玉米—大豆間作不同帶距和行距對兩作物生長及產(chǎn)量的影響

曹鵬鵬 田藝心 高鳳菊 華方靜 王樂政

摘要：設(shè)置玉米-大豆不同帶距行距間作，研究高稈強(qiáng)勢作物玉米對矮稈弱勢作物大豆的生長及產(chǎn)量等的影響，旨在為玉米-大豆間作共生體系的高產(chǎn)復(fù)合作物群體提供合理的田間配置技術(shù)參數(shù)。結(jié)果表明：玉米-大豆帶距或行距越小，大豆株高和底莢高越高，但分枝數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重則越少；帶距或行距越小，玉米株高、穗位高越高，但穗長、單穗重、穗行數(shù)、禿頂長和行粒數(shù)越少。帶距或行距越大，玉米和大豆產(chǎn)量越高。在0.65 m帶寬下，玉米和大豆產(chǎn)量均在行距0.5 m時表現(xiàn)最高，為玉米-大豆間作的最佳配置方式。

關(guān)鍵詞：玉米；大豆；間作；生長；產(chǎn)量

中圖分類號：S344.2文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2018）07-0078-05

Abstract The effects of different band and row spacing on growth and yield of intercropping maize and soybean were studied， aiming to provide rational field arrangement theoretical parameters for high-yield community of maize and soybean intercropping symbiosis. The results showed that the lower the band or row spacing of maize and soybean， the higher the plant height and bottom pod height of soybean were，but the fewer of branches， effective pods， grain numbers and grain weight of single plant. And the lower the band or row spacing of maize and soybean， the higher the plant and ear height of maize ， but the smaller of ear length， single ear weight， ear line number， balding length and row grain number. Meanwhile， the yields of maize and soybean increased with the increasing of band or row spacing， and reached the largest with 0.65 m bandwidth and 0.5 m row width， which was the optimal allocation for intercropping maize and soybean.

Keywords Maize； Soybean； Intercropping； Growth； Yield

玉米和大豆一直是我國乃至世界重要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物，尤其近兩年來，大豆產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，國內(nèi)外市場對大豆需求猛增，大豆產(chǎn)量供不應(yīng)求[1-3]。2017年農(nóng)業(yè)部在《全國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》中明確指出，東北春大豆和黃淮海夏大豆優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，要調(diào)整優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu)，因地制宜調(diào)減玉米，擴(kuò)種大豆。因此推行玉米-大豆間作模式，是實施我國農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措之一。由于玉米株型較高，而大豆株型較矮，如何調(diào)整田間作物布局方式，使其最大限度地利用溫、光、水、肥資源，實現(xiàn)強(qiáng)勢作物玉米在發(fā)揮最大邊際效應(yīng)的同時減少對弱勢作物大豆的影響，提高復(fù)合作物群體的產(chǎn)值和效益，是玉米-大豆間作模式中迫切解決的問題[4-6]。

當(dāng)前國內(nèi)外針對玉米-大豆間作栽培已有一些研究報道，主要集中在玉米-大豆固定行比間作對作物產(chǎn)量[7，8]、生理[9-11]、品質(zhì)[12-14]影響等方面，而關(guān)于玉米-大豆間作不同行距、不同帶距對玉米、大豆農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量影響的研究較少。由于環(huán)境和品種區(qū)域適應(yīng)性對作物生長及栽培制度的制定均有較大影響。為此，在當(dāng)今農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革趨勢下，本研究以黃淮海地區(qū)常規(guī)栽培高蛋白大豆齊黃34和主推玉米品種登海605為材料，探討不同行距和不同帶距變動情況下，玉米-大豆間作栽培對作物生長及產(chǎn)量的影響，旨在為黃淮海地區(qū)提供適宜的玉米-大豆間作模式，同時為玉米-大豆高產(chǎn)優(yōu)化復(fù)合作物群體的田間配置提供合理的技術(shù)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016—2017年在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技園試驗基地進(jìn)行。地勢較平坦，灌排方便，質(zhì)地壤土。土壤有機(jī)質(zhì)含量11.20 g/kg、全氮0.72 g/kg、速效氮58.00 mg/kg、有效磷9.62 mg/kg、速效鉀91 mg/kg，pH值6.8。前茬作物冬小麥。人工鏟出麥茬后機(jī)械旋耕整地開溝，澆水造墑。

