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1.
针对间作种植模式下密植潜力薄弱、水资源不足、生产实践中难以同步提高产量和水分利用效率(WUE)的问题,在河西荒漠绿洲区通过大田试验研究了4个(5.25、6.00、6.75、7.50万株·hm-2)玉米密度水平下玉米间作豌豆群体的产量和水分利用效率,以期为构建禾豆间作在密植条件下的高效节水技术提供理论依据。结果表明:玉米间作豌豆的土地当量比(LER)平均达到1.16,且LER随玉米密度的增大而增大。单位面积间作玉米的产量平均达到了相应单作的74.87%;随玉米密度的增大,作物产量的最大值均出现在高密度(6.75、7.50万株·hm-2)处理中。间作0~120 cm土层平均土壤含水量平均低于单作玉米1.60%,但平均高于单作豌豆6.70%;两年内单作玉米和间作0~120 cm土层平均土壤含水量均在高密度(7.50万株·hm-2)处理时最大。由于土壤贮水量、降雨量、灌水等诸多因素的影响,间作较单作增加了耗水量(ET),上述间作的ET比单作高19.23%~23.66%。与单作WUE加权平均相比较,间作的WUE分别高于单作11.08%、13.32%、18.86%和28.06%;不同玉米密度处理中,密度3(6.75万株·hm-2)的WUE表现出了优势。因此,在河西荒漠绿洲区,同步提高作物产量和水分利用效率的有效措施之一是间作和密植条件。 相似文献
2.
盆栽试验了田间持水量（45%、60%、75%）、种植模式和小麦根系分泌物丁香酚对小麦、蚕豆下土壤微生物种群结构的影响。结果表明：间作土壤中细菌、真菌和放线菌数量较单作加权平均有所减少，但间作化感促进作用和土壤微生物多样性均大于单作加权平均，且丁香酚对单作小麦和小麦间作蚕豆土壤微生物数量表现出明显的化感促进作用，在丁香酚处理下间作土壤中3种菌类数量较单作加权平均分别提高95.9%、8.8%和99.6%，但对单作蚕豆土壤微生物数量表现为化感抑制作用；随着供水水平的增加，单作小麦化感促进作用增强，单作蚕豆化感抑制作用减弱，间作化感促进作用在60%相对含水量以下随供水水平增加而增强，超过60%后随供水水平增加而减弱。丁香酚处理下间作土壤微生物多样性指数在小麦拔节期、灌浆期和成熟期比单作加权平均提高74.3%、96.1%和134.0%，且在单作小麦和间作群体下在60%相对含水量以下随供水水平增加而提高，超过60%后随供水水平增加而降低，单作蚕豆则随供水水平增加而持续降低。因此，利用间作和灌水水平的控制可充分挖掘根系分泌物对土壤微生物数量和多样性的化感促进作用。 相似文献
3.
根系分隔对小麦玉米套作田土壤水分状况的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
2009年3-10月通过田间试验研究了小麦玉米套作田塑料薄膜隔根（PW/C）、尼龙网隔根（NW/C）、不隔根（W/C）及单作玉米（C）和单作小麦（W）的土壤水分状况。结果表明：以单作小麦、单作玉米加权平均为对照,W/C、NW/C和PW/C处理分别显著提高经济产量33.60 %、26.93%和24.69%,增大耗水量-0.2%、1.02%和6.69%,显著提高水分利用效率34.93%、26.67%和17.80%。W/C处理较NW/C和PW/C处理分别提高经济产量5.25%和7.14%,降低耗水量1.21%和6.64%,提高水分利用效率6.52%和14.54%。小麦玉米共生期,土壤水分在套作群体组分间能够优化分配,根系分隔显著降低了作物群体产量及对土壤水分的利用效率。 相似文献
4.
通过盆栽试验,研究浓度为300×10-6 mol·kg-1的丁香酚对小麦（Triticum aestivum）间作蚕豆（Vicia faba）、单作小麦和单作蚕豆根系形态的影响,以期探讨通过间作弱化化感抑制作用的可能性和机理,为间作群体的化感物质调控提供理论依据。结果表明：丁香酚对单作小麦和间作蚕豆单株根鲜重、干重、根长都有抑制效应,但对间作小麦和单作蚕豆的单株根鲜重、干重、单株根长有促进效应。具体表现在间作复合群体中,经丁香酚处理后,小麦的单株根鲜重、干重、体积以及根长较单作有明显的增加,同时单株蚕豆根鲜重、干重、体积以及根长较单作显著减少,说明小麦间作蚕豆能有效缓解小麦根际丁香酚的累积,同时产生它感作用,对蚕豆根系生长产生明显的抑制效应。 相似文献
5.
