CN109362388A - 一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法以“花育25”为试验材料，在玉米‖花生3:4间作与花生单作种植模式下，设置不同施钙量处理，对花生的产量、叶片净光合速率及其生理特性的差异进行了研究，研究结果表明：适量增钙利于间作和单作花生产量的进一步提高，且增钙对间作中间行的增产效应显著高于单作的增产效应，增施钙肥提高了花生净光合速率提高了单作和间作花生叶片的CAT、POD和SOD的活性，降低了花生叶片的MDA含量，这说明施钙利于提高花生产量，提高间作花生对遮阴的适应能力，提高花生光合生产能力。

Description

一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法

技术领域

本发明涉及一种农作物种植方法，尤其涉及一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法。

背景技术

间套作是我国传统农业的精髓，是将生态位不同的作物，在相同季节合理配置在一起，形成充分利用各种自然资源的高效群落，从而提高复种指数、土地综合产出率。不同类型作物间作套种能充分利用肥、水、光、热等自然资源，降低病虫害，强化农田生态系统服务功能，从而实现大幅度提高作物产量和资源高效利用。豆科作物花生因具有固氮能力和较强的耐瘠能力，被广泛用于和其他作物及经济林进行间作套种，研究表明，花生与玉米混作可显著提高花生的固氮能力，而玉米根系分泌的麦根酸等植物铁载体可增加花生对铁的吸收 。玉米花生间作能明显地改善两种作物根区的微生物和养分状况，提高土壤肥力。近年来玉米花生间作的种植模式在我国花生集中产区得到了大面积的推广。但与单作相比，在间作套种体系中的花生截获的光能较少，弱光成为影响其生长发育和产量的主要环境因子，因此，提高耐荫能力成为间作花生高产高效栽培技术的重点。

前人研究证明，钙在花生生长发育中具有重要作用，合理使用钙素能明显降低单作花生主茎高和侧枝长度，抑制花生营养生长；提高叶片叶绿素含量和光合速率，提高花生叶片碳代谢关键酶活性，延长酶活性峰值持续期，提高花生碳代谢能力；增加花生单株结果数、出仁率、果重和籽仁产量。Ca²⁺可增强番茄植株对弱光胁迫的耐受性，对减轻弱光胁迫有积极的正调控作用。但是，施钙能否减缓弱光胁迫对花生光合生理的负面影响尚未见报道。另外，间作对下位作物的遮荫与单纯稳定的弱光胁迫不同，它是在同一天当中分时段弱光-强光-弱光交替发生，对于施钙能否影响间作遮荫条件下作物光合产物积累、转运、分配和产量形成亦尚不清楚，因此，加强花生光合生理的耐荫性及其钙营养调控机理研究，对减缓花生遮荫减产效应，提高间作花生产量具有重要意义，可为玉米花生间作高产栽培技术的推广提供理论依据。

国内外研究现状及分析：绿色植物积累的干物质有90%以上来源于光合产物，光合作用决定了农业生产的前途。因此，光合生理的研究一直受到广泛的重视。光是影响植物光合生理的众多外界环境（光、温度、重力、水、矿物质等）中最为重要的条件，可以调控植物的生长、形态、新陈代谢、光合作用及基因表达。作物功能叶片光合特性的变化是光照对植物影响的直接体现。光照强度过高过低均会导致植物光合能力降低。有研究表明，光照不足或遮荫条件下，植物通常会通过改变根、茎及叶片形态，降低根冠比，增大比叶面积，增加叶绿素(Chl)含量尤其是Chl b的含量，降低净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间 CO2浓度(Ci)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)，提高表观量子效率(AQY)等方式以适应弱光环境。花生与木薯间作遮荫条件下，花生叶片的 F₀和 qP 降低；F_m、F_v、F_v/F_m、F_v/F₀和 qN升高，表明花生在间作遮光度比较大的情况下，更能激发光合系统Ⅱ反应中心对弱光的吸收转化效率，从而提高花生功能叶的最大光化学效率、实际光化学效率和净光合速率，提高花生对弱光的利用能力和自我调节能力。