1.2 試驗材料

供試大豆品種齊黃34，有限結(jié)莢習(xí)性，由誘處四號/86573-16雜交育成，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供。供試玉米品種登海605，緊湊型，以DH351為母本、DH382為父本選育而成，由山東登海種業(yè)有限公司提供。

1.3 試驗設(shè)計

玉米-大豆間作行比設(shè)置為4∶4，即4行玉米間種4行大豆復(fù)合帶狀種植模式。田間配置固定因素為玉米株距（15.2 cm）、大豆株距（8.0 cm），變量因素為大豆與玉米行距、大豆帶與玉米帶間距（簡稱帶距）。設(shè)4個變量水平，處理1：大豆、玉米行距均為0.5 m，帶距0.5 m；處理2：大豆帶內(nèi)行距0.4 m，玉米帶內(nèi)行距0.5 m，帶距0.65 m；處理3：大豆帶內(nèi)行距0.5 m，玉米帶內(nèi)行距0.4 m，帶距0.65 m；處理4：大豆帶內(nèi)行距0.4 m，玉米帶內(nèi)行距0.4 m，帶距0.8 m。試驗隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次。小區(qū)行長5 m，寬8 m，面積40 m2。試驗期間充分供水，施肥及作物管理措施均按常規(guī)生產(chǎn)進(jìn)行。

1.4 測定項目

成熟后各小區(qū)分別收取玉米、大豆各10株進(jìn)行常規(guī)考種。玉米考察株高、穗位高、穗長、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗重等農(nóng)藝性狀；大豆考察株高、底莢高、分枝數(shù)、節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重等農(nóng)藝性狀。對各處理分別收取玉米、大豆兩個完整帶（即玉米4行，大豆4行）籽粒，曬干測產(chǎn)，并后折合成公頃產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

利用DPS 7.05軟件和Excel 2007對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析和做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同帶距和行距對大豆和玉米生育期的影響

從表1可以看出，大豆統(tǒng)一播種后，不同處理出苗期基本一致，開花期略有不同，處理3開花較早，其次為處理1和4，處理2開花較晚。且處理3較早成熟，之后處理1和處理4陸續(xù)成熟，處理2成熟較晚。處理3和處理1的大豆總生育期比處理4、處理2的生育期短。由于大豆行距處理3和處理1均為0.5 m，處理4和處理2均為0.4 m，表明大豆行距增加有利于縮短大豆生育期。另外，處理3帶距（0.65 m）大于處理1帶距（0.5 m），處理4帶距（0.8 m）大于處理2帶距（0.65 m），表明在行距一致的情況下，增大玉米-大豆的帶距同樣有利于促進(jìn)作物早成熟。這可能是因為作物行距和帶距的增加，使弱勢作物大豆的生長空間增加，其單株生長所需空間和光、熱等資源較充足，進(jìn)而促進(jìn)植株及早開花和成熟。

由表2可以看出，玉米統(tǒng)一播種后，各處理玉米出苗期一致，抽雄期略有不同，其中處理2抽雄較早，其次為處理1和處理4，處理3抽雄較晚。處理2和處理1比處理4、處理3較早成熟，且生育期也較短。處理2和處理1行距均為0.5 m，處理4和處理3行距均為0.4 m，且處理2帶距（0.65 m）大于處理1帶距（0.5 m），處理4帶距（0.8 m）大于處理3帶距（0.65 m）。同大豆一樣，增加玉米行距或在行距不變的情況下增加玉米-大豆帶距有利于促進(jìn)植株提早抽雄和成熟，縮短生育期。玉米-大豆間作中，玉米株高較高，作為優(yōu)勢作物其生長空間的增大，更有利于促進(jìn)植株吸收光、熱等資源，進(jìn)而促進(jìn)作物生長發(fā)育。