豆禾牧草间作根际土壤养分、酶活性及微生物群落特征 总被引：3，自引：1，他引：3
《中国沙漠》2020,(3)
西北半干旱地区生态系统脆弱,土地养分流失严重,而过量施肥和连作会导致土壤性状恶化。为了满足当地饲草需求及改善土壤状况,本研究对紫花苜蓿和玉米进行连续间作,研究其对根际土壤养分、生物活性及稳定性的影响。结果表明:根际土壤pH在间作下较单作大幅降低。间作根际土壤有机质、有效磷和速效钾含量均显著大于玉米单作,根际土壤碱性磷酸酶活性显著大于紫花苜蓿单作,而过氧化氢酶活性则表现相反。间作土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性显著大于玉米单作。细菌/真菌数量在间作根际土壤中显著大于单作。间作根际土壤细菌、放线菌数量及细菌序列数显著大于玉米单作,拟杆菌门和疣微菌门相对丰度显著大于紫花苜蓿单作,土壤绿弯菌门和放线菌门相对丰度显著大于玉米单作。土壤酶活性和细菌数量均与pH呈极显著负相关,而与有机质、全氮、碱解氮含量极显著正相关;拟杆菌门与pH呈极显著负相关,与有机质、碱解氮及速效钾含量极显著正相关;酸杆菌门、疣微菌门与pH显著正相关,而与有机质、全氮、碱解氮及速效钾含量极显著负相关。紫花苜蓿/玉米间作可改善根际土壤碱性条件及微生物环境,同时改善玉米根际土壤养分。紫花苜蓿/玉米间作是防止西北半干旱区土壤退化、改善土壤稳定性的有效措施。 相似文献
6.
玉米净作和间作植株间光强的时空分布(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
作物多样性种植能够有效减少病虫危害,显著增加产量,但其中的机理尚不清楚。太阳辐射是最重要的影响因子之一。本试验研究了玉米净作(A)及玉米/大豆2:2(B,2行玉米2行大豆)和2:4(C,2行玉米4行大豆)两种间作模式下,玉米冠层内太阳辐射强度的时空变化。研究结果表明,多样性种植可在不同高度上对玉米植株间的受光强度和受光时间产生明显影响。在玉米穗期,相比净作,在30cm高度上,B和C模式下光强都超过了2倍,在70cm高度上,光强超过10倍。花粒期,在110、160和210cm位置上,相比净作,B和C模式下光强分别提高了5倍、2倍和12%,而且随着测量高度的下降,间作模式下光强下降较为缓慢。从第7–18叶,相比净作,各叶位间作模式下光强平均增加2倍,而且日有效辐射时间平均提高了5小时。此外,玉米的一些生物学性状,如千粒重、每株产量和穗位叶叶面积等也表现出间作B和C模式都显著高于净作。因此,间作提高了玉米的受光强度和有效辐射时间,是改善玉米生物学性状的重要因子。 相似文献
7.
秸秆覆盖下的夏玉米蒸散、水分利用效率和作物系数的变化 总被引：29，自引：0，他引：29
农业用水占华北水资源的70%以上,提高农业用水的效率对华北水资源安全具有重要意义。在节水农业研究中,利用农艺节水提高农田水分利用效率是节水农业的重要组成部分,其中减少农田无效棵间蒸发耗水和优化供水制度是主要的农艺节水措施。夏玉米是华北太行山山前平原的主要作物之一,一般在冬小麦收获前的5～7天套种在其中,以延长夏玉米的生育期。随着联合收割机的广泛应用,冬小麦收获后的秸秆直接覆盖夏玉米,对夏玉米的农田蒸散特别是苗期的蒸散产生影响;夏玉米生长在6～9月的雨季,一般年份降水能够满足夏玉米的需水要求,但夏季降水的分布变异较大,再加上近6年来的夏季干旱,使灌水对夏玉米的高产至关重要。为了提高夏玉米的农田水分利用效率,本研究的目的是建立秸秆覆盖下的夏玉米优化供水制度和研究秸秆覆盖对减少棵间无效耗水的影响及秸秆覆盖下的夏玉米作物系数的变化,为制定秸秆覆盖下的夏玉米优化供水制度提供依据。2年的实验结果显示,秸秆覆盖下的夏玉米产量在8000kg/ha,总蒸散量在390mm,水分利用效率在2.2kg/m3。干旱年份,夏玉米在灌四水的条件下产量最高,再增加灌水量,产量减少。水分利用效率随着灌水量的增加有所递减。 相似文献
8.
