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减氮对玉米黄草乌间作优势的影响

云南农业大学学报（自然科学版） 2022年第5期37卷 890-896页

作者：梅富鹏黄之远吴加香寸梦壵赵桂茹李世华杨旺福字淑慧云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201 云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南昆明650201

【目的】探索高寒山区减氮对玉米黄草乌间作优势的影响。【方法】采用田间试验,种植模式为玉米间作黄草乌(2∶4),设常规施氮(IN,144.0 kg/hm^(2))、减氮20%(IN20,115.2 kg/hm^(2))、减氮40%(IN40,86.4 kg/hm^(2))和减氮60%(IN60,57.6 kg/hm^(2))4种施氮水平,并设置玉米单作和黄草乌单作2种种植方式,观测2种作物的产量、生长及品质指标。【结果】与单作相比,玉米黄草乌间作可明显提高间作优势,其土地当量比(LER)均大于1,且以IN和IN20的LER值最大;IN20的复合产量显著增加(P0.05);IN20的产量净效应最高(2837.57 kg/hm^(2)),且与IN60差异显著(P0.05)。间作对玉米生长的影响大于黄草乌,相较于IN处理,IN20和IN40的玉米株高显著增加(P间作处理间的玉米茎粗及黄草乌生长指标均无显著差异(P>0.05)。不同处理对黄草乌品质均有影响,其中,IN40的黄草乌浸出物含量显著高于其他处理(P0.05)。【结论】减氮20%种植模式下,玉米间作黄草乌的优势明显,对黄草乌的品质影响较小,达到了既提高作物产量又减少化肥施用量的目的。

关键词：减氮玉米黄草乌间作优势

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间作优势的光合生理机制及其冠层微环境特征

中国生态农业学报（中英文） 2022年第11期30卷 1750-1761页

作者：范虹殷文柴强省部共建干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃农业大学农学院兰州730070

现代农业发展面临减排、化石物质减投、稳产高产等诸多挑战,间作是一种能够同时保证产量与系统可持续性的生产方式,是解决上述问题的重要途径。间作优势主要源于:种间互作对时空的集约利用,形成了利于作物生长和资源高效利用的根系结构... 详细信息

现代农业发展面临减排、化石物质减投、稳产高产等诸多挑战,间作是一种能够同时保证产量与系统可持续性的生产方式,是解决上述问题的重要途径。间作优势主要源于:种间互作对时空的集约利用,形成了利于作物生长和资源高效利用的根系结构、冠层结构,创造了适宜的根际环境、冠层微环境,优化了作物生长发育的生理指标。鉴于光合作用在产量形成中的决定性作用,厘清间作优势形成的光合生理机制及其与冠层微环境的相关关系,将对优化间作管理技术、进一步挖掘间作优势提供重要理论依据。本文综述了间作光合生理在群体水平—个体及器官水平—细胞及分子水平的研究进展:间作有利于群体生育后期保持较高光合源,优化干物质的积累、分配和转运;提高了高位作物个体的光合速率、叶绿素含量、光能利用率,但削弱了矮位作物光合性能;在细胞及分子水平,间作存在使高位作物Rubisco和PEPC酶活性提高,而矮位作物光合关键酶活性下降的趋势,以及间作存在使高位作物(玉米)pepc和ppdk光合酶基因表达上调且矮位作物(大豆)光反应中心相关编码基因同时上调的趋势。就间作冠层微环境而言,间作高位作物冠层中下部受光增加,温度变化幅度减小,有利于其生长;而间作矮位作物受到遮荫和光质恶化,以及冠层温度降低、湿度增加的影响,生长受抑。利于优化间作光合生理和冠层微环境调控的途径包括:搭配高秆喜光作物及矮秆耐荫作物品种,适度增加矮秆作物行比,适量增施氮磷肥等。展望未来,间作研究需用分子生物学手段解析间作微观尺度上的响应机制,应用生长模型模拟作物生长规律和种间关系,选育适于种间互作增效的专用品种,统筹协调适宜机械化与种间互作增效的空间布局,完善群体优化理论。

关键词：间作优势光合生理冠层微环境调控途径

不同氮水平下作物养分吸收与利用对玉米马铃薯间作产量优势的贡

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应用生态学报 2017年第4期28卷 1265-1273页

作者：马心灵朱启林耿川雄鲁泽刚龙光强汤利云南农业大学资源与环境学院昆明650201

玉米与马铃薯间作是重要的间作种植模式,具有较突出的资源利用和产量优势,但养分吸收和利用对作物产量优势的贡献及这种贡献对施氮量的响应机制尚不清楚.本研究采用玉米单作、马铃薯单作和玉米与马铃薯间作3种种植模式,分别设置N_0(0 kg... 详细信息

