[发明专利]一种用于原位研究大田间套作体系种间根际效应的隔根方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于原位研究大田间套作体系种间根际效应的隔根方法，属于科学研究方法领域。

背景技术

间套作在我国具有悠久的历史，是中国农业的精髓。合理的间套作具有明显的间作优势，对增加粮食产量，确保粮食安全起了重要作用。随着耕地面积不断减少，间套作种植越来越受到国内外重视。目前，农学家、生态学家们对间套作复合群体种间根际效应具有浓厚兴趣，其研究方法得到不断改进。

在研究间套作地上、地下种间效应对间作优势贡献常用的方法是根系分隔法(隔根方法)，通过完全消除地下种间效应(塑料膜分隔)来研究地上作用对间作优势贡献，不完全消除地下种间根际效应(30um尼龙网分隔)研究其对间作优势的贡献。

但是，目前的隔根方法采用“宽开槽”法，即在两种不同作物之间用铁锹开40～50cm宽的深坑槽，在坑槽中放置隔根材料，然后将挖出的土壤重新回填，实现根系分隔。由于坑槽的宽度较大，在开挖过程中破坏耕层结构体积大，改变了作物生长耕层结构，土层回填后，灌溉或降雨时易下陷，作物易倒，影响作物生长，很难分清其间作优势是地下种间根际效应作用造成的还是耕层结构改变造成的；另外还存在劳动量大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低土壤耕层扰动的“原位研究大田间套作体系种间根际效应的隔根”方法，减少作物生长耕层结构的改变体积，避免土壤耕层改变对作物生长的影响。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于原位研究大田间套作体系种间根际效应的隔根方法，其步骤如下：

1)采用铲挖工具，于两作物播前或一作物出苗后另种作物播前，在两作物之间，距其一作物行距一半处沿其纵向开挖宽5cm宽的坑槽，坑槽为每次深挖10cm土层至设定深度而成，挖出的每层土壤分别堆放在坑槽的两侧；

2)在挖好的坑槽中放置隔根材料，使隔根材料紧贴坑槽的一个侧壁；

3)按照原土层的层次将步骤1)挖出的每层土壤回填，每回填一层将回填的土壤摊平、压实。

所述间套作地下种间根际效应明显的间作体系。

所述隔根材料为塑料膜或尼龙网。

所述铲挖工具包括铲柄和铲头，铲头前端为5cm宽“C”形结构，后端与所述铲柄固定连接或一体连接。

本发明采用铲挖工具开挖出5cm宽的坑槽，减少坑槽宽度35-45cm，减少了挖出的土壤量和耕层结构的改变体积，避免了土层回填后，灌溉或降雨时易下陷，作物易倒，影响作物生长，而且坑槽开挖时采用10cm逐层开挖，尽量保证原有的耕层结构，能更直接、更精确研究间套作体系中地下种间根际效应，避免隔根过程中对研究结果的影响。另外坑槽的宽度远小于两作物间距，可在两作物播前进行，也可在一作物出苗后另种作物播前进行，可操作性强。另外挖出的土壤较少，劳动强度不大。

附图说明

图1为本发明铲挖工具的结构示意图；

图2为本发明坑槽的结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1所示，本实施例采用的铲挖工具如图1所示，包括手持的铲柄4和挖头2，该铲头2的铲挖前段为5cm宽“C”形结构1，用于开挖5cm宽的坑槽，铲头2后端为用于与所述铲把4固定(可以焊接)的缩口结构3。

本实施例的原位研究大田间套作体系种间根际效应的隔根方法应用在田间证实玉米改善花生新叶铁营养的玉米花生间作体系中。如图2所示，玉米A花生B间作体系为2:4模式，即2行玉米间作4行花生，玉米行距40cm，花生行距30cm，玉米花生之间距离是35cm，先播种花生，花生出苗后，在玉米花生间距花生行15cm(距玉米行20cm)处量出4m长，拉绳，踏平上层土壤，防止开槽过程中上层土塌陷，然后用如图1所示的铲挖工具进行开槽，坑槽宽5cm，深60cm，长4m，如图2中D所示。先把上层0-10cm表层土挖出，放在坑槽的一侧，然后每隔10cm挖一层，放在一边，如图2所示，C为挖出每层土壤，土层土壤在坑槽槽口由内向依次堆放。依次分层挖出槽中土分层放置，直至挖到深60cm为止，把槽底整平，把准备好的塑料薄膜(宽65cm)紧贴沟槽一侧边垂直放置到底部，上部露出5cm，拉紧平整，最后分层回填土，先回填最下层土，整平压实，在回填上一层土壤，依次回填直至最上层土壤，最后平整地面，实现间套作的隔根处理。

通过田间种植试验证实，玉米间作使花生缺铁失绿症状消失，新生叶片SPAD值和活性铁含量分别提高了19.03％和57.62％，均达到极显著水平。而用塑料膜将玉米、花生地下根系分隔后，解除种间根际作用，新生叶片出现明显缺铁症状，其SPAD值和活性铁含量极显著降低，与单作花生差异不明显，田间直接证明了是种间根际作用改善了花生铁营养。