水肥耦合对玉米田间土壤水分运移的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以干旱区绿洲农田玉米水肥耦合试验为基础。利用含有根系吸水项的一维土壤水动力学模型,模拟了不同水肥条件下玉米蒸散、根系吸水、土体贮水量变化以及田间土壤水量平衡。结果表明：在玉米生长初期以棵间蒸发为主,其后则是以植株蒸腾为主;玉米在30-40cm土层吸水速率达到最大值;玉米灌水量为田间持水量的70％与85％对土壤0～80cm土层贮水量的贡献是相等的,并且高肥力在一定程度上可增强根系的吸水能力,高灌水可增强玉米根系对养分的吸收利用,但对于提高水肥利用率来说,理想的处理为中肥中水。 相似文献
9.
饱和流沙和苔藓结皮在蒸发过程中的水分特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用Star-1微型水分蒸发测定系统（SC-DLO,Wageningen, Netherlands）研究了饱和流沙（后文简称流沙）和苔藓结皮（取自1956年人工固沙植被区）蒸发过程中水势、蒸发量和水分特征曲线的变化特点。研究发现,流沙和苔藓结皮的水势在蒸发过程中呈现出各自特点,而且其蒸发的持续时间也具有明显差异;流沙和苔藓结皮的蒸发量都经历了先稳定,后增加,最后又降低三个过程,但流沙的蒸发量比同期纯水稍高,而苔藓结皮与纯水基本无明显差异;在相同吸力条件下,流沙释放的植物可以利用的有效水比苔藓结皮多近1/5,故苔藓结皮的持水能力明显强于流沙。对流沙和苔藓结皮蒸发过程中的水势、蒸发量和不同吸力条件下土壤体积含水率所做的统计分析表明:流沙和苔藓结皮的水势和不同吸力条件下土壤的体积含水率具有显著性差异,而两者的蒸发量没有明显差异。 相似文献
10.
流动沙丘干沙层厚度对土壤水分蒸发的影响 总被引：8，自引：2，他引：8
利用Micro-lysimeter对流动沙丘不同干沙层厚度下的土壤水分蒸发作了测定与分析,结果表明:当干沙层厚度发育达到5 cm以上时,流动沙丘干沙层厚度成为土壤水分蒸发的决定因素。随着干沙层厚度的增加,土壤蒸发量逐渐降低;各观测日的蒸发抑制率随着干沙层厚度的增大而增大;5 cm的干沙层对蒸发的抑制作用最大可达70.6%,30 cm的干沙层则最大可达92.38%;干沙层厚度与土壤蒸发量之间存在显著的线性关系。各气象因子以及湿沙层不同深度土壤体积含水率对土壤蒸发量的影响作用很小,相关分析均没有达到显著水平。 相似文献
11.
为选择合适的间套模式,在塔干沙漠南缘绿洲外围利用Li-6400光合作用仪对四种种植模式(行间混交、带状混交、块状混交、块状套作)下多年生多枝柽柳(Tamarix ramasissima ledeb.)的光合水分生理指标对有效光辐射(PAR)的响应进行测定。结果表明:(1)柽柳具有高光饱和点(679~822μmol·m-2·s-1)和高光补偿点(50.0~61.1μmol·m-2·s-1)。(2)不同的光照强度和种植方式对柽柳净光合速率有明显的影响(p<0.01),当0< PAR< 1500μmol·m-2·s-1,除胞间CO2浓度(Ci)外柽柳的各项生理指标均随光照的增强而增加。(3) PAR>1500μmol·m-2·s-1后,块状套作和块状混交气孔导度(Gs)下降,行间混交和带状混交Gs则随光强增加而递增;带状混交下胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均随光强增加而递增,其他3种种植方式下Ci和Tr均呈递减或平稳趋势。(4) 4种种植方式下柽柳光响应曲线的特征参数存在着差异(P<0.05),带状混交下的光饱和速率、光饱和点、表观量子效率均最高,块状混交的暗呼吸速率最大,水分利用效率(WUE)随着光强的增强而逐步增大,依次表现为带状混交>块状混交>行间混交>块状套作。通过4种种植方式柽柳光响应特征的综合分析可知,带状混交下的柽柳具有高光合和高水分利用效率的特点,对于极端干旱的塔南地区而言,该种植方式下的柽柳生理特征表现出最好的适应性。 相似文献
12.
