1、大豆间套作栽培技术课件（一）概念（一）概念 农作物间农作物间作作套种指的是两种或两种以上作物复合种植在耕地上的方套种指的是两种或两种以上作物复合种植在耕地上的方式，与这种种植方式式，与这种种植方式对应对应的种植方式的种植方式是是单作单作、立体种植和立体种养等。立体种植和立体种养等。 1 1、间作间作 在一个生长季内，在同一块田地上分行或分带间隔种植两种或两种在一个生长季内，在同一块田地上分行或分带间隔种植两种或两种以上作物的种植方式。以上作物的种植方式。 2 2、套作套作 也称套种、串种，是在前季作物生长后期在其行间播种或移栽后季也称套种、串种，是在前季作物生长后期在其行间播种或移栽后季作物的
2、种植方式。作物的种植方式。（一）概念（一）概念3 3、间作与套种的异同、间作与套种的异同共同共同特点特点 群体结构复杂，个体之间既有种内关系，又有种间关系，种群体结构复杂，个体之间既有种内关系，又有种间关系，种、管、管、收不方便。套作与间作都有两种收不方便。套作与间作都有两种或多种或多种作物的共生期作物的共生期。差别差别 套种套种共生期只占全生育期的小部分，共生期只占全生育期的小部分，间作间作共生期占全生育期的大部共生期占全生育期的大部分或几乎全部。套分或几乎全部。套种选种选用生长季节不同的两种作物，一前一后结合在用生长季节不同的两种作物，一前一后结合在一起，两者互补，使田间始终保持一定的叶面
3、积指数，充分利用光能一起，两者互补，使田间始终保持一定的叶面积指数，充分利用光能、空间和时间，提高、空间和时间，提高周周年总产量。年总产量。（二）起源及发展（二）起源及发展中国的间作套种历史悠久，中国的间作套种历史悠久， 创始于汉代，创始于汉代， 初步发展于魏晋南北朝，初步发展于魏晋南北朝， 持续发展于唐、宋、元，持续发展于唐、宋、元， 大发展于明、清，大发展于明、清， 近代和现代新发展。近代和现代新发展。中国精耕细作农业传统的重要组成部分中国精耕细作农业传统的重要组成部分 多熟制种植的重要形式多熟制种植的重要形式1 1、间作套种的起始、间作套种的起始 西汉西汉汜胜之书汜胜之书 “ “区种区种
4、瓜瓜，一亩为二十科，区方圆三尺，深五寸。一科用一石粪，一亩为二十科，区方圆三尺，深五寸。一科用一石粪，粪与土合和，令相半。以三斗瓦甕埋著中央。令甕口与土地平，盛水甕粪与土合和，令相半。以三斗瓦甕埋著中央。令甕口与土地平，盛水甕中，令满。种瓜甕四面各一子。以瓦盖甕口，水或减，辄增，常令水满中，令满。种瓜甕四面各一子。以瓦盖甕口，水或减，辄增，常令水满。种常以冬至后九十日、百日，得戊辰日种之。又种。种常以冬至后九十日、百日，得戊辰日种之。又种薤薤十根，令周回甕十根，令周回甕，居瓜子外，至五月瓜熟，薤可拨卖之，与瓜相避。又可种小，居瓜子外，至五月瓜熟，薤可拨卖之，与瓜相避。又可种小豆豆于瓜中于瓜中，
5、亩（四）五升，其藿可卖。此法宜平地，瓜收亩万钱，亩（四）五升，其藿可卖。此法宜平地，瓜收亩万钱” ” 。（二）起源及发展（二）起源及发展2 2、间作套种理论与技术的初步发展、间作套种理论与技术的初步发展 后魏贾思勰后魏贾思勰齐民要术齐民要术总结了间作套种理论，即间作套种要充分利总结了间作套种理论，即间作套种要充分利用地力，熟化土壤，趋利避害，扬长避短用地力，熟化土壤，趋利避害，扬长避短 桑间种植芜菁、桑间种植禾豆，桑间种植芜菁、桑间种植禾豆， “不失地力，田又调熟不失地力，田又调熟” “二豆良美，润泽益桑二豆良美，润泽益桑” ” ， “ “ 其地柔润其地柔润, , 有胜耕者有胜耕者”， 但反对
6、麻地种大豆，在大豆地中但反对麻地种大豆，在大豆地中“夹种麻子夹种麻子” ” 能导致能导致“麻麻 地两损，地两损， 而收并薄而收并薄” ” 的恶果的恶果 丰富多彩的间作套种方式，丰富多彩的间作套种方式， 齐民要术齐民要术记载：记载： 桑间种植芜青、桑间种植禾谷、桑间种植二豆桑间种植芜青、桑间种植禾谷、桑间种植二豆( (小豆、绿豆小豆、绿豆) )、麻子与、麻子与芜青间作、葱与胡荽间作、大豆与谷子混作、大豆与麻子混作等。芜青间作、葱与胡荽间作、大豆与谷子混作、大豆与麻子混作等。（二）起源及发展（二）起源及发展3 3、间作套种技术的持续发展、间作套种技术的持续发展 南宋南宋 陈敷陈敷农书农书丰富与发展