合理的玉米花生间作能提高花生对弱光的吸收利用能力，实现对光的分层、立体高效利用。花生群体内光照强度减弱, CO₂含量和风速略有增加。生态因子的改变引起了植株内部生理特性的变化。低位作物花生受到高位作物玉米遮荫的影响，长期处于光照劣势，且越靠近玉米，花生所受的遮荫程度越高，生育前期植株营养生长也就越旺盛，主茎增高，侧枝缩短，分枝数减少，干物质积累下降尤其是生育后期下降特别明显；花生功能叶片中的叶绿素含量和光合速率降低，生育后期间作花生又因光照不足，易出现早衰倒伏等现象，光照强度减弱，叶片光合能力降低，光合产物运输不畅是影响间作花生荚果产量提高的重要因素。

钙是植物生长发育过程中必需营养元素之一，参与植物从种子萌发、 生长分化、形态建成到开花结果的全过程，具有稳定细胞膜、 稳固细胞壁、促进细胞伸长和根系生长等作用。花生对缺钙极度敏感，施钙可促进营养物质从营养体向荚果转运调节花生生长、改善花生品质；前人研究证明，植株缺钙时其光合产物转化率低、运转不畅，荚果处于相对“饥饿”而导致果小、仁秕，种子发育受阻，果壳肥厚，种子败育或形成秕瘦的空果、烂果。合理使用钙素能明显促进单作花生幼苗的生长；提高叶片叶绿素含量和光合速率，增强花生植株碳氮代谢能力，从而增加花生单株结果数、出仁率、果重和籽仁产量。越来越多的证据表明，钙能提高植物组织或细胞的多种抗性，如抗寒性、抗热性、抗旱性、抗盐性等。亦有研究发现，过量外施 Ca 2+处理的植株高大，茎枝粗壮，叶片厚且大，果量多，果大饱满，叶片叶绿素含量、活性氧清除酶活性较高，膜脂过氧化程度降低、ROS 积累减少。Ca2+可以缓解胁迫条件下活性氧对光合机构的伤害，维持PSII的开放程度，保持较高的光合能力和PSII光化学转换能力。张佳蕾等研究了单作条件下钙肥对花生光合作用的影响，发现增施钙肥能显著提高花生叶片PEPCase、SS、SPS等碳代谢关键酶活性，延长酶活性峰值持续期，提高花生碳代谢能力，但郭振飞等研究却发现Ca²⁺对提取的PEPCase、FBPase活性具有抑制作用，同时也发现，缺 Ca²⁺亦会降低酶活性，并降低光合速率。钙对花生光合产物积累、转运和分配过程及其调控机理尚不明确。

光合产物在高等植物中是经过韧皮部装载至筛分子的伴胞复合体中来进行输出的，大多数光合产物会通过长距离运输的方式以蔗糖的形式进行分配。叶片维管束的超微结构能影响光合物质的运输从而影响光合能力。逆境下植物源叶内碳水化合物会发生积累，比如淀粉粒增大变多，进而导致光合作用受阻，即发生光合作用的“产物抑制”，导致植物光合速率降低。邹长明等研究发现，弱光环境中豆科作物在光合产物供应不足的情况下，营养物质优先分配给地上部以保证茎叶的生长，地下部根系及荚果获得的营养物质数量减少。光合产物分配不均是弱光胁迫导致植物产量降低的重要因素，也是间作遮荫条件下花生荚果产量降低的原因之一。

课题组前期进行了玉米花生间作模式筛选试验，研究结果表明：玉米花生3∶4 间作模式（3行玉米4行花生），充分利用了玉米行间边际效应和单株生产潜力，保障玉米稳产或少减产，挤出宽带间套种植花生，是实现粮油均衡增产的一种重要间作模式，符合当前我国农业稳粮增油形势。本发明拟实时监测玉米花生3:4 间作模式内不同行花生叶绿素相对含量、光合特性、衰老相关酶活性的差异及其对产量的影响，以期为间作遮荫花生荚果产量的进一步提高提供理论依据和技术支撑。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提出一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法，该生态种植方法充分利用了玉米行间边际效应和单株生产潜力，保障玉米稳产或少减产，挤出宽带间套种植花生，是实现粮油均衡增产的一种重要间作模式，符合当前我国农业稳粮增油形势。本种植方法通过增钙处理，实时监测玉米花生3:4 间作模式内不同行花生光合速率的变化，并且可提高花生叶片光合产物生产能力、延缓花生叶片衰老，提高荚果产量。

