通过田间栽培试验,研究玉米/大豆间作及相应单作不同时期作物地上部干质量、作物吸氮量、作物根际土壤脲酶活性、作物根际土壤细菌数量动态变化差异。结果表明:间作玉米吸氮量、根际脲酶活性、根际细菌数量、地上部干质量分别比单作玉米显著增加37.61%,33.54%,55.76%,27.92%。间作大豆根际脲酶活性、根际细菌数量分别比单作大豆显著增加41.3%,43.08%。间作大豆吸氮量、地上部干质量比单作大豆降低11.93%,11.19%,差异不显著。说明间作促进玉米生长。

为探究不同根系间距下禾本科作物玉米(生长和磷吸收)受相邻作物玉米或蚕豆的影响，本研究以玉米为目标作物，通过圆柱形根箱培养试验，设置单株玉米、单作玉米、玉米‖蚕豆间作并改变相邻作物根系间距，探究低磷条件下，不同根系间距的相邻作物对目标玉米的生长、磷吸收和根际过程的影响。结果表明：1)与单株玉米相比，目标作物玉米与相邻作物玉米和蚕豆之间均以竞争为主，当作物根系间距较近时，单作玉米的生物量、磷含量分别下降21%、33%,间作玉米分别下降34%、31%;当作物根系间距较远时，单作玉米的生物量、磷含量分别下降10%、15%,间作玉米分别下降29%、29%。2)当根系间距较近时，蚕豆的根际pH低于玉米，且间作玉米和蚕豆之间的根际pH存在显著差异，而在根系间距较远的处理中两作物的根际pH无差异；相邻作物根系间距较远时，间作玉米的根际有机酸浓度显著高于单作玉米，间作玉米与单作玉米的根际有机酸浓度在根系间距较近时无差异。3)不同处理中单作和间作玉米的总根长、总根表面积无差异。综上所述，在低磷条件下，单作玉米的种内竞争强度随根系间距的增大而降低；而在不同根系间距下，间作玉米与蚕豆的种间竞争强度相似且无种间磷吸收促进作用。因此，种间根际互作形成的磷吸收竞争作用或促进作用依赖于适度的土壤磷供应。

［目的］探明根系互作对玉米大豆氮、磷吸收利用的影响，为作物高产优质提供依据。［方法］通过水培试验，来实现根系互作效应，共设３个处理：单作玉米、单作大豆、间作玉米大豆。处理１３、３１、４５、５７ ｄ时采样分析植株各部位的氮、磷含量。［结果］根系互作提高了玉米各器官与地上部氮、磷累积量，而大豆各器官及地上部氮、磷累积量则表现出了根系互作劣势。与单作相比，间作玉米地上部氮累积量在处理１３和３１ ｄ分别提高了２２４．６％和２４．０％（Ｐ＜０．０５）。与单作相比，处理．．．

设计大豆与玉米3种行比的间作,在红壤田间条件下研究大豆根系性状、氮、磷养分吸收特点和叶绿素值的变化,为探索玉米/大豆科学、合理间作促进氮磷等养分吸收利用的生理机制提供依据。结果表明,大豆/玉米间作系统中2种作物根系存在显著的互作。与净种相比,间作大豆的生长在苗期受到的抑制作用显著,表现在根总长、根总表面积、根平均直径、根体积和根干重降低,根冠比提高;进入花期后,抑制作用减弱;生物量随行比增加而提高。间作条件下大豆氮、磷总量减少,吸收效率降低,而利用效率升高。间作的玉米吸收的氮、磷超过净种时的吸收量,氮增加30%~44%,磷增加14%~16%。对间作而言,小行比大豆植株氮、磷吸收量先升后降,大行...