7、了间作套种理论与技术丰富与发展了间作套种理论与技术“ “ 若桑圃近家，若桑圃近家， 即可作墙篱，即可作墙篱， 仍更疏植桑，令畦垄差阔，仍更疏植桑，令畦垄差阔， 其下偏栽其下偏栽苧，苧， 因粪苧即桑亦获肥益矣，是两得之也。桑根植深，苧根植浅，因粪苧即桑亦获肥益矣，是两得之也。桑根植深，苧根植浅， 并并不相妨，而利倍差。不相妨，而利倍差。 诚用力少而见功多也。仆每如此为之，诚用力少而见功多也。仆每如此为之， 比邻比邻莫不叹异而胥效也莫不叹异而胥效也”，即一举两得，利用根系层片结构，即一举两得，利用根系层片结构 元代司农司编撰元代司农司编撰农桑辑要农桑辑要总结了桑间种植理论与技术总结了桑间种植理论与
8、技术 宜与与宜宜与与宜 “ “ 桑间可种田禾桑间可种田禾, , 与桑有宜与不宜。如种谷必揭得地效亢干，至秋与桑有宜与不宜。如种谷必揭得地效亢干，至秋桑叶先黄，到明年桑叶涩薄，桑叶先黄，到明年桑叶涩薄， 十减（二）三，又致天水牛生蠹根吮皮等十减（二）三，又致天水牛生蠹根吮皮等虫，虫， 若种蜀黍、其枝叶与桑等，如此丛杂，若种蜀黍、其枝叶与桑等，如此丛杂， 桑亦不茂。如种绿豆、黑桑亦不茂。如种绿豆、黑豆、芝麻、瓜、芋，其桑郁茂，明年叶增（二）三分。种黍亦可，豆、芝麻、瓜、芋，其桑郁茂，明年叶增（二）三分。种黍亦可， 农家农家有云：桑发黍、黍发桑。有云：桑发黍、黍发桑。 此大概也此大概也” ” 。 间
9、作套种形式更多。间作套种形式更多。（二）起源及发展（二）起源及发展4 4、间作套种技术大发展、间作套种技术大发展 明、清、民国时间明、清、民国时间稻豆套种稻豆套种长江中下游地区在明清时期通行的间作套种方式长江中下游地区在明清时期通行的间作套种方式 江西的稻豆套种江西的稻豆套种: : 清清 嘉庆嘉庆九江府志九江府志: : “ “ 当早谷已熟未获之当早谷已熟未获之时，乘泥种豆，信宿即生，时，乘泥种豆，信宿即生， 随获稻，随获稻， 以扶其苗，以扶其苗， 名日泥豆名日泥豆” ” 。湖南的稻豆间作套种湖南的稻豆间作套种: : 清代黄皖清代黄皖致富纪实致富纪实: : “ “ 黑豆、绿豆与大青豆黑豆、绿豆与
10、大青豆、大黑豆、大紫豆，、大黑豆、大紫豆， 均可种之田埂均可种之田埂” ” 。清。清 同治同治衡阳县志衡阳县志所说的所说的: : “ “ 拖泥豆拖泥豆, , 禾盛时种之禾盛时种之, , 获稻则践豆苗入泥，已而勃发获稻则践豆苗入泥，已而勃发”。 四川、江浙一带均有泥豆种植。四川、江浙一带均有泥豆种植。（二）起源及发展（二）起源及发展5 5、间作套种技术新发展、间作套种技术新发展 面积扩大面积扩大 山东、河南、安徽、贵州、宁夏山东、河南、安徽、贵州、宁夏 类型增多类型增多 粮、棉、油、菜、肥、林、果、烟、药、鱼、畜、禽、花、糖粮、棉、油、菜、肥、林、果、烟、药、鱼、畜、禽、花、糖 水平提高水平提高
11、 产量、品质、技术规范产量、品质、技术规范 带状复合种植技术带状复合种植技术 世界发展世界发展 非洲、东南亚、欧洲非洲、东南亚、欧洲 进入二十一世纪后，产生了带状复合种植技术进入二十一世纪后，产生了带状复合种植技术（二）起源及发展（二）起源及发展大豆间套作起源、内涵及潜力大豆间套作起源、内涵及潜力 大豆间套作起源大豆间套作起源 大豆间套作的类型及分布大豆间套作的类型及分布 大豆间套作的优势及发展潜力大豆间套作的优势及发展潜力 二、二、大豆间套作的类型及分布大豆间套作的类型及分布 （一）大豆间套作的类型1、大豆与高杆作物间作套种2、大豆与矮杆作物间套作3、果园大豆间套作4、大豆与蔬菜间作套种（一