为达到上述技术目的，本发明采用了一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法，主要是采用大田试验，在花生单作和玉米花生间作（3:4）种植模式下，设置不同施钙量处理开展研究，具体试验设计、测定项目与方法如下：

（1）首选选择以耐密、高产、紧凑型品种登海605玉米为供试材料，花生以相对耐荫、高产品种花育25号为供试材料，选取土壤代换性钙含量低于200mg/kg的地块；

（2）设置施钙量（CaO）0 kg hm ^-2、150 kg hm ^-2、300 kg hm ^-2和450 kg hm ^-2，玉米带氮、磷、钾肥施用量为N 240 kg hm ^-2、P₂O₅ 120 kg hm ^-2和 K₂O 120 kg hm ^-2；花生带氮、磷、钾肥施用量为N 120 kg hm ^-2、P₂O₅ 120 kg hm ^-2和 K₂O 120 kg hm ^-2（播前施15-15-15的N-P-K复合肥107斤），120 kg hm ^-2氮肥和全部磷、钾肥做基肥在整地起垄前一次性施入，玉米带大喇叭口期追施纯N 120 kg hm ^-2；

（3）叶绿素相对含量（SPAD值）测定：分别在花针期和饱果期，采用日本美能达公司产的手持式SPAD-502 型叶绿素计测定花生主茎倒3叶的叶绿素相对含量(SPAD值)，每叶测定3点，每个小区测定10 株。

（4）分别于花生出苗后 30 d、45 d、60 d、75 d、90 d和105 d，每次每处理选取8-10株典型植株，调查单株侧枝数、主茎高、侧枝长、节间数、果针数、单株荚果数，调查后分：主茎倒三叶，主茎、主茎叶、侧枝、侧枝叶、根、果针、幼果、饱果，留作干样，用于干物质量和碳水化合物含量的测定；所有留作干样的样品，杀青后烘干至恒重，称重后磨碎保存；

（5）光合速率的测定：于花生花针期、饱果期、成熟期的上午9:00—11:00，设人工光源光强为1500μmol·m^－2·s^－1，每处理选取具有代表性的植株10株，测定主茎倒三叶的光合速率、气孔导度、胞间CO₂ 浓度和蒸腾速率；

（6）酶活性测定：在花生花针期、饱果期取花生主茎倒3叶鲜样在-20℃下冷冻保存。采用苏州科铭生物技术有限公司生产的CAT、MDA、SOD、POD试剂盒进行测定。称取组织约0.4g，加入提取液2mL，进行冰浴匀浆，磨匀后再加入2mL提取液冲洗，转移到5mL离心管，离心10分钟（8000 g 4℃），然后取上清液，按照试剂说明书分别进行测定。

（7） 光合色素含量的测定：采用乙醇浸提法测定花生主茎倒三叶的叶绿素a、叶绿素b含量；

（8）蔗糖、可溶性糖和淀粉含量测定；

在本发明中，优选的钙肥试验田间布置如下：东西宽60.6米 ，南北长27米。

在本发明的步骤（4）中，杀青温度为105 ℃，所述烘干温度为60 ℃。

在本发明的步骤（6）中，冰箱低温冷冻的温度为–40℃。

在本发明的步骤（7）中，乙醇的浓度为95%。

本发明以“花育25”为试验材料，在玉米花生3:4间作与花生单作种植模式下，设置不同施钙量处理，对花生的产量、叶片净光合速率及其生理特性的差异进行了研究，研究结果表明：适量施钙利于间作和单作花生产量的进一步提高，且施钙对间作中间行的增产效应显著高于单作的增产效应，增施钙肥提高了花生净光合速率，单作和间作花生分别增加了3.1%-23.7%和8.9%-21.8%；增加钙肥的施用，提高了单作和间作花生叶片的CAT、POD和SOD的活性，降低了花生叶片的MDA含量，这说明增钙处理利于提高花生产量，提高间作花生对遮阴的适应能力，提高花生光合生产能力。