砂田西瓜不同粒径砂砾石覆盖的水分效应研究 总被引：29，自引：8，他引：21
为分析不同粒径砂砾石对砂田西瓜蒸散量和土壤蒸发的影响,2004年在位于黄土高原西北部的皋兰县境内进行了不同粒径砂砾石覆盖的水分效应研究,结果证明砂砾石粒径大小对砂田西瓜蒸散量和土壤蒸发有显著影响,粒径2~5mm覆盖处理的蒸散量显著低于粒径5~20mm和20~60mm处理,但与不覆砂的对照没有显著差异。粒径愈大,砂田土壤蒸发愈多,土壤蒸发在西瓜田总蒸散中占的比例愈高。覆砂能够有效减少土壤蒸发,未覆砂处理全生育期土壤蒸发耗水占西瓜蒸散的40.7%,而覆砂处理仅占总蒸散的17.8%~25%。西瓜田覆砂加覆膜,土壤蒸发比不覆盖田减少78~93.7mm,比仅覆砂不覆膜田减少16.9~26.3mm。不同粒径砂砾石处理之间的产量差异不显著,但水分生产率有显著差异,2~5mm粒径砂砾石覆盖处理的水分生产率显著高于20~60mm粒径处理。但砂砾石粒径减小,砂田西瓜的含糖量降低。研究结果还证明,西瓜田覆砂能有效地提高其产量,含糖量和水分生产率,适合砂田覆盖的砂砾石粒径以5~20mm为宜。 相似文献
13.
以科尔沁沙地优良固沙植物差不嘎蒿（Artemisia halodendron）为实验对象,研究了其在不同水分条件下的气体交换特性。结果表明,不同水分处理下差不嘎蒿的气体交换特性存在显著差异。在对照供水条件（当地降水平均值,123 mm）下,差不嘎蒿叶片具有最大的光合速率;少量供水（61.5 mm）下,差不嘎蒿叶片的气体交换能力下降,导致净光合速率减小,但水分利用率升高,显示出对干旱环境的强适应能力,净光合速率日变化曲线为双峰型,具有光合“午休”现象;大量供水（184.5 mm和246 mm）下,叶片气体交换能力增强,但净光合速率和水分利用率较小,净光合速率日变化曲线为单峰型,光合“午休”现象消失。根据Farquhar和Sharkey的观点,相对于对照处理,可以判定少量供水条件下影响差不嘎蒿净光合速率的因素以气孔因素为主,而充分供水条件下则以非气孔因素为主。 相似文献
14.
CuiPing Hua YaJun Wang ZhongKui Xie ZhiHong Guo YuBao Zhang Yang Qiu Le Wang 《寒旱区科学》2018,10(2):159-168
Both yield and quality of Lanzhou lily(Lilium davidii var. unicolor) are seriously affected by continuous cropping. We attempted to understand the effects of intercropping on the obstacles associated with continuous cropping of Lanzhou lily(Lilium davidii var. unicolor). The changes of rhizosphere microbial biomass and diversity in interplanting and monoculturing systems were studied by using the Illumina Hi Seq sequencing technique. The contents and composition of lily root exudates were measured by gas chromatography–mass spectrometer(GC–MS). The intercropping results of Lanzhou lily showed:(1) There was no difference in the composition of the rhizosphere soil microbes at the phylum level, but the relative abundance of the microbes decreased; and the relative abundance of harmful fungi such as Fusarium sp. increased. The relative abundance of Pleosporales sp. and other beneficial bacteria were reduced. After OTU(operational taxonomic unit)clustering, there were some beneficial bacteria, such as Chaetomium sp., in the lily rhizosphere soil in the interplanting system that had not existed in the single-cropping system. We did not find harmful bacteria that had existed in the single-cropping systm in the rhizosphere soil of interplanting system. The above results indicated that the changes of relative abundance of soil fungi and bacteria in lily rhizosphere soil was not conducive to improving the ecological structure of rhizosphere soil microbes. At the same time, the microbial composition change is very complex—beneficial and yet inadequate at the same time.(2) Root exudates provide a matrix for the growth of microorganisms. Combined with the detection of root exudates, the decrease in the composition of the root exudates of the lily was probably the reason for the decrease of the relative abundance of microbes after intercropping. At the same time, the decrease of the relative content of phenolic compounds, which inhibit the growth of microorganisms, did not increase the relative content of rhizosphere soil microorganisms. Changes in amino acids and total sugars may be responsible for the growth of Fusarium sp.. The results showed that the intercropping pattern did not noticeably alleviate the obstacle to continuous cropping of Lanzhou lily, and the change of microbial biomass and diversity was even unfavorable. However, the emergence of some beneficial bacteria, the disappearance of harmful fungi, and other changes with intercropping are in favor of alleviation of obstacles to continuous cropping of Lanzhou lily. 相似文献