【目的】比较不同氮素利用效率夏玉米的根系时空分布特性及其氮素吸收利用的差异,探讨玉米氮高效的生理机制。【方法】以氮高效玉米杂交种蠡玉13(LY13)和氮低效玉米杂交种鲁单981(LD981)为试验材料,以大田箱式土柱栽培方式,研究两个氮素水平下(0和4.29 g N/plant)玉米根系时空分布及氮素吸收利用的差异。【结果】LY13开花后具有较高的根系干重,根冠比显著高于LD981(P<0.05),土壤深层根系分布多,根系空间分布合理,后期根系活力高,根系功能期长,导致其库容量大,库调节能力强,氮素积累总量高,氮素转移率、贡献率和氮素利用效率均显著高于LD981(P<0.05),施氮条件下优势...

探明不同生态条件下氮肥对玉米氮素吸收利用及产量形成的影响,为不同生态区玉米生产合理施用氮肥提供理论与实践依据。采用裂区试验设计,研究氮肥对四川成都平原双流和川中丘陵区简阳玉米生长发育、干物质积累与分配、氮素积累与分配、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。生态条件和氮肥对玉米的生长发育、干物质积累与分配、氮素积累与分配、氮素利用效率、产量及其构成因素有显著影响。成都平原降水丰富,光热水集中,土层深厚,土壤肥沃使其玉米株高、叶面积指数、干物质积累量、氮素积累量和产量均高于川中丘陵区,而无效生长过多,收获指数

【目的】研究玉米根系特性与氮素吸收利用及其与地上部生物量和产量形成的关系,探明根系形态特征与氮素吸收能力对玉米高产性能的影响,为玉米高产高效生产提供理论依据。【方法】试验于2014—2015年在山东农业大学黄淮海区域玉米技术创新中心(36°18′N,117°12′E)和作物生物学国家重点实验室进行,以京科968(JK968)、郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料,采用土柱栽培,设置两个氮素水平,施氮量分别为1.5 g/plant(LN)和4.5 g/plant(HN),在抽雄期(V

【目的】通过研究不同配置条件下玉米‖花生间作系统地上部氮含量和吸收量,结合间作系统花生结瘤固氮和土壤有效氮分布,明确不同配置下玉米‖花生间作体系对氮素的吸收利用特征,为玉米‖花生间作氮高效利用模式的区域筛选提供依据。【方法】本试验于2015—2016年在国家农业环境阜新观测实验站进行,设置玉米单作(M)、花生单作(P)、2行玉米4行花生间作(M2P4)和4行玉米4行花生间作(M4P4)模式,玉米单作及每种间作模式下设3种不同玉米种植密度(6、9和12株/m2),共10个处理,分析不同配置(行比和密度)玉米‖花生间作系统氮素吸收利用特征和优势。【结果】与单作相比,间作玉米和花生植株氮浓度变化并不明显,受作物占地比例影响,间作模式下玉米和花生的产量、氮产量均低于相应单作,且氮产量与间作生物产量表现相一致。玉米‖花生间作可以显著提高系统氮的吸收利用(氮吸收当量比NER>1),且主要归因于玉米的养分吸收优势(pNERm为0.63—0.80)。随着玉米行比和密度的增加NER也随之增大,其中M4P4模式(NER 1.06—1.22)的氮吸收要显著高于M2P4模式(NER 1.0—1.06)。在玉米‖花生间作系统中,玉米比花生更有竞争力(Amp>0),且竞争吸收氮养分能力也更强(CRmp>1),M4P4行比以及玉米增密有助于增强玉米对氮营养的竞争,增加系统氮养分吸收优势(△NU>0)以及间作养分对产量的贡献(C)。与玉米间作可促进花生结瘤固氮,M4P4行比配置下花生根瘤数量、单株根瘤重量和单个瘤重均高于M2P4配置,且以中、低密度处理为优。间作系统中土壤有效氮含量(Nmin)表现为花生条带土壤Nmin高于玉米条带,且单作花生土壤Nmin高于间作花生,而单作玉米土壤Nmin低于间作玉米。【结论】玉米‖花生间作可显著提高系统氮的吸收利用,其中玉米对系统氮吸收的贡献较大,适度增加玉米行比和密度有助于增加系统氮素吸收当量比、增强玉米对氮营养的竞争以及间作养分对产量的贡献。综合分析认为,本研究中M4P4-6和M4P4-8为玉米‖花生间作较佳配置,玉米花生种间互作对间作系统干物质量和花生生物固氮的促进,以及玉米在吸收氮养分上的强竞争能力是玉米‖花生间作具有氮素吸收利用优势的重要原因。

