玉米花生间作对缓解花生连作障碍的作用机理研究

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:cyanh77
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本试验于2017—2018年,山东农业大学农学实验站开展,试验材料选用花生品种“山花108”和玉米品种“山农206”,2015—2016两年在花生多年连作地块上,进行玉米花生间作种植,间作处理如下:玉米花生1:4间作(TJZ1)、玉米花生2:4间作(TJZ2)、玉米花生3:5间作(TJZ3)三种不同模式,以及玉米单作(TLY)处理作为前处理,并设置花生连作(DDH)为对照处理。2017—2018两年在相对应的处理地块进行花生单作种植,研究玉米花生间作对缓解花生连作障碍的影响。主要研究结果如下:1.玉米花生间作对连作花生土壤微环境的影响玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理相较于对照(DDH)处理,提高了土壤有机质含量、土壤蔗糖酶和脲酶活性、土壤细菌和放线菌数量,降低了土壤真菌数量;而玉米单作(TLY)处理提高了土壤有机质含量、土壤细菌和放线菌数量、土壤过氧化氢酶活性,降低了土壤速效钾、速效磷含量、土壤真菌数量。玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理和玉米单作(TLY)处理均可以改善土壤微环境;两者相比,玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理着重于提高土壤有机质含量、土壤蔗糖酶和脲酶活性、土壤细菌和放线菌数量;玉米单作(TLY)处理着重提高土壤过氧化氢酶活性,降低了土壤真菌数量。三种玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理之间的土壤微环境指标无显著差异。随着花生种植年限增加,土壤微环境的改善效果呈现降低趋势。2.玉米花生间作对连作花生生理特性的影响玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理相较于对照(DDH)处理均能够促进花生主茎和侧枝的生长,提高功能叶片净光合速率和叶绿素含量、增加叶面积指数和根系活力、增加干物质积累量,还能提高花生功能叶片抗氧化酶SOD、POD和CAT活性,降低MDA积累量,延缓花生叶片衰老。三种不同玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理之间相比,玉米花生2:4(TJZ2)处理叶绿素含量增加量达到显著差异水平,而叶面积指数、根系活力、抗氧化酶活性等差异不显著。玉米单作(TLY)处理相较于对照(DDH)处理对花生生理特性也有所改善。随着花生种植年限增加,改善效果呈现下降趋势,且玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理下降幅度高于玉米单作(TLY)处理,2017年度(玉米花生间作种植后第一年花生单作种植),玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理相较于玉米单作(TLY)处理花生的株高、光合速率、叶绿素含量等指标达显著差异水平;2018年度(玉米花生间作种植后第二年花生单作种植),两者差异逐渐缩小,差异显著性消失。3.玉米花生间作对连作花生产量品质的影响玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理和玉米单作(TLY)处理均显著增加了连作花生两年的荚果产量和籽仁产量。2017年度,玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理相较于玉米单作(TLY)处理荚果产量和籽仁产量没有明显差异。2018年度,玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理相较于玉米单作(TLY)处理荚果产量和籽仁产量降低且玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理在增产效果持续时间低于玉米单作(TLY)处理。玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理和玉米单作(TLY)处理均显著提高了连作花生的蛋白质含量和粗脂肪含量;两者相比,玉米花生间作(TJZ1、TJZ2、TJZ3)处理提高花生蛋白质含量而玉米单作(TLY)处理提高粗脂肪含量。综上所述,在本试验条件下,玉米花生间作处理改善了土壤微环境,促进了花生的生长发育,提高了花生的产量品质,缓解了花生连作障碍,其缓解的效果优于玉米单作处理,而缓解持效时间低于玉米单作处理,因此,玉米花生间作具有缓解花生连作障碍的效果,但后续花生单作种植年限不宜过长。玉米花生间作处理中玉米种植一行和种植多行具有相似的缓解作用,玉米花生间作处理中的玉米种植行数不是缓解花生连作障碍的关键因素。因此,在玉米花生间作体系中种植一行玉米即可缓解花生连作障碍。这为连作花生的生产提供新理论依据和技术指导。
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