12、）大豆间套作的类型（一）大豆间套作的类型1、大豆与高杆作物间作套种 大豆-玉米带状复合种植 大豆-甘蔗套种 大豆-木薯间作套种 大豆-高粱间作套种2、大豆与矮杆作物间套作 大豆-小麦间作 大豆-西瓜间作套种 大豆-棉花间作套种 大豆-谷子间作套种 大豆-甘薯间作套种 大豆-马铃薯间作套种 （一）大豆间套作的类型（一）大豆间套作的类型3、果园大豆间套作 苹果园套种大豆 柑桔园套种大豆 茶园套种大豆 香蕉园套种大豆 核桃园套种大豆 （一）大豆间套作的类型（一）大豆间套作的类型4、其他形式的大豆间作套种 蔬菜种类多，大豆与蔬菜间作套种形式丰富多彩 水稻田田塍豆 大豆与多种作物间作套种立体种植 （一）
13、大豆间套作的类型（一）大豆间套作的类型大豆间套作起源、内涵及潜力大豆间套作起源、内涵及潜力 大豆间套作起源大豆间套作起源 大豆间套作的类型及分布大豆间套作的类型及分布 大豆间套作的优势及发展潜力大豆间套作的优势及发展潜力 增产增效 土地当量比大于1 节本 大豆固氮，减少氮肥使用量 稳产 多样性 利于结构调整 减缓争地矛盾（一）大豆与其他作物间套作优势（一）大豆与其他作物间套作优势图片引自网络1 1、间套作增产增效原理、间套作增产增效原理提高对资源利用强度单一作物难以充分利用资源土地、温度、光、水作物生长的适宜密度作物生长的S过程作物相互间的互补、对非作物的竞争以玉套豆带状轮作为例以玉套豆带状轮
14、作为例种植方式对玉米、大豆产量的影响(公斤.公顷-2)雍太文等，雍太文等，20151 1、间套作增产增效原理、间套作增产增效原理有利于协调玉米、大豆产量，增加系统总产。有利于协调玉米、大豆产量，增加系统总产。生态位理论物种在环境中的地位（空间生态位，J.克rinell,1917）有机体在群落中的功能作用和地位（营养生态位，C.Elton,1927）生物需要的生态因子的适宜生存范围，（空间、营养、时间、关系等综合生态位，克.E.Hutchinson,1957）生态位理论启示同样生态位的生物种以竞争胜败告终存在于同一生态系统的生物必有生态位差异1 1、间套作增产增效原理、间套作增产增效原理空间互补
15、与竞争n漏光的捕获u 叶形尖、细、长、挺u 株型上小、下大u 群落上疏、下密u形态互补u 高矮、圆尖、直平、阴阳、早晚u 可提高生物、叶面积密度u 上层透光率高，下层光照好u 高干侧面光照，群体立体受光，植被反射降低u 荫性作物生态位u 通气、二氧化碳的改善1 1、间套作增产增效原理、间套作增产增效原理以玉米大豆带状复合种植为例高秆与矮秆、碳四作物与碳三作物、长大叶片与圆小叶片搭配，有利于充分利用空间和不同层次的光能，土地当量比1.8以上，光能利用率3%以上固氮作物与耗氮作物搭配，每亩减少尿素施用量4.4公斤，氮肥利用率提高39.21%；高淀粉能量作物与高蛋白营养型作物搭配，满足了人类和动物健
16、康体质的食物结构需求。（二）大豆与其他作物间套作增产效果（二）大豆与其他作物间套作增产效果增产增效、节能环保,玉米、大豆是一对黄金搭档实现的目标和效果实现的目标和效果四减三增两利一促：四减三增两利一促：减少物质投入、减轻劳动强度、减少物质投入、减轻劳动强度、减少水土流失、减轻环境污染；减少水土流失、减轻环境污染；增加土壤肥力、增加玉豆产量、增加农民收入；增加土壤肥力、增加玉豆产量、增加农民收入；利于资源节约和环境友好；利于资源节约和环境友好；促进旱地农业可持续发展，实现玉豆和谐发展。促进旱地农业可持续发展，实现玉豆和谐发展。 以玉米大豆带状复合种植为例（二）大豆与其他作物间套作增产效果（二）大
17、豆与其他作物间套作增产效果技术应用效果十分明显漫山遍野的玉豆套种秋收景象漫山遍野的玉豆套种秋收景象麦玉豆套种模式与技术应用效果图麦玉豆套种模式与技术应用效果图1、间套大豆生产发展潜力间套作大豆种植面积发展潜力间套间套模式模式间套面积间套面积（万亩）（万亩）平均亩产平均亩产公斤公斤/ /亩亩总产量总产量（万吨）（万吨）甘蔗甘蔗/ /大豆大豆6006001001006060玉米玉米/ /大豆大豆9500950012512511901190木薯木薯/ /大豆大豆2302301001002323果茶园果茶园/ /大豆大豆20002000100100200200其他其他/ /大豆大豆2002001201