附图说明

图1所示为花生玉米间作条件下花生叶片超氧化物歧化酶活性对钙素的响应；

图2所示为花生玉米间作条件下花生叶片过氧化物酶活性对钙素的响应；

图3所示为花生玉米间作条件下花生叶片过氧化氢酶活性对钙素的响应；

图4所示为花生玉米间作条件下花生叶片丙二醛含量对钙素的响应；

图5 所示为玉米、花生3:4模式田间种植布局图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法，主要是采用大田试验，在花生单作和玉米花生间作（3:4）种植模式下，设置不同施钙量处理开展研究，具体试验设计、测定项目与方法如下：

（1）首选选择以耐密、高产、紧凑型品种登海605玉米为供试材料，花生以相对耐荫、高产品种花育25号为供试材料，选取土壤代换性钙含量低于200mg/kg的地块；

（2）设置施钙量（CaO）0 kg hm ^-2、150 kg hm ^-2、300 kg hm ^-2和450 kg hm ^-2，玉米带氮、磷、钾肥施用量为N 240 kg hm ^-2、P₂O₅ 120 kg hm ^-2和 K₂O 120 kg hm ^-2；花生带氮、磷、钾肥施用量为N 120 kg hm ^-2、P₂O₅ 120 kg hm ^-2和 K₂O 120 kg hm ^-2（播前施15-15-15的N-P-K复合肥107斤），120 kg hm ^-2氮肥和全部磷、钾肥做基肥在整地起垄前一次性施入，玉米带大喇叭口期追施纯N 120 kg hm ^-2；（3）叶绿素相对含量（SPAD值）测定：分别在花针期和饱果期，采用日本美能达公司产的手持式SPAD-502 型叶绿素计测定花生主茎倒3叶的叶绿素相对含量(SPAD值)，每叶测定3点，每个小区测定10 株。

（4）分别于花生出苗后 30 d、45 d、60 d、75 d、90 d和105 d，每次每处理选取8-10株典型植株，调查单株侧枝数、主茎高、侧枝长、节间数、果针数、单株荚果数，调查后分：主茎倒三叶，主茎、主茎叶、侧枝、侧枝叶、根、果针、幼果、饱果，留作干样，用于干物质量和碳水化合物含量的测定；所有留作干样的样品，杀青后烘干至恒重，称重后磨碎保存；

（5）光合速率的测定：于花生花针期、饱果期、成熟期的上午9:00—11:00，设人工光源光强为1500μmol·m^－2·s^－1，每处理选取具有代表性的植株10株，测定主茎倒三叶的光合速率、气孔导度、胞间CO₂ 浓度和蒸腾速率；

（6）酶活性测定：在花生花针期、饱果期取花生主茎倒3叶鲜样在-20℃下冷冻保存。采用苏州科铭生物技术有限公司生产的CAT、MDA、SOD、POD试剂盒进行测定。称取组织约0.4g，加入提取液2mL，进行冰浴匀浆，磨匀后再加入2mL提取液冲洗，转移到5mL离心管，离心10分钟（8000 g 4℃），然后取上清液，按照试剂说明书分别进行测定。

（7）光合色素含量的测定：采用乙醇浸提法测定花生主茎倒三叶的叶绿素a、叶绿素b含量；

（8）蔗糖、可溶性糖和淀粉含量测定；

在本发明中，优选的钙肥试验田间布置如下：东西宽60.6米 ，南北长27米。

在本发明的步骤（4）中，杀青温度为105 ℃，所述烘干温度为60 ℃。

在本发明的步骤（6）中，冰箱低温冷冻的温度为–40℃。

在本发明的步骤（7）中，乙醇的浓度为95%。

以下结合实施例进行进一步说明。

一、材料与方法

1、试验地概况

试验于2016年在山东省农业科学院作物研究所济南试验农场(东经117°04′，北纬36°42′)试验田进行，试验地海拔高度约24米，属于温带季风气候。其特点是季风气候比较明显，四季变化明显。年平均气温是在13.8℃左右，无霜期大约178天，年平均降水量约680mm；年日照时数约1870 h。土壤类型为壤土，试验地（0-20 cm）土壤基础性状见表1。