玉米与马铃薯间作是重要的间作种植模式,具有较突出的资源利用和产量优势,但养分吸收和利用对作物产量优势的贡献及这种贡献对施氮量的响应机制尚不清楚.本研究采用玉米单作、马铃薯单作和玉米与马铃薯间作3种种植模式,分别设置N_0(0 kg·hm^(-2))、N_1(125 kg·hm^(-2))、N_2(250 kg·hm^(-2))和N_3(375 kg·hm^(-2))4个氮水平,通过2年田间小区试验,研究不同氮水平下间作产量优势的营养基础.结果表明:随着施氮量的增加,氮、磷、钾的单作加权平均吸收量逐渐增加,间作则先增加后减少.间作在N_1水平时具最高的养分吸收优势,分别较单作加权平均值增加氮吸收14.9%、磷吸收38.6%、钾吸收27.8%;间作在N0和N3时具有更高的养分利用效率,较单作可提高氮利用效率3.5%~14.3%、磷利用效率3.5%~18.5%、钾利用效率10.6%~31.6%.N_0和N_1时玉米与马铃薯间作具有显著产量优势,其营养基础在N0时主要是提高了作物养分利用效率,而N_1时则是促进养分吸收的结果.充分发挥间作促进养分吸收对玉米与马铃薯间作产量优势的贡献,需要合理控制氮肥的投入.

关键词：玉米与马铃薯间作养分吸收养分利用间作优势

河套灌区间作系统根系土壤水盐运移机理及间作优势研究

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水利学报 2017年第4期48卷 408-416页

作者：张作为史海滨李仙岳闫建文内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 东北农业大学水利与土木工程学院黑龙江哈尔滨150030

为探究河套灌区春小麦/春玉米间作系统两作物间水分相互利用量、土壤盐分运移机理和地下部分对间作优势的贡献率及种间相对竞争能力等问题,采用根系分隔法进行了田间试验研究。结果表明:间作小麦利用了玉米侧214.0~224.5 m3/hm2的水量,... 详细信息

为探究河套灌区春小麦/春玉米间作系统两作物间水分相互利用量、土壤盐分运移机理和地下部分对间作优势的贡献率及种间相对竞争能力等问题,采用根系分隔法进行了田间试验研究。结果表明:间作小麦利用了玉米侧214.0~224.5 m3/hm2的水量,间作玉米利用了小麦侧108.1~125.2 m3/hm2的水量。间作模式下根系在土壤空间的叠加利用效应可以降低0.2%~1.5%的小麦带土壤EC均值,2.7%~3.1%的玉米带土壤EC均值;水分的流通可使间作小麦带土壤EC均值降低4.4%~4.5%,使间作玉米带土壤EC均值降低3.4%~5.2%。河套灌区小麦/玉米间作系统的产量优势为27.7%~33.1%,其中20.4%~26.6%来源于地下部分的补偿作用,6.5%~7.2%来自于地上部分。间作产量优势中的10.0%~15.8%产生于间作根系对土壤空间的叠加利用,而水分与养分在小麦带与玉米带间的补偿效应为10.4%~10.8%。

关键词：隔根小麦/玉米间作土壤盐分间作优势

隔根对玉米Ⅱ花生间作光合特性与间作优势的影响

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植物生理学报 2016年第6期52卷 886-894页

作者：焦念元李亚辉刘领齐付国尹飞宁堂原李增嘉付国占河南科技大学农学院河南洛阳471003 山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室山东泰安271018

通过隔根消除玉米Ⅱ花生间作地下种间作用,研究了地上、地下种间作用对玉米Ⅱ花生间作优势和功能叶片光合特性的影响,分析了地上、地下种间效应的贡献。结果表明,与不隔根相比,隔根间作体系的土地当量比（LER）降低10.34%~12.30%,地上... 详细信息