18、202424合计合计125301253011911914951495（三）大豆与其他作物间套作发展潜力（三）大豆与其他作物间套作发展潜力2、扩大玉米大豆带状复合种植潜力大 东北、黄淮海、西南、西北四大主产区玉米种植面积4.88亿亩，净作大豆种植面积1.0亿亩。若能20%左右 发展玉米-大豆带状复合种植，大约可增加玉米9500万亩，可多产玉米766万吨、大豆1190万吨 ；现有的1000万亩玉米大豆间套作完全实现玉米-大豆带状复合种植，每亩增产30-50公斤，可多产大豆30万吨以上。（三）大豆与其他作物间套作发展潜力（三）大豆与其他作物间套作发展潜力3、果园套种大豆发展潜力大 目前我国果园面积超
19、过2亿亩，按照10%的果园套种大豆，可发展间套作大豆2000万亩，可增产大豆200万吨。（三）大豆与其他作物间套作发展潜力（三）大豆与其他作物间套作发展潜力大豆间套作的生理生态学基础大豆间套作的生理生态学基础 大豆间套作光环境动态及大豆响应特征大豆间套作光环境动态及大豆响应特征 大豆间套作水分调控的生理生态机制大豆间套作水分调控的生理生态机制 大豆间套作养分循环及补偿机理大豆间套作养分循环及补偿机理 大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作病虫草害的消长规律大豆间套作病虫草害的消长规律31（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（一）与高杆作物间套作时大豆光
20、环境恶化1、大豆与间套作作物株高差异越大，光环境恶化越严重 1米左右东西（下位更多照射） 作物差太大南北（下位均匀照射，防止遮荫） 大豆间套作光环境动态及大豆响应特征大豆间套作光环境动态及大豆响应特征 （一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化行间距 行间距大东西（下位更多照射） 行间距小南北（下位均匀照射，防止遮荫）间套带宽 宽东西（下位更多照射） 窄南北（下位均匀照射，防止遮荫）（三）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（三）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化2、生物间的互补与竞争边行影响 边行优势 通风、透光、根系空间大、健壮 玉米地下隔离，增产18%；地下不
21、隔离，增产32% 优势范围，优势与带宽，上位越宽优势越低 边行劣势 被挡风、遮荫、根系弱、植株瘦弱（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化不同作物与玉米间作的边行效应（单产为100%）作物种类边1行边2行中行测定点数大豆93.496.81031谷子49.780.1911花生67.683856甘薯61.273.9812棉花36.855.7712马铃薯86.3100.299.73（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化单作套作带状套作大豆冠层光质的变化规律光谱辐照度： 净作高于套作；净作大豆冠层从红光区域到远红光区域光谱辐照度
22、下降，而套作大豆变化正好相反。（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化低位作物冠层上方光合有效辐射（PAR）降低低位作物冠层上方PAR在一天中11点到15点间存在短期剧烈波动，为相同时刻单一种植的24.89%73.57% （一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化宽行越宽，大豆冠层透光率越高；越窄透光率越低 注：注： CK CK：玉米冠层；：玉米冠层；A8A8：代表玉米行距均为：代表玉米行距均为0.8m0.8m，玉米行间种植一行大豆；，玉米行间种植一行大豆； A1-A7 A1-A7：代表玉米宽行分别为：代表玉米宽行分别为1.
