麦套作春玉米能充分利用生长季节,增加复种指数,是一种充分发挥资源优势的种植模式,可挖掘耕地的产量潜力。本试验通过设置大田试验,采取随机区组设计,氮肥施用量为主区,种植模式为副区,研究不同施氮量对冬小麦/春玉米套作体系套作玉米光合特性和产量性状的影响,以期为晋中地区冬小麦/春玉米套作模式发展提供理论和实践依据。本试验主要结果如下:在试验设定的氮肥施用量范围内,吐丝后套作玉米叶面积指数均显著低于单作,到后期降低趋势也没有改变,即叶面积指数没有得到补偿,同一氮肥施用量下,吐丝后玉米穗位叶叶绿素含量没有因套作而改变,但套作玉米穗位叶叶绿素含量会同单作玉米一致随氮肥施用量而增加,表明增施氮肥对玉米穗位叶叶绿素的相对贡献效果要明显高于套作。在试验设定的氮肥施用量范围内,吐丝后套作玉米穗位叶净光合速率和蒸腾速率均显著低于单作玉米,但套作玉米穗位叶胞间CO2浓度显著高于单作玉米。适量施氮肥(150kg/hm2)有利于提高套作玉米穗位叶蒸腾速率和净光合速率,而吐丝后套作玉米穗位叶胞间CO2浓度会随氮肥施用量的增加而增加。在试验设定的任何一种氮肥施用量下,采用套作模式的玉米,均没有改变玉米穗长、秃尖长、穗行数和行粒数产量性状指标,但套作显著提高了玉米百粒重,且套作玉米的百粒重会随施氮量增加而增加,即增施氮肥可进一步挖掘套作玉米产量优势。

关键词：套作玉米氮肥光合特性产量性状

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施氮对套作玉米氮素吸收利用的影响

山西农业科学 2017年第12期45卷 1960-1964,2031页

作者：贾志荣张美俊杨武德山西农业大学农学院山西太谷030801

研究不同施氮水平下冬小麦/春玉米体系套作玉米的氮素吸收利用特征,并且探索套作玉米氮素高效吸收利用的最适施氮量。试验采用田间裂区设计,设置4个施氮水平(0,150,300,450 kg/hm2),2个种植模式(春玉米单作和冬小麦/春玉米)。结果表明,... 详细信息

研究不同施氮水平下冬小麦/春玉米体系套作玉米的氮素吸收利用特征,并且探索套作玉米氮素高效吸收利用的最适施氮量。试验采用田间裂区设计,设置4个施氮水平(0,150,300,450 kg/hm2),2个种植模式(春玉米单作和冬小麦/春玉米)。结果表明,整个生育过程,套作玉米相较于单作玉米表现出氮素积累优势,在施氮量为300 kg/hm2时,套作玉米氮素积累量达到最大;随施氮量增加,玉米的氮素利用率逐渐降低,但套作玉米仍较单作玉米表现优势;成熟期套作玉米籽粒的氮素积累量较单作玉米显著增加;在施氮量为300 kg/hm2时,套作玉米的叶片贡献率显著高于单作玉米和其他套作玉米施氮处理。套作玉米具有氮素吸收利用及转运优势,合理施氮可促进套作玉米叶片氮素向籽粒转运。

关键词：套作玉米氮素积累量氮素利用效率氮素分配

套作玉米传播轻简高效栽培技术及应用实践探析

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农民致富之友 2016年第9期 76-76页

作者：许芬普定县农业技术推广站

在我国玉米种植的主要农业产区,大多数都属于旱作农业生产区。由于玉米是旱粮作物,加上农业生产区的气候原因和热量条件,导致玉米多采用套作种植的模式。玉米的年产量占我国粮食总产量的70%以上,在缓解粮食压力这一地位上使得玉米的高... 详细信息

在我国玉米种植的主要农业产区,大多数都属于旱作农业生产区。由于玉米是旱粮作物,加上农业生产区的气候原因和热量条件,导致玉米多采用套作种植的模式。玉米的年产量占我国粮食总产量的70%以上,在缓解粮食压力这一地位上使得玉米的高效栽培技术有了很大的研究发展潜力。使得本文就套作玉米传播轻简高效的栽培技术应用的必要性及套作玉米传播轻简高效载培技术实践的创新性应用进行探析,来挖掘轻简高效栽培技术的模式,栽培技术的要点,栽培技术能创造的社会及经济效益。

关键词：套作玉米轻简高效栽培技术应用实践

玉米套作及秸秆还田对草莓连作土壤养分及微生物区系的影响

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江苏农业学报 2019年第6期35卷 1421-1427页

作者：王廷峰赵密珍关玲庞夫花于红梅蔡伟建江苏省农业科学院果树研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏南京210014 南京农业大学园艺学院江苏南京210095

以连作草莓大田为试验对象,设置玉米套作棚与对照棚2个处理,分别于玉米苗期、成熟期和秸秆腐熟期调查两棚土壤养分含量及微生物区系状况。结果表明:玉米套作及秸秆还田处理后的连作土壤有机质含量提高19.64%,碱解氮含量提高11.68%,有效... 详细信息

以连作草莓大田为试验对象,设置玉米套作棚与对照棚2个处理,分别于玉米苗期、成熟期和秸秆腐熟期调查两棚土壤养分含量及微生物区系状况。结果表明:玉米套作及秸秆还田处理后的连作土壤有机质含量提高19.64%,碱解氮含量提高11.68%,有效铁含量提高56.49%~78.74%,有效钙含量提高7.16%,过剩的有效镁含量降低9.20%~17.65%;套作棚的土壤细菌数量和细菌/真菌值均比对照棚提升了22.24%和20.62%,土壤微生物结构由“真菌型”向“细菌型”转变;玉米套作及秸秆还田处理后的放线菌数量是对照的2.64倍,增强了抵御病虫害侵染的能力。因此,玉米套作及秸秆还田处理可以有效改善草莓连作土壤的养分状况和微生物群落结构,缓解连作土壤碱化和次生盐渍化。

关键词：套作玉米秸秆还田连作草莓土壤养分微生物

川中丘区套作条件下不同株型玉米高产优质群体构建

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四川农业大学学报 2009年第2期27卷 153-156页

作者：王小春杨文钰张超程元帅四川农业大学农学院四川雅安625014

以“正红6号”、“隆单8号”、“川单428”3个不同株型的玉米品种为材料，通过大田试验在川中丘区套作条件下开展密度对不同株型玉米产量和品质影响的研究。结果表明，川中丘区耐密型玉米品种“正红6号”高产高淀粉含量所对应的密度水平... 详细信息

以“正红6号”、“隆单8号”、“川单428”3个不同株型的玉米品种为材料，通过大田试验在川中丘区套作条件下开展密度对不同株型玉米产量和品质影响的研究。结果表明，川中丘区耐密型玉米品种“正红6号”高产高淀粉含量所对应的密度水平为67500~75000株／hm2，最大叶面指数为4．20～4．33；中间型品种“隆单8号”适宜密度水平是60000-67500株／hm2，最大叶面积指数为4．13～4．37；稀植型品种“川单428”在密度为60000株／hm2，最大叶面积指数达4．47时可获取较高的产量和淀粉含量。按照套作原埋，耐密型品种“正红6号”更具有套作优势。

关键词：川中丘区套作玉米株型密度产量品质