玉米-大豆間作條件下作物根際養(yǎng)分高效利用機(jī)理研究.pdf

1、間套作是我國(guó)農(nóng)民在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中逐步認(rèn)識(shí)和掌握的一項(xiàng)耕作措施，具有充分利用資源和大幅度增加產(chǎn)量的特點(diǎn)。選擇合適作物種類(lèi)進(jìn)行間作，可提高作物對(duì)氮磷的利用效率。因此間作在解決人口不斷增長(zhǎng)，資源日益枯竭和生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。越來(lái)越受到農(nóng)學(xué)家和生態(tài)學(xué)家的關(guān)注。本研究以玉米／大豆間作系統(tǒng)為研究對(duì)象，采用大田實(shí)驗(yàn)和盆栽模擬實(shí)驗(yàn)兩部分，對(duì)玉米和大豆兩種作物的根際土壤礦質(zhì)養(yǎng)分含量、根際土壤微生物數(shù)量和生物化學(xué)強(qiáng)度、根系形態(tài)及活性、

2、作物生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)學(xué)產(chǎn)量等進(jìn)行系統(tǒng)研究。 盆栽模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)5種不同種植模式，分別為玉米／大豆間作系統(tǒng)1(即玉米和大豆根系間用塑料薄膜分隔開(kāi)，植株只有地上部分對(duì)光、熱資源的競(jìng)爭(zhēng)，但地下部分沒(méi)有水分、養(yǎng)分的相互交換，根系間不能進(jìn)行相互作用)、玉米／大豆間作系統(tǒng)2(即玉米與大豆根系間用30um的尼龍網(wǎng)分隔，植株不僅有地上部分對(duì)光、熱資源的競(jìng)爭(zhēng)，且地下部分有水分和養(yǎng)分的相互交換，但根系間無(wú)相互作用)、玉米／大豆間作系統(tǒng)3(即玉米與大豆

3、間無(wú)任何分隔處理，植株不僅有地上部分對(duì)光、熱資源的競(jìng)爭(zhēng)，而且地下部分也有水分和養(yǎng)分的相互交換和競(jìng)爭(zhēng)，根系間有相互作用)、單作玉米、單作大豆五種種植方式進(jìn)行試驗(yàn)；大田設(shè)計(jì)三種不同種植模式：玉米間作大豆(玉米／大豆)、單作玉米和單作大豆進(jìn)行系統(tǒng)研究，研究結(jié)果表明： 1.根際土壤微生物數(shù)量和酶活性在整個(gè)生育期的動(dòng)態(tài)變化是前期低，中期高，后期又降低。呈“倒V”字型。原因是在玉米和大豆間作條件下，根系間存在相互作用時(shí)根系形態(tài)和活性增強(qiáng)，且

4、在作物生長(zhǎng)盛期對(duì)養(yǎng)分需求大土壤微生物和酶活性也顯著增加。從而使不能被植物直接吸收利用的有機(jī)氮磷分解轉(zhuǎn)化為能被植物直接吸收利用的無(wú)機(jī)氮磷，促進(jìn)根際土壤中有效養(yǎng)分含量增加，提高作物對(duì)根際土壤有效養(yǎng)分的吸收和利用。 2.在玉米和大豆間作條件下，作物根際土壤養(yǎng)分含量在整個(gè)生育期的動(dòng)態(tài)變化是前期高，中期低，后期升高。呈“V”字型，原因是在作物需要養(yǎng)分多的時(shí)期，根際土壤養(yǎng)分含量降低，當(dāng)作物對(duì)養(yǎng)分需要逐漸少甚至不再需要養(yǎng)分時(shí)土壤養(yǎng)分含量上升。

5、間作玉米和間作大豆根際土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷含量高于相應(yīng)單作作物。從不同處理方式來(lái)看，在玉米和大豆根系間完全相互作用時(shí)，作物根際土壤養(yǎng)分含量低于相應(yīng)單作和塑料膜分隔。玉米／大豆間作在土壤養(yǎng)分有效性方面表現(xiàn)出明顯的間作優(yōu)勢(shì)。 3.在玉米和大豆間作條件下，間作玉米對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分的吸收也顯著高于單作玉米和塑料膜分隔的玉米；間作玉米在整個(gè)生育期的根系形態(tài)和活性都明顯的高于單作玉米和塑料膜分隔的玉米。間作大豆部分根系形態(tài)低于單作大豆，對(duì)

6、氮磷鉀養(yǎng)分吸收也低于單作大豆，但這并不影響大豆的正常生長(zhǎng)。整個(gè)間作系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)分吸收、利用表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，養(yǎng)分資源得到高效利用。 4.在玉米和大豆間作條件下，作物根系間存在相互作用時(shí)，間作玉米表現(xiàn)出間作優(yōu)勢(shì)，其植株高大、根系發(fā)達(dá)、根系活性增強(qiáng)，根際微生物數(shù)量增加和酶活性增強(qiáng)，地上生物學(xué)產(chǎn)量和最后經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量都高于單作玉米和塑料膜分隔的玉米。而間作大豆則低于單作大豆，從整個(gè)玉米／大豆間作系統(tǒng)綜合效益來(lái)看，間作系統(tǒng)效益高于單作系統(tǒng)，整個(gè)間作系統(tǒng)