23、4m1.4m、1.3m1.3m、1.2m/1.1m1.2m/1.1m、1m1m、0.9m0.9m及及0.8m0.8m， 玉米宽行种植玉米宽行种植2 2行大豆，窄行不种。行大豆，窄行不种。 （一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化p随着玉米叶片的延伸和扩张，低位作物生长带内的荫蔽程度加重。随着玉米叶片的延伸和扩张，低位作物生长带内的荫蔽程度加重。不同株型玉米配置下低位作物冠层上方光合有效辐射差异极大（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化低位作物大豆对荫蔽胁迫的响应及其调控叶如何提高光合能力？茎秆如何抗倒性？大豆品种耐荫？（
24、二）大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）大豆品种对光环境恶化反应差异大42（1）比叶重降低1、不同大豆品种叶片对套作荫蔽胁迫的响应在大豆净作和玉米大豆复合种植两种系统中，研究大豆与光合作用相关的叶在大豆净作和玉米大豆复合种植两种系统中，研究大豆与光合作用相关的叶形态、生理对荫蔽胁迫的响应形态、生理对荫蔽胁迫的响应. . 0123456701020304050Days after four-leaf age(d)SLW(mg cm-2)净作玉豆复合（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大43（2）叶绿素总含量升高，a/b比值降低大豆品种大豆品种种植系统种植
25、系统总叶绿素总叶绿素( (毫克毫克克克-1-1 FW) FW) 叶绿素叶绿素 a/ba/b南豆12 (耐荫)净作2.279 bB4.809 aA玉豆复合3.045 aA3.335 bB南冬抗022-2 (不耐荫)净作2.269 aA4.335 aA玉豆复合3.157 bB3.464 bB在大豆净作和玉米大豆复合种植两种系统中，研究耐荫品种南豆12和不耐荫品种南冬抗022-2对荫蔽胁迫的响应；（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大44（3）最大捕光能力下降，弱光利用效率提高大豆品种大豆品种种植系统种植系统PSPS最大光化学最大光化学量子产量量子产量（Fv
26、/Fm）PSPS实际光化学实际光化学产量产量（PS ）南豆12 (耐荫)净作0.835 aA0.363 bB玉豆复合0.822 bB0.461 aA南冬抗022-2 (不耐荫)净作0.838 aA0.382 bB玉豆复合0.818 bB0.447 aA（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大45（4）荫蔽环境降低大豆叶片固碳能力，胞间二氧化碳利用下降，光合速率降低大豆品种大豆品种 种植系统种植系统光合速率光合速率Pn气孔导度气孔导度克克s胞间胞间CO2浓度浓度Ci南豆12 (耐荫)净作21.428 aA0.755 aA298.758 bB玉豆复合13.1
27、44 bB0.316 bB315.165 aA南冬抗022-2 (不耐荫)净作22.491 aA0.736 aA296.128 bB玉豆复合13.044 bB0.294 bB311.458 aA在玉豆复合种植系统内，大豆叶片固碳能力下降，无法利用胞间CO2 。（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（5）气孔密度降低净作套作耐荫品种叶耐荫品种叶片正面气孔片正面气孔高于敏感品高于敏感品种种叶片正面叶片正面耐荫品种背耐荫品种背面气孔密度面气孔密度同样高于敏同样高于敏感品种。感品种。叶片背面叶片背面（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光
28、环境恶化反应差异大（6）叶片栅栏组织变薄净作套作耐荫品种叶片厚、栅栏组耐荫品种叶片厚、栅栏组织厚织厚套作后两品种叶片均变薄。套作后两品种叶片均变薄。（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（7）带状套作对大豆叶光合作用影响的分子机制 光合产物合成过程中的糖分、淀粉代谢相关基因和细胞壁合成的相关基因荫蔽下发生下调表达； 色素代谢途径：叶绿素捕光蛋白复合体基因在荫蔽下发生上调表达 激素诱导蛋白：生长素诱导基因在荫蔽下发生上调表达。净作套作（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大2、大豆茎秆对荫蔽环境的响应耐荫材料耐荫材
29、料D16不耐荫材料不耐荫材料C103（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大50在大豆净作系统和玉米在大豆净作系统和玉米-大豆带状复合种植系统两种环境下，研大豆带状复合种植系统两种环境下，研究了大豆初花期茎杆对荫蔽胁迫的响应。荫蔽导致苗期大豆普究了大豆初花期茎杆对荫蔽胁迫的响应。荫蔽导致苗期大豆普遍倒伏。遍倒伏。净作系统净作系统复合系统复合系统（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大套作光环境下节间长粗比变大，耐荫品种比不耐荫品种小。套作荫蔽导致大豆株高、节间数、套作荫蔽导致大豆株高、节间数、节间长（上、中、下）显