2、试验设计

试验玉米以耐密、高产、紧凑型品种登海605为供试材料，花生以相对耐荫、高产品种花育25号为供试材料。在花生单作和玉米‖花生间作2种种植模式下（玉米‖花生间作布置详见图1），分别设置Ca0 (0 kg hm^-2)、Ca1 (150 kg hm^-2)、Ca2 (300 kg hm^-2)和Ca3 (450 kghm^-2) 4个施钙水平，共 8个处理，每个处理重复 3次。各处理的氮、磷、钾肥施用量相同，均为N 240 kg hm^-2、P₂O₅ 120 kg hm^-2和 K₂O 120 kg hm^-2。其中，氮肥采用尿素，含氮量为46％，磷肥为磷酸二氢钾 KH₂PO₄（P₂O₅: 52%，K₂O: 35%），钾肥为磷酸二氢钾和氯化钾 KCl（K₂O: 55%），钙肥选用CaO试剂。钙肥、磷、钾和氮全做为基肥在整地起垄前一次性施入。

试验于2016年6月25日播种，2016年10月1日收获。种植规格：间作玉米小行距55cm，株距3:4为14cm（7株/米）；间作花生垄距85厘米，垄高10厘米，一垄2行，小行距30厘米，大行距50厘米，单粒播种，穴距10 厘米（10穴/米）左右；单作花生种植规格同间作花生（参照图5）。

3、测定项目及方法

（1）产量测定

每小区取2垄2 m样段作为小区的待测样点，测量实收面积，并收获样点内全部花生果，刨收、摘果、去杂后自然风干，然后统计荚果百果重，并计算产量。

（2）净光合速率测定

参照焦念元的测定方法^[7]，利用LI-6400XT光合测定仪（LI-COR, Inc, Lincoln, NE,美国）在8月20日、9月10日、9月25日上午9:00~11:00 分别测定花生主茎倒3叶净光合速率；每个处理测定5~8 株具有代表性的植株。

（3）叶绿素相对含量（SPAD值）测定

分别在花针期和饱果期，采用日本美能达公司产的手持式SPAD-502 型叶绿素计测定花生主茎倒3叶的叶绿素相对含量(SPAD值)，每叶测定3点，每个小区测定10 株。

（4）酶活性测定

在花生花针期、饱果期取倒三叶鲜样在-20℃下冷冻保存。采用苏州科铭生物技术有限公司生产的CAT、MDA、SOD、POD试剂盒进行测定。称取组织约0.4g，加入提取液2mL，进行冰浴匀浆，磨匀后再加入提取液2mL 冲洗转移到5mL离心管，离心10分钟（8000 g 4℃），然后取上清液，按照试剂说明书分别进行测定。

（5）数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0统计软件处理。

二、结果与分析

1、花生玉米间作条件下花生荚果产量对钙素的响应

表2 不同种植模式下不同钙肥对花生荚果产量的影响差异

由表2可知，相同钙肥条件下，不同种植模式下花生荚果产量表现为单作最高，其次为间作中间行，间作边行荚果产量最低。同一种植模式下，与不施钙肥处理相比，增施钙肥的处理，显著提高了花生荚果的产量。随施钙量的增加，单作花生、间作边行和间作中间行荚果产量均呈先增加后降低的趋势，Ca2处理获得最高荚果产量，在Ca2处理基础上增加钙肥，花生荚果产量显著降低，表明施氮增加钙肥利于单作和间作花生荚果产量的提高，过量施钙则不利于花生荚果产量的提高。

表2还可以看出，不同种植模式下施钙处理增产幅度随施钙量的增加呈先增后减的趋势，Ca2处理增产幅度最高，再增加施钙量其增产幅度显著降低。相同施钙处理下，间作中间行花生的增产幅度高于单作的增产幅度，表明不同种植模式下花生荚果产量对钙素的响应不同，施钙利于间作花生产量的进一步提高。

2、花生玉米间作条件下花生叶片SPAD值对钙素的响应叶片中叶绿素含量的高低是反映植物叶片光合能力大小的一个重要指标。由表3可以看出，相同钙肥条件下，不同种植模式下花针期、饱果期花生主茎倒3叶SPAD值均表现为单作最高，其次为间作中间行，间作边行最低。同一种植模式下，花生主茎倒3叶SPAD值均随着施钙量的增加呈增加趋势，且在饱果期Ca2、Ca3处理SPAD值仍旧较高，显著高于Ca0、 Ca1处理，表明两处理在饱果期仍保持较高的光合能力。各种植模式下，在Ca2处理基础上增加施钙量的Ca3处理与Ca2处理的主茎倒3叶SPAD值无显著差异。