为探究不同氮效率夏玉米品种间作的氮肥增产效果，采用田间试验研究了不同施氮水平下，不同氮效率夏玉米品种间作种植模式对其产量、氮素积累量、地上部生物量、光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明，不施氮水平下，郑单９５８和浚单２０间作较郑单９５８和浚单２０单作产量分别增加８．８２％和６．３４％，吐丝期净光合速率分别增加４７．６８％和３０．８９％；施氮２４０ ｋｇ／ｈｍ～２水平下，间作较郑单９５８和浚单２０单作产量分别增加７．１９％和５．８８％，吐丝期净光合速率分别增加２７．３１％和２２．１６％；施氮４５０ ｋｇ／ｈｍ～２水平下，间作较郑单９５８和浚单２０单作产量分别增加６．５３％和５．３１％，吐丝期净．．．

【目的】明确不同根系分隔方式对间作玉米大豆根际红壤Hedley磷组分与作物磷吸收的影响,为理解间作模式下红壤磷高效利用机制提供理论依据。【方法】以玉米大豆间作为研究对象开展盆栽模拟试验,设置根系塑料分隔(SB)、尼龙网分隔(MB)和不分隔(NB) 3种方式,研究在不同磷水平下(P_2O_(5 ),0、50、100、150、200 mg/kg土,分别用P0、P1、P2、P3、P4表示)玉米和大豆生物量、磷吸收量及根际土壤活性、中活性和稳定性磷组分的变化。【结果】相比SB,NB显著提高间作玉米和大豆的生物量,间作系统生物量LER随施磷水平增加而降低,在P2水平达到最大。NB玉米磷吸收量显著提高,NB大豆在P1-P3水平磷吸收量显著提高。间作系统磷吸收优势随施磷水平先增加后下降,在P3水平达到最大。相比SB,NB玉米根际土壤活性磷组分提高,中活性磷组分降低;大豆根际土壤活性磷和中活性磷组分显著降低。NB玉米根际土壤活性无机磷含量相比SB显著提高,大豆根际土壤活性和中活性无机磷、活性和中活性有机磷含量均低于SB。冗余分析表明,NaHCO_3-Pi是玉米和大豆根际土壤速效磷含量和植株磷吸收量、生物量变化的最主要因素(分别可解释49.5%、27.2%)。随机森林模型发现,大豆和玉米根际土壤中活性磷组分对间作系统磷吸收优势的贡献最大,分别为14.65%和10.52%。【结论】间作玉米大豆根系不分隔处理可提高作物生物量与磷吸收量,提高玉米根际土壤活性无机磷组分,降低大豆根际土壤活性磷组分、中活性磷组分,其中大豆根际土壤中活性磷组分是提高间作系统磷吸收优势的最主要原因。

为了评估生物炭在玉米生产上的应用潜力与价值，探究生物炭对玉米根系生长、氮素吸收及产量的影响。采用田间试验，设置单施氮肥处理（Ｎ）和生物炭与氮肥配施处理（ＮＳ），以不施氮肥不施生物炭处理为对照（ＣＫ），分析施炭条件下，土壤理化性质，玉米根系生长、氮素吸收及产量的变化规律。结果表明：生物炭与氮肥配施显著降低土壤的容重，增加土壤的全氮和有机碳含量，促进灌浆期根系对氮素的吸收和籽粒氮素的积累；增加玉米灌浆期的总根长、根表面积及根系活跃吸收面积；与单施氮肥相比，生物炭与氮肥配施显著增加玉米的百粒重６．０３％，提高玉米产量９．０６％。相关分析表明，施用生物炭对玉米根系特征有显著正效应，从而促进根系对氮素的．．．