30、著增加，节间长（上、中、下）显著增加，茎粗（上、中、下）显著降低，但茎粗（上、中、下）显著降低，但不同基因型对其敏感程度不同；不同基因型对其敏感程度不同；C103不耐荫，节间长粗比高，不耐荫，节间长粗比高，E19和和D16两个材料节间长粗比低；两个材料节间长粗比低；（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大套作光环境下茎秆抗折力变小，耐荫品种抗折力降低幅度小与玉米套作的荫蔽环境，导致大豆茎秆抗折力大大下降；与玉米套作的荫蔽环境，导致大豆茎秆抗折力大大下降；不同基因型，受其影响的程度不同，不同基因型，受其影响的程度不同，D16在荫蔽环境下的茎秆抗折力在荫蔽环
31、境下的茎秆抗折力高，高，C103低。低。（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大套作光环境下茎干横切面总面积、皮层面积、韧皮部面积、木质部面积和髓面积变小，耐荫品种降低幅度小套作荫蔽降低了C103和E19的横切面总面积、皮层面积、韧皮部面积、木质部面积和髓面积，但对D16的影响均不显著，说明D16耐荫性强，对套作荫蔽环境不敏感。 材料种植方式横切面总面积(mm2)皮层面积（mm2)韧皮部面积（mm2)木质部面积（mm2)髓部面积（mm2)C103净作5.51Bb1.20ABab1.00Bbc0.42BCc2.90Bb套作3.67Dd0.61Cd0.76D
32、e0.36Dd1.94DdD16净作5.72Bb1.24ABa0.92BCcd0.44BCbc3.12Aa套作5.64Bb1.06Bb1.05ABb0.47ABab3.07ABaE19净作6.14Aa1.33Aa1.17Aa0.50Aa3.14Aa套作4.26Cc0.80Cc0.83CDde0.41CDc2.21Cc（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大套作光环境下不耐荫品种茎秆木质素含量降低，耐荫品种木质素含量升高FTIR光谱扫描发现，套作荫蔽环境，致使光谱扫描发现，套作荫蔽环境，致使E19、C103两个材料与木质素两个材料与木质素有关的峰值显著降低
33、，而有关的峰值显著降低，而D16升高；升高；套作荫蔽环境下，套作荫蔽环境下，E19的纤维素相关官能团强度变化不显著，的纤维素相关官能团强度变化不显著，C103升升高，高，D16降低。降低。 材料种植方式木质素类似物求和纤维素类似物求和E19净作0.1835 0.2257 套作0.1641 0.2289 C103净作0.2048 0.2175 套作0.1791 0.2232 D16净作0.1640 0.2165 套作0.2159 0.2087 （二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大套作光环境下，不耐荫品种内源赤霉素升高，耐荫品种维持较低的内源赤霉素含量（
34、二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大（二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大大豆间套作的生理生态学基础大豆间套作的生理生态学基础 大豆间套作光环境动态及大豆响应特征大豆间套作光环境动态及大豆响应特征 大豆间套作水分调控的生理生态机制大豆间套作水分调控的生理生态机制 大豆间套作养分循环及补偿机理大豆间套作养分循环及补偿机理 大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作病虫草害的消长规律大豆间套作病虫草害的消长规律571、温湿度变化复合系统内大豆冠层内温度降低，湿度升高种植系统种植系统温度温度( () )相对湿度（相对湿度（%）净作系统净作系统32.534.26
35、0.264.5%复合系统复合系统26.127.471.582.7%以净作为对照，研究了复合种植系统内温湿度的变化规律。与净作大以净作为对照，研究了复合种植系统内温湿度的变化规律。与净作大豆相比，复合系统内大豆冠层温度降低，湿度升高。豆相比，复合系统内大豆冠层温度降低，湿度升高。 二、二、大豆间套作水分调控的生理生态机制大豆间套作水分调控的生理生态机制 不同空间位置土壤温度变化规律玉米窄行间玉米窄行间玉米和大豆之间玉米和大豆之间大豆行间大豆行间净作大豆行间净作大豆行间A1A2A3 大豆间套作水分调控的生理生态机制大豆间套作水分调控的生理生态机制 ABC2、水分变化规律D 大豆间套作水分调控的生理
36、生态机制大豆间套作水分调控的生理生态机制 玉米-大豆套作复合群体玉米窄行间玉米和大豆之间大豆行间净作大豆行间A，B，C，D四个位置在10厘米深度水分含量相差不大，而20-40厘米深度A和B与C和D间差异显现，C处与D处相近。 大豆间套作水分调控的生理生态机制大豆间套作水分调控的生理生态机制 61自然降雨群体再分配自然降雨群体再分配玉米宽窄行配置使降雨在间套作复合群体内重新分配，导致玉米和大豆根系两边的土壤水份一高一低。大豆间套作的生理生态学基础大豆间套作的生理生态学基础 大豆间套作光环境动态及大豆响应特征大豆间套作光环境动态及大豆响应特征 大豆间套作水分调控的生理生态机制大豆间套作水分调控的生
37、理生态机制 大豆间套作养分循环及补偿机理大豆间套作养分循环及补偿机理 大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作病虫草害的消长规律大豆间套作病虫草害的消长规律例：玉米-大豆带状套作的氮高效利用机理 玉米-大豆套作体系内作物氮素吸收形态不同，作物间对氮素吸收竞争与补偿作用共存 玉米-大豆套作体系内存在作物间氮的双向转移 改善土壤环境、优化土壤氮素转化过程，确保充足的NO3-N被玉米吸收 减少氮素损失(NO3-N淋失、N2O损失和氨挥发)（一）间作套种大豆可增加氮素供给（一）间作套种大豆可增加氮素供给 种植方式对玉米、大豆氮素吸收量的影响(公斤.公顷-2)（一）