通过隔根消除玉米Ⅱ花生间作地下种间作用,研究了地上、地下种间作用对玉米Ⅱ花生间作优势和功能叶片光合特性的影响,分析了地上、地下种间效应的贡献。结果表明,与不隔根相比,隔根间作体系的土地当量比（LER）降低10.34%~12.30%,地上、地下种间作用的贡献率分别为24.62%~33.49%和66.51%~75.38%。与不隔根相比,隔根间作玉米的净光合速率（Pn）、光饱和点（LSP）、光饱和时最大净光合速率（LSP_n）、羧化效率（CE）、Rubisco最大羧化速率（V_（cmax））、最大电子传递速率（J_（max））和磷酸丙糖利用速率（TPU）明显降低,隔根间作花生的Pn、光系统II的实际光化学效率（Φ_（PSII））、表观量子效率（AQY）、LCP、LSP和LSP_n也明显降低;地上、地下种间作用对间作玉米Pn、LSP、LSP_n、CE、V_（cmax）、J_（max）和TPU的贡献为正效应,对间作花生Φ_（PSII）和AQY的贡献为正效应,地下种间作用对间作花生Pn、LCP、LSP和LSP_n的贡献为正效应,地下种间作用则为负效应。可见,玉米Ⅱ花生间作优势来源于地上、地下种间作用,对间作玉米贡献均为正效应,对间作花生地上为负效应,地下为正效应。

关键词：玉米Ⅱ花生间作隔根种间作用光合特性间作优势

施用乙烯利和磷肥对玉米//花生间作氮吸收分配及间作优势的影响

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植物营养与肥料学报 2016年第6期22卷 1477-1484页

作者：焦念元汪江涛尹飞马超齐付国刘领付国占李友军河南科技大学农学院河南洛阳471003

【目的】在玉米//花生间作体系中,喷施乙烯利明显降低玉米株高,提高花生和间作体系的产量,研究施用乙烯利和磷肥对玉米花生间作氮吸收分配和间作优势的影响,明确其调控机理,对实现玉米、花生间作高产高效具有重要指导意义。【方法】本... 详细信息

【目的】在玉米//花生间作体系中,喷施乙烯利明显降低玉米株高,提高花生和间作体系的产量,研究施用乙烯利和磷肥对玉米花生间作氮吸收分配和间作优势的影响,明确其调控机理,对实现玉米、花生间作高产高效具有重要指导意义。【方法】本试验于2012~2013年在河南科技大学农场进行,设玉米单作、花生单作、玉米//花生间作和玉米//花生间作+喷施乙烯利4种种植方式,分别施磷和不施磷,共8个处理,分析了不同处理玉米、花生不同器官氮含量及氮积累量,讨论了喷施乙烯利和施磷对间作体系氮吸收间作优势的影响。【结果】与单作相比,玉米花生间作显著提高了玉米茎、叶、籽粒的氮含量和氮积累量,促进了氮向籽粒的分配;提高了花生茎、叶、果仁的氮含量,但明显降低了花生氮积累量,不利于氮向果仁分配;与单作体系相比,间作体系的氮吸收间作优势为N 26.88~42.21 kg/hm^2。喷施乙烯利减少了玉米对花生的氮竞争比率,降低了间作玉米茎、叶、籽粒的氮含量和氮积累量,促进氮向籽粒的分配,并且还提高了间作花生茎、叶、果仁的氮含量和氮积累量,促进氮向果仁的分配,间作花生的氮吸收量提高23.67%~49.54%(P间作体系氮吸收间作优势提高4.95%~54.65%。与不施磷相比,施磷提高了喷施乙烯利间作体系中玉米和花生吸氮量,分别提高19.49%~27.71%和34.26%~43.24%(P间作优势提高69.97%~162.57%(P间作体系氮吸收及氮向籽粒中分配,提高氮吸收间作优势的作用,促进氮素的高效利用。

关键词：玉米//花生间作乙烯利磷肥氮吸收间作优势

施氮对胡麻/大豆间作体系作物间作优势及种间关系的影响

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草业学报 2016年第3期25卷 181-190页

作者：杨萍李杰张中凯崔政军杨天庆牛俊义甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学园艺学院甘肃兰州730070

农业生产中氮是最大的土壤养分资源,影响间作体系的生产力优势,然而,氮对作为北方旱作农业的新型间作模式的胡麻/大豆间作体系的影响机理并不清楚。本研究通过田间试验,探讨了不同施氮水平(0,75,150kg/hm2)对胡麻/大豆间作体系的间作优... 详细信息

农业生产中氮是最大的土壤养分资源,影响间作体系的生产力优势,然而,氮对作为北方旱作农业的新型间作模式的胡麻/大豆间作体系的影响机理并不清楚。本研究通过田间试验,探讨了不同施氮水平(0,75,150kg/hm2)对胡麻/大豆间作体系的间作优势特征、种间关系和间作产量的影响。结果表明,胡麻/大豆间作体系表现出明显的种间优势,胡麻/大豆间作的生物量和产量的土地当量比(LER)值均大于1,且随施氮量的增加呈先增大后减小的趋势,在N1(75kg/hm2)下均达到最大,分别为1.25和1.30。胡麻的种间竞争能力在N0(0kg/hm2)和N1(75kg/hm2)下强于大豆(Ao>0,CRo>1),在N2(150kg/hm2)下弱于大豆(Ao间作体系的籽粒产量和生物学产量在N1下均达到最大,分别为2440.5kg/hm2和7594.3kg/hm2。说明胡麻/大豆间作体系在N1(75kg/hm2)下最利于胡麻大豆协调增产。