表3 不同种植模式下不同钙肥对花生叶片SPAD值的影响差异

3、花生玉米间作条件下花生叶片净光合速率对钙素的响应

表4 花生玉米间作条件下施钙对花生叶片净光合速率的影响

花生玉米间作条件下施钙对花生叶片净光合速率的影响不同（表4）。单作和间作的花生，叶片的净光合速率从花针期后开始逐渐降低，而且差异显著。花针期单作条件下，施钙处理花生的净光合速率与不施钙处理无显著差异，但施钙均显著提高了间作边行和间作中间行花生的净光合速率。饱果期和花针期，单作和间作条件下，增施钙肥均提高了花生叶片的净光合速率，间作边行花生增加了8.9%-18.5%，间作中间行增加了14.2%-21.8%，单作花生增加了3.1%-23.7%。

表4还可以看出，施钙条件下，间作中间行的花生净光合速率显著低于单作处理，但高于间作边行花生净光合速率。

（2）花生玉米间作条件下施钙对花生叶片超氧化物歧化酶活性的影响。

花生玉米间作条件下花生叶片超氧化物歧化酶活性对钙素的响应不同（图1）。相同处理，饱果期单作、间作花生主茎倒3叶SOD活性显著高于花针期，单作和间作分别是花针期的3.02-3.03倍和2.72-2.79倍。相同施钙条件下，间作花生主茎倒3叶SOD活性低于单作花生。相同种植方式下，施钙提高了单作和间作花生主茎倒3叶SOD活性，单作和间作分别提高了15.40%-24.70%和20.36%-34.07%，间作施钙SOD活性增加幅度高于单作。

（3）花生玉米间作条件下花生叶片过氧化物酶活性对钙素的响应

POD是植物体内重要的活性氧清除酶，较高的POD活性对减少活性氧积累，抵御膜脂过氧化，维护膜结构的完整性有重要作用。花生玉米间作条件下花生叶片POD活性对钙素的响应趋势与SOD基本相同（图2）。相同处理，饱果期单作、间作花生主茎倒3叶POD活性显著高于花针期，单作和间作分别是花针期的3.34-4.52倍和2.64-3.40倍。相同施钙条件下，间作花生主茎倒3叶SOD活性显著低于单作花生，花针期和饱果期降幅分别为8.29%~32.25%和13.65%~32.91%。相同种植方式下，施钙处理显著提高了单作和间作花生主茎倒3叶POD活性，花针期和饱果期分别提高了45.56%~46.98%和9.44%~16.23%，花针期POD活性增幅明显比饱果期大。

（4）花生玉米间作条件下花生叶片过氧化氢酶活性对钙素的响应

图3可以看出，花生单作、与玉米间作条件下花生主茎倒3叶CAT活性过氧化氢酶活性对钙素的响应不同。相同处理，饱果期间作花生主茎倒3叶CAT活性显著高于花针期，单作和间作分别是花针期的1.42-1.84倍和1.78-2.02倍，间作CAT活性增加幅度高于单作。相同施钙条件下，间作花生主茎倒3叶CAT活性略低于单作花生，花针期和饱果期降幅分别为22.03%-36.32%和11.53%-17.41%，花针期过氧化氢酶的活性降幅大于饱果期。相同种植方式下，与不施钙肥相比，施钙显著提高了单作和间作花生主茎倒3叶CAT活性，花针期和饱果期分别提高了5.74%-29.47%和32.44%-41.87%，饱果期CAT活性增幅显著大于花针期。

(5)花生玉米间作条件下花生叶片丙二醛含量对钙素的响应

花生玉米间作条件下花生叶片MDA含量对钙素的响应不同。相同 处理，饱果期单作、间作花生主茎倒3叶MDA含量高于花针期，单作 和间作分别是花针期的1.10-1.21倍和1.26-1.41倍，随生育进程， 间作花生主茎倒3叶MDA含量增幅高于单作。相同施钙条件下，间作花生主茎倒3叶MDA含量高于单作花生，花针期和饱果期增幅分别为 12.90％-34.95％和2.98％-20.34％，花针期间作花生主茎倒3叶MDA含 量较单作增幅高于饱果期。相同种植方式下，与不施钙肥相比，施钙 显著降低了单作和间作花生主茎倒3叶MDA积累量，单作和间作分别 降低了16.83％-28.52％和2.80％-14.57％，间作MDA含量降幅显著低于 单作。

