氮肥的过量施用和低效利用，造成资源浪费和环境污染，不利于农业的可持续发展。为了减少氮肥的投入量，发挥氮肥的增产效益，本研究对玉米-大豆套作模式的施氮量和施肥距离进行优化调整。通过两年田间试验，探讨了减氮36%（RN36%）、减氮18%（RN18%）和习惯施氮（CN）3种施氮水平和距离窄行玉米0 cm （D1）、15 cm （D2）、30 cm （D3）、45 cm （D4）4种施肥距离对作物产量和玉米花后干物质积累与转运、籽粒灌浆特征的影响。结果表明，与习惯施氮相比，减氮18%处理的玉米花后干物质转移量、转移率及对籽粒的贡献率分别提高了22.65%、18.75%和15.90%，籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高了9.79%和10.76%；玉米、大豆产量及系统周年产量提高了4.95%、7.07%和5.35%；各施肥距离间，以距离窄行玉米15-30 cm的施肥效果最佳。减氮18%时， D2处理下玉米的平均灌浆速率、最大灌浆速率、穗粒数及百粒重比玉米常规穴施（D1）处理分别提高了10.32%、10.92%、9.08%和4.75%；玉米、大豆产量和系统总产最高。玉米-大豆套作体系下，减氮18%和距离窄行玉米15-30 cm施肥有利于增加玉米花后干物质的积累，促进干物质向籽粒中转运，增大灌浆速率，增加百粒重和穗粒数，提高玉米产量和大豆产量，以实现系统周年作物增产。
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。
通过田间试验,研究了玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作3种种植模式和不施氮、减量施氮(180 kg N·hm-2)、常量施氮(240 kg N·hm-2)3种施氮水平对玉米和大豆植株氮素吸收、土壤氮素残留和氮肥损失的影响.结果表明:玉米-大豆套作体系下,施氮提高了玉米土壤中残留的NO3--N、NH4+-N含量,但在大豆土壤中则降低.与单作相比,玉米套作的土壤氮素残留量增加,氮肥损失量降低,大豆套作的土壤氮素残留量和氮肥损失量均降低.减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的氮肥残留率、损失率和氨挥发损失率分别比玉米单作低17.7%、21.5%和0.4%,比大豆单作高2.0%、19.8%和0.1%.与常量施氮相比,减量施氮降低了玉米-大豆套作系统的氮肥残留量、残留率、损失量和损失率,同时还降低了由氨挥发所引起的氮肥损失,其中氮肥残留率、损失率和氨挥发损失率分别降低12.0%、15.4%和1.2%.
通过田间试验研究了3种施氮水平(RN1:210 kg N·hm^(-2);RN_2:270 kg N·hm^(-2);CN:330 kg N·hm^(-2))与4个施肥距离(与窄行玉米距离,D1:0 cm、D2:15 cm、D3:30 cm、D4:45 cm)对玉米/大豆套作系统增产节肥的影响.结果表明:与CN相比,RN_2下玉米花后的干物质积累量、转移量及对籽粒的贡献率提高1.4%、23.0%、16.0%,玉米穗粒数与单株产量增加1.6%和4.9%;大豆花前的物质积累量、转移量及对籽粒贡献率提高2.1%、37.9%、26.9%,单株粒数与籽粒产量均增加7.3%;RN_2下玉米/大豆套作系统的作物氮素吸收量与氮肥利用率比CN提高5.0%、44.4%,玉米的土壤总氮含量提高4.1%,大豆的则降低0.8%.各施肥距离间,以D2处理效果较好;RN_2下,D2的玉米花后(大豆花前)干物质积累对籽粒贡献率、玉米穗粒数(大豆单株粒数)分别比D1提高57.2%、9.4%,大豆的则比D4提高335.2%、2.4%;D2的玉米/大豆套作系统氮素吸收量及氮肥利用率分别比D1提高15.1%和112.4%,比D4提高21.4%和66.3%;玉米土壤总氮含量D2比D1提高6.6%,大豆土壤总氮含量D2比D4提高16.0%.合理的减量施氮和施肥距离有利于玉米/大豆套作系统下作物干物质向籽粒转运,提高作物的单株粒数、百粒重和产量,促进作物氮素吸收与氮肥高效利用,达到节肥增产的目的.