38、间作套种大豆可增加氮素供给（一）间作套种大豆可增加氮素供给 带状玉套豆轮作对玉米氮素吸收量无显著影响，但显著提高大豆籽粒氮素吸收量，增加系统氮素总吸收量。 种植方式对玉米种植方式对玉米- -大豆套作系统种间竞争力（大豆套作系统种间竞争力（AmsAms）和营养竞争比率（）和营养竞争比率（CRmsCRms）的影响）的影响（一）间作套种大豆可增加氮素供给（一）间作套种大豆可增加氮素供给 玉套豆带状轮作种植玉套豆带状轮作种植,玉米与大豆的种间竞争力和营养竞争比率最协调玉米与大豆的种间竞争力和营养竞争比率最协调,种种间竞争作用得到缓解。间竞争作用得到缓解。（二）间套作可实施减量施氮（二）间套作可实施减量
39、施氮减量施N相对常量施N，有利于提高玉米、大豆产量；玉米和玉豆系统的产量以距玉米15厘米施肥最高，大豆产量以距玉米30厘米施肥的最高。施氮施氮方式方式对对玉米玉米大豆产量的影响大豆产量的影响(公斤公斤.ha-1)董茜，董茜，2014不同施不同施N N水平与种植方式下的玉米、大豆生物量（公斤水平与种植方式下的玉米、大豆生物量（公斤公顷公顷-2-2）N处理处理N treatments玉米玉米Maize大豆大豆Soybean茎叶茎叶Stem籽粒籽粒克克rain茎叶茎叶Stem籽粒籽粒克克rainMMIMMMIMSSISSSIS2012NN6524.1b6374.5b6174.8c6095c2254.
40、6b1551.8b1552.1b1567.3cRN6760.4a6798.3a6914.3b6790.5a2775.6a2297.6a1888.4a2364.1aCN6608.0ab6621.1ab7187.3a6346.5b2205.5b2250.0a1471.7b2176.8bMean6630.86598.06758.86410.7*2411.92033.11637.42036.1*2013NN6349.6a5190.8c6291.3b5630.8c2322.1b1904.7b1675.1b1594.1cRN6742.2a6877.8a7903.7a8534.4a2985.3a2236.2
41、a1981.0a2224.1aCN6425.6a6245.5b8101.7a7837.6b3080.3a2001.7b1800.7ab1947.0bMean6505.86104.77432.27334.32795.92047.5*1818.91921.72014NN3313.9b3646.5b5595.5c5777.2c2899.5b1959.4b2343.9a2184.9cRN4868.8a5451.3a8005.6b8012.1a4085.4a2628.9a2511.8a2655.8aCN5344.8a4903.8a8572.2a7462.1b4027.2a2471.6a2164.0b23
42、63.8bMean4509.24667.27391.17083.83670.72353.3*2339.92401.53.49%9.71%7.81%11.66%u与单作相比，套作的玉米籽粒产量差异不显著，而大豆的则显著提高；与单作相比，套作的玉米籽粒产量差异不显著，而大豆的则显著提高；u与常量施氮相比，套作下减量施氮处理的玉米大豆产量显著提高。与常量施氮相比，套作下减量施氮处理的玉米大豆产量显著提高。刘小明，刘小明，2015玉米玉米-大豆套大豆套作增产优势作增产优势间套效应间套效应减减N作用作用玉米玉米大豆大豆玉米玉米大豆大豆单作单作降低降低3.49%，不显著，不显著增加增加9.71%，显著，显
43、著常量常量N增加增加7.81%，显著，显著增加增加11.66%，显著，显著产量产量减量施减量施N N下玉米下玉米- -大豆套作体系的增产效应大豆套作体系的增产效应（二）间套作可实施减量施氮（二）间套作可实施减量施氮与CN及NN相比，RN有利于提高大豆根瘤数及根瘤干重，R2期以距玉米30厘米的最高，R5期则以距玉米15厘米的最高。V5R2R5020406080100120140 RND1 RND2 RND3 CN NN2012Nodules number(number plant-1)V5R2R52013V5R2R50.00.10.20.30.40.50.6 RND1 RND2 RND3 CN
44、NN2012Nodules dry weight (g.plant-1)V5R2R52013（二）间套作可实施减量施氮（二）间套作可实施减量施氮减量施减量施N N下玉米下玉米- -大豆套作体系的节肥效应大豆套作体系的节肥效应玉米玉米-大豆大豆套作节肥套作节肥优势优势氮肥利用率氮肥利用率土壤肥力保持土壤肥力保持间套效应间套效应减减N作用作用单作单作常量常量N氮肥吸收利用率氮肥吸收利用率氮肥农学利用率氮肥农学利用率101%95%玉米吸玉米吸N量量大豆吸大豆吸N量量3.91%8.64%土壤全土壤全N含量含量土壤土壤N贡献率贡献率RN比比CN低低10.94%IMS低于低于MM、SSIM、IS下以下以R
45、N最高最高IM比比MM高高12.31%（二）间套作可实施减量施氮（二）间套作可实施减量施氮玉米玉米- -大豆带状套作下作物对大豆带状套作下作物对N N素吸收形态的差异素吸收形态的差异不同种植方式下玉米植株的吸不同种植方式下玉米植株的吸N N量及量及15N15N吸收量吸收量N处理处理N treatments吸吸N量量N uptake(克克plant-1)15N吸收量吸收量15N uptake(毫克毫克plant-1)茎叶茎叶Stem籽粒克籽粒克rain茎叶茎叶Stem籽粒克籽粒克rainMMIMMMIMMMIMMMIMRN-NH415NO31.449a1.714a1.253a1.246a245.
