采用根系分隔盆栽试验和田间小区试验相结合的方法,通过研究玉米/大豆和玉米/甘薯套作模式下不同分隔方式及不同供磷水平,即0、35、70、105、140 kg P2O5hm 2对玉米磷素吸收利用的影响,阐明两种套作模式下种间相互作用及玉米磷素吸收特性。结果表明,2种套作体系中无论施磷与否,玉米均表现出套作优势(Acs>0,NCRcs>1),且玉米在玉米/大豆套作模式中的竞争能力强于玉米/甘薯模式,大豆和甘薯处于套作劣势,两种模式均促进了玉米磷素积累和产量的提高,施磷70 kg hm 2时,与根系分隔相比,不分隔时玉米磷素积累和产量在玉米/大豆、玉米/甘薯中分别提高了17.05%、5.62%和16.84%、7.17%,磷素当季利用率平均提高了7.81%。种植模式和施磷水平互作效应显著,两种模式均以105 kg hm 2处理玉米茎、叶和穗磷素积累和产量较高,且玉米/大豆套作大于玉米/甘薯套作,说明玉米/大豆模式更有利于玉米磷素的积累及产量的提高。
研究西南地区玉米主要2种套作模式下氮素吸收利用差异及氮肥调控效应,为氮素高效利用提供科学依据。在四川2个玉米主产区,通过连续4年的大田试验,对比研究了玉/豆和玉/薯模式下玉米氮素吸收利用差异和不同供氮水平对玉米氮素吸收的调控效应。结果表明,玉/豆模式下玉米收获期植株中的氮素积累2个试验点平均较玉/薯模式增加7.11%,氮收获指数增加2.00%左右,氮素吸收效率增加7.83%,成熟期籽粒中氮素的分配比例增加1.76%,而叶、茎鞘中氮素的分配比例分别减少5.85%和2.75%。分带轮作后,由于不同前茬对土壤养分影响不同,再加上套作优势,玉/豆模式下玉米在生长前期就表现出明显的优势,到收获期植株氮素积累2个试验点平均较玉/薯增加11.85%,氮素吸收效率增加11.84%。在玉米氮素积累关键时期,玉/豆模式在低氮处理下玉米植株氮素的积累量显著高于玉/薯模式相同施氮处理,而在高氮处理下2种模式间差异不大或者表现相反,氮肥偏生产力、氮素农艺效率和氮肥利用率也有相似的结果;玉/豆模式在180 kg hm–2施氮量下较其他处理显著提高了玉米氮素农学利用率、氮素吸收利用率和籽粒中氮素的分配量,玉/薯模式下玉米氮素农学利用率和氮肥利用效率,在180～270 kg hm–2施氮量处理下较高;花后氮素同化量玉/豆模式显著高于玉/薯;2种模式均以施纯氮180～270 kg hm–2处理有利于氮素转运和花后氮素同化量积累。
玉米-大豆套作是西南地区玉米的主要种植模式之一,研究该模式下玉米适宜的氮肥运筹方式,对该区玉米生产具有重要指导意义。通过2年田间试验,研究了施90、180、270和360 kg N hm–2及底肥∶拔节肥∶穗肥=5∶0∶5、3∶2∶5、5∶2∶3对玉米–大豆套作模式下玉米产量及干物质积累与转运的影响。结果表明,在相同底追比条件下,玉米产量及干物质积累量随施氮量增加呈先增后减的变化趋势。施180 kg N hm–2可以显著促进玉米穗粒数、千粒重及有效穗数的增加,提高花前干物质转运量和花后干物质同化量,植株干物质积累量和最大增长速率亦达到最大;相同施氮量条件下,不同底追比对玉米产量及干物质积累的影响表现为:3∶2∶5>5∶0∶5>5∶2∶3。氮肥后移(3∶2∶5)可以促进花后干物质积累和向籽粒中转运,增大干物质最大增长速率,改善玉米穗部性状,与传统施肥方式(5∶0∶5)相比,氮肥后移处理2年平均产量提高了4.11%。施氮量及底追比对产量的交互影响显著,2010年以施270 kg N hm–2并按3∶2∶5底追比处理玉米产量最高,与相同底追比条件下施180 kg N hm–2处理差异不显著;2011年玉米产量以施180 kg N hm–2按3∶2∶5底追比处理显著高于其他处理,达到7803 kg hm–2。在本试验研究范围内,施180 kg N hm–2及底追比为3∶2∶5的处理是获得玉米–大豆套作模式下玉米高产的最佳氮肥运筹方式。
通过田间裂区试验,研究了两种种植模式(大豆单作、玉米-大豆套作)和玉米、大豆施氮总量(NN:0;RN:180 kg·hm-2;CN:240 N kg·hm-2)对大豆农艺性状、花荚脱落及大豆产量的影响。结果表明:与大豆单作相比,玉米-大豆套作模式使大豆R2期的株高、茎粗、有效分枝数和倒三叶面积降低,第一节间长和平均节间长升高,大豆全株及中上层的落花数、落荚数和花荚脱落率显著降低,单株荚数、经济系数显著提高。玉米-大豆套作系统中,RN处理下的有效分枝数较少,倒三叶面积显著降低,大豆全株及中上层落花数显著减少,花荚脱落率达到最小值,比NN和CN显著降低10.8%、10.2%;在RN处理下,玉米-大豆套作模式下的大豆单株荚数、百粒重和生物量最大,产量和经济系数表现最佳。