关键词：施氮量胡麻大豆间作间作优势种间关系产量

不同棉花间作模式中作物养分吸收和利用对间作优势的贡献

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中国生态农业学报 2012年第5期20卷 513-519页

作者：党小燕刘建国帕尼古丽王江丽危常州李隆石河子大学农学院新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室石河子832000 中国农业大学资源与环境学院北京100193

棉花间作能够解决棉花与粮食作物和蔬菜作物争地的矛盾,但是否有间作优势以及间作优势的作物营养基础是众所关心的问题。本研究在新疆石河子大学试验站设置棉花与花生、大豆、鹰嘴豆、洋葱、萝卜、线辣椒间作以及各个作物单作的田间试验... 详细信息

棉花间作能够解决棉花与粮食作物和蔬菜作物争地的矛盾,但是否有间作优势以及间作优势的作物营养基础是众所关心的问题。本研究在新疆石河子大学试验站设置棉花与花生、大豆、鹰嘴豆、洋葱、萝卜、线辣椒间作以及各个作物单作的田间试验,以期揭示以棉花为基础的间作体系的间作优势以及养分吸收和利用效率对间作优势的贡献。结果表明,棉花与鹰嘴豆、花生、洋葱、萝卜间作体系作物的吸氮量明显高于单作18%~74%,棉花与大豆和线辣椒间作体系作物的吸氮量低于单作10%和34%;棉花与大豆、鹰嘴豆、花生、洋葱、萝卜间作体系中作物吸磷量比单作增加5%~104%,棉花与线辣椒间作体系作物的吸磷量低于单作6%;棉花与花生、洋葱、萝卜间作体系中作物吸钾量高于单作20%~58%,棉花与大豆、鹰嘴豆和线辣椒间作作物吸钾量低于间作19%~22%。棉花与鹰嘴豆、花生、洋葱、萝卜间作以后土地当量比（LER）分别为1.02、1.30、1.12、1.68,都大于1,说明具有间作优势;棉花与大豆、线辣椒间作后LER分别为0.91和0.99,小于1,没有间作优势。棉花与花生、洋葱和萝卜间作体系氮磷钾吸收效率对LER的贡献分别为0.41~0.82、0.25~1.04和0.15~0.59,利用效率的贡献分别为0.35~0.04、0.03~0.14和0.16~0.01。结果表明,棉花与其他作物的间作优势在营养方面的基础主要来自于间作相对于单作吸收效率的增加,而不是利用效率的改变。

关键词：间作棉花间作优势养分吸收量养分利用效率土地当量比

玉米与马铃薯的间作优势和种间关系对氮投入的响应

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植物营养与肥料学报 2012年第4期18卷 1006-1012页

作者：吴开贤安瞳昕范志伟贺佳周峰薛国峰吴伯志云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201

氮是农业生产投入最大的土壤养分资源,有研究表明,氮投入影响间作体系的生产力优势。然而作为重要的旱地间作模式,玉米与马铃薯间作体系对氮投入的响应机理并不清楚。本研究通过大田试验,探讨氮投入下玉米与马铃薯间作的生产力优势特征... 详细信息

氮是农业生产投入最大的土壤养分资源,有研究表明,氮投入影响间作体系的生产力优势。然而作为重要的旱地间作模式,玉米与马铃薯间作体系对氮投入的响应机理并不清楚。本研究通过大田试验,探讨氮投入下玉米与马铃薯间作的生产力优势特征、种间关系和作物生长以及地上部生物量的分配规律,结果表明:施氮降低玉米和马铃薯间作的土地当量比(LER);在初花期显著增加间作玉米的竞争能力,抑制间作马铃薯的竞争能力;收获期则增加间作玉米的叶生物量、叶面积和茎叶比,降低间作马铃薯的叶面积、叶生物量、茎生物量和茎叶比,但对两种作物的比叶面积均无影响。综合以上结果,尽管该间作模式在氮投入下产量增加,但种间竞争加剧,间作优势呈现降低趋势。

关键词：氮竞争互利间作优势生物量分配