【目的】研究间作对玉米大豆干物质积累及氮磷吸收利用特性，明确其影响机制，对实现玉米、大豆间作高产高效具有重要指导意义。【方法】试验设玉米单作、大豆单作、玉米大豆间作3种种植方式，分别测定玉米大口期、吐丝期和成熟期的植株氮磷积累量，大豆开花期、结荚期和成熟期的植株氮磷积累量，研究间作对玉米、大豆不同器官干物质积累及氮磷吸收积累特性，明确氮磷吸收利用的边际效应。【结果】与单作相比，间作降低了玉米干物质和氮磷的积累，促进了根系吸收氮向籽粒的分配；降低了大豆干物质积累，尤其对中行的影响大于边行，边行干物质、氮磷积累体现边际效应优势；与单作体系相比，间作使玉米大豆植株茎叶营养器官氮转移量均减少，分别降低22.13%、29.85%，转运氮对玉米籽粒氮的贡献率分别下降5.11、17.45个百分点，且根系吸收氮对籽粒氮的贡献率均高于转运氮对籽粒氮的贡献率。间作能够有效提高系统氮利用效率，较玉米、大豆单作分别提高2.34%、4.62倍，使系统氮效率较单作大豆提高26.82%，较单作玉米降低10.16%，玉米在系统产量中占主导地位，占系统产量的82.27%，LER达到1.47，系统产量为13 110 kg/hm~(2)，较单作玉米下降3.96%。【结论】间作优势主要在于促进根系吸收氮向籽粒的分配，提高氮的利用效率。

【目的】揭示玉米/大豆套作系统下作物根际土壤细菌数量及群落多样性变化特征与土壤总氮含量、作物氮素吸收之间的关系,为禾/豆间(套)作减肥增效生产提供理论和技术支撑。【方法】大田试验于2013—2015年进行,采用两因素裂区设计,主因素为种植模式,设玉米单作(MM)、大豆单作(SS)和玉米/大豆套作(IMS);副因素为玉米、大豆施氮总量,设不施氮(NN:0)、减量施氮(RN:180 kg·hm(-2))和常量施氮(CN:240 kg·hm(-2))。在玉米V12期、VT期和R6期,大豆V5期、R2期、R5期和

为了验证养分吸收机制模型对作物根系磷吸收模拟的适用性和有效性，以玉米和大豆为研究对象，通过盆栽试验获取１５个与土壤、根形态、根生理和水分相关的模型参数，采用ＮＳＴ ３．０软件对玉米和大豆地上磷吸收进行模型模拟和验证。结果表明，随着培养时间的延长，玉米和大豆磷吸收模拟值呈现指数曲线增长的趋势。在４５ ｄ的培养期间，玉米具有比大豆更高的磷吸收。对模拟值和实测值进行比较发现，ＮＳＴ模型能够较好地模拟玉米对土壤磷的吸收，但对大豆磷吸收的模拟值偏低。回归分析结果表明，磷吸收模拟值和实测值存在显著的回归关系（Ｐ＜０．０５），模拟磷吸收解释了实测磷吸收７０．２２％的信息，说明模拟的磷吸收在很大程度上能够代表．．．

【目的】验证水分或养分胁迫后恢复供应显著提高根系吸收能力，且局部水分或氮素供应有效刺激供应区根系吸收的补偿效应，为进一步揭示水氮双重胁迫后局部恢复供应条件下影响根系氮素吸收能力的因素以及玉米各器官氮素分配状况提供依据。【方法】采用分根技术，水培模拟局部根区水氮同时恢复供应，其中以聚乙二醇６０００（ＰＥＧ ６０００）模拟营养液的渗透势，并用相应的供氮水平模拟氮素胁迫。试验设置４个水氮双重胁迫（也即４个局部恢复供应）处理：正常供应水氮、轻度水氮胁迫、中度水氮胁迫和重度水氮胁迫。双重胁迫６ ｄ后一半根区恢复正常供应，于处理后０、１、３、５、７、９ ｄ连续动态监测各根区根系氮素吸收速率、含氮量以及氮素．．．