46、20b293.76b204.47b251.53bRN-15NH4NO31.568a1.696a1.194a1.326a276.60a340.78a229.06a290.67aMean1.5081.705*1.2231.286260.9317.27*216.76271.1*玉米以玉米以NO3-NNO3-N或或NH4-NNH4-N为主为主16.01%15.56%（二）间套作可实施减量施氮（二）间套作可实施减量施氮单套作模式下下大豆植株的生物固氮量单套作模式下下大豆植株的生物固氮量种植模式种植模式Plant patterns吸吸N量量N uptake(克克/plant)固氮比例固氮比例%Ndfa固氮
47、量固氮量(克克/plant)SS1.40451.390.722IS1.241*63.64*0.790*大豆以吸收根瘤固氮为主大豆以吸收根瘤固氮为主9.42%不同种植方式下大豆植株的吸不同种植方式下大豆植株的吸N N量及量及15N15N吸收量吸收量N处理处理N treatments茎茎叶叶荚荚籽粒籽粒SSISSSISSSISSSIS吸吸N量量N uptake(克克plant-1)RN-NH415NO30.162a0.135a0.363a0.240a0.151a0.165a0.975b1.011aRN-15NH4NO30.146a0.139a0.357a0.259a0.161a0.168a0.92
48、5a1.088aMean0.1540.137*0.3600.249*0.1560.1660.9501.049*15N吸收量吸收量15N uptake(毫克毫克plant-1)RN-NH415NO38.53a7.29a11.70b12.15a6.40a7.79a32.11b50.58bRN-15NH4NO311.74a10.61a18.38a14.70a7.61a9.19a46.87a61.52aMean10.138.95*15.0413.42*7.018.49*39.4956.01*（二）间套作可实施减量施氮（二）间套作可实施减量施氮一方面玉米相对大豆，表现出竞争优势，吸收更多氮，继而降低土壤
49、氮素浓度，促进大豆根瘤固氮，达到和谐共生。麦玉豆与麦玉薯模式下的营养竞争参数麦玉豆与麦玉薯模式下的营养竞争参数另一方面通过减量一体化施肥有助于缓解玉米的竞争作用，使系统更加和谐，有助于玉米、大豆双高产。另一方面通过减量一体化施肥有助于缓解玉米的竞争作用，使系统更加和谐，有助于玉米、大豆双高产。玉米玉米- -大豆套作系统的种间竞争力（大豆套作系统的种间竞争力（AcsAcs）及竞争比率（）及竞争比率（CRcsCRcs）（二）间套作可实施减量施氮（二）间套作可实施减量施氮大豆间套作的生理生态学基础大豆间套作的生理生态学基础 大豆间套作光环境动态及大豆响应特征大豆间套作光环境动态及大豆响应特征 大豆间
50、套作水分调控的生理生态机制大豆间套作水分调控的生理生态机制 大豆间套作养分循环及补偿机理大豆间套作养分循环及补偿机理 大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作病虫草害的消长规律大豆间套作病虫草害的消长规律 养分水分互补与竞争养分水分互补与竞争 根系分布的差异 玉米浅、大豆深 养分需求的差异 豆科、禾本科，磷钾需求差异 水分养分竞争 大小苗、深浅根 水土保持作用 地面覆盖度增加 大豆间套作对农田环境效应的调控机制大豆间套作对农田环境效应的调控机制表表32玉米玉米-大豆套作系统中作物土壤大豆套作系统中作物土壤NO3-N、NH4-N含量（毫克含量（毫克.公斤公斤