与玉米间作的花生常因玉米的遮阴而处于光照劣势，致使花生生物产量和荚果产量的显著降低。在花生单作上的研究表明，钙肥可以提高叶片的叶绿素含量、净光合速率和根系活力，增加花生荚果和籽仁的产量。本发明的种植方法表明，在单作和间作的种植条件下，增钙能够显著提高花生荚果的产量和净光合速率。荚果产量随施钙量的增加呈先增加后降低的趋势，在间作条件下施钙处理花生荚果增产幅度大于单作种植。表明增施钙肥对提高花生的荚果产量及净光合速率有重要作用，且间作条件下，施钙的增产幅度较高。

植物受到逆境胁迫时，膜脂的过氧化作用的最终产物是MDA， ROS对植物细胞膜的伤害程度则就是靠MDA含量的高低来反映的。前人研究表明，施钙降低了花生MDA的含量，降低了生物膜的膜脂过氧化水平，提高了花生对遮阴的耐受性，有利于提高间作花生光合生产的能力。另有试验表明，缺钙条件下，容易破坏花生的抗氧化保护体系，降低了CAT、POD的活性，提高了MDA含量和过氧化作用，使电导率和O^2-产生速率值较高，增加了细胞膜的透性，加快了花生的衰老；而增施钙肥则可以增加花生叶片CAT、POD、SOD活性和可溶性蛋白含量，降低MDA 的积累量。而张海平等通过水培试验也表明，在Ca²⁺浓度0~100 mg/L的范围内，随着培养液中Ca²⁺浓度的增加，CAT、POD的活性升高，而电导率、活性氧产生速率、MDA含量则降低。

本发明的种植方法表明，相同施钙的条件下，间作花生叶片的SOD、POD、CAT活性较单作花生低，间作花生叶片MDA的含量较单作花生显著提高。但施钙能显著提高单作和间作花生叶片的SOD、POD、CAT酶的活性，降低了叶片MDA的含量。表明间作遮阴条件下，施钙增加了花生叶片生物膜的膜脂过氧化水平，提高了其应对遮阴逆境的能力，有利于间作花生的光合生产能力的提高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法，其特征在于，采用大田试验，在花生单作和玉米花生间作（3:4）种植模式下，设置不同施钙量处理开展研究，具体试验设计、测定项目与方法如下：

首选选择以耐密、高产、紧凑型品种登海605玉米为供试材料，花生以相对耐荫、高产品种花育25号为供试材料，选取土壤代换性钙含量低于200mg/kg的地块；

设置施钙量（CaO）0 kg hm ^-2、150 kg hm ^-2 、300 kg hm ^-2和450 kg hm ^-2，玉米带氮、磷、钾肥施用量为N 240 kg hm ^-2、P₂O₅ 120 kg hm ^-2和 K₂O 120 kg hm ^-2；花生带氮、磷、钾肥施用量为N 120 kg hm ^-2、P₂O₅ 120 kg hm ^-2和 K₂O 120 kg hm ^-2（播前施15-15-15的N-P-K复合肥107斤），120 kg hm ^-2氮肥和全部磷、钾肥做基肥在整地起垄前一次性施入，玉米带大喇叭口期追施纯N 120 kg hm ^-2。

2.如权利要求1所述的一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法，其特征在于，所述钙肥试验田间布置如下：东西宽60.6米 ，南北长27米。

3.如权利要求1所述的一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法，其特征在于，所述步骤（4）中，杀青温度为105 ℃，所述烘干温度为60 ℃。

4.如权利要求1所述的一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法，其特征在于，所述步骤（7）中，乙醇的浓度为95%。

5.如权利要求1所述的一种玉米花生间作模式下增钙高效生态种植方法，其特征在于，所述步骤（6）中，冰箱低温冷冻的温度为–40℃。