用~(15)N示踪研究大豆和玉米在混作系统的生态互补作用

用~(15)N同位素稀释技术分别通过盆栽、小区和大田示范对比试验,研究了大豆与玉米植株在单作和混作系统中的氮行为和生态互补作用。结果表明,混作时玉米植株来自土壤氮比单播降低了9.13％～24.58％,来自肥料氮比单播时降低了7.15％～22.52％,减低了玉米植株对土壤和肥料氮的剧烈竞争。混作时大豆固定的氮除供本身生长发育用外,还能转移给与之混作的玉米植株,输出率达18.44％～35.32％,使玉米植株从与之混作的大豆根际获得本身生长所需氮的8.75％～24.05％,成为玉米植株土壤和肥料氮之外的第3氮源。这种负反馈机制使混作系统中大豆植株的固氮率比单作时提高29.10％～32.69％。对大豆混作玉米进行了示范,每公顷收获大豆与玉米的复合产值分别比大豆单作增收30.51％和52.95％,比玉米单作增收22.60％和43.69％。大豆与玉米以2:1株数比混作时,两种作物植株的含氮量比其他混作组合的高,对土壤氮的消耗则比其他组合的低,表现出2:1混作组合的氮营养优势。