2.2 不同帶距和行距對大豆和玉米主要農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1 對大豆主要農(nóng)藝性狀的影響 由表3可以看出，不同帶距和行距對大豆主要農(nóng)藝性狀有顯著影響。

株高：處理2和處理4株高極顯著高于處理3，高于處理1但不顯著，這可能是由于處理2和處理4大豆行距（0.4 m）小于處理1、處理3（0.5 m），致使植株伸展空間小，株高較高。另外，處理2株高高于處理4，處理1高于處理3，表明行距相同的情況下，帶距越小，大豆植株越高。

底莢高：處理2﹥處理4﹥處理1﹥處理3，各處理間均達(dá)到極顯著水平，這與株高表現(xiàn)相一致，帶距或行距越小，株高、底莢高越高。

分枝數(shù)：處理3和處理1的有效分枝數(shù)顯著高于處理4和處理2，表明行距較大有利于促進(jìn)有效分枝。另外處理4分枝數(shù)顯著高于處理2，表明行距相同情況下，帶距越大，分枝數(shù)相對較多。

節(jié)數(shù)：受玉米-大豆帶距和行距影響不顯著。

有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重：表現(xiàn)趨勢均一致，處理3﹥處理1﹥處理4﹥處理2，行距越大，有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重越大，且行距一致時，帶距越大，有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重越大。

2.2.2 對玉米主要農(nóng)藝性狀的影響 從表4可以看出，不同帶距和行距對玉米主要農(nóng)藝性狀均有顯著影響。

株高：處理3﹥處理4﹥處理2、處理1，且處理3與4之間達(dá)極顯著差異，由于處理3和4玉米行距均為0.4 m，處理2和1行距均為0.5 m，表明行距越小，玉米株高越高，且行距相同時，玉米-大豆帶距越小，株高越高。

穗位高：處理3和處理4顯著大于處理1和處理2，表明行距越小，穗位高越高。由于處理3和處理4、處理1和處理2之間均無顯著差異，表明玉米穗位高受玉米-大豆帶距影響較小，這可能與玉米植株較高有關(guān)。

穗長、單穗重：均表現(xiàn)為處理2﹥處理1﹥處理4﹥處理3，表明玉米行距越大，穗長和單穗重越大，且在玉米行距一致時，帶距越大，穗長和單穗重越大。

禿頂長、行粒數(shù)：均表現(xiàn)為處理1、處理2顯著或極顯著高于處理3和處理4，表明行距越大，禿頂長和行粒數(shù)越大。由于處理1和處理2、處理3和處理4之間均無顯著差異，表明玉米穗禿頂長和行粒數(shù)受帶距影響較小。

穗行數(shù)：處理2高于處理3和處理4，表明行距越大，穗行數(shù)越多。由于處理1和處理2，處理3和處理4之間均有極顯著差異，表明玉米穗行數(shù)受帶距影響較大。

2.3 不同帶距和行距對大豆和玉米產(chǎn)量的影響

由圖1可以看出，在不同帶距和行距處理下，大豆產(chǎn)量表現(xiàn)為處理3﹥處理1﹥處理4﹥處理2，由于處理3和處理1大豆行距均為0.5 m，處理4和處理2大豆行距均為0.4 m，這表明增大大豆行距，大豆植株生長空間增大，有利于促進(jìn)植株吸收光、熱等資源，進(jìn)而促進(jìn)生長發(fā)育，提高產(chǎn)量。另外在大豆行距一致的情況下，玉米-大豆帶距增大同樣有利于促進(jìn)作物生長。玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為處理2﹥處理1﹥處理4﹥處理3，增大作物行距或帶距，改善作物生長發(fā)育空間，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

合理的群體結(jié)構(gòu)有利于作物個體的生長發(fā)育和資源的充分利用。作物群體不合理，個體間相互影響相互競爭，會對作物生長及產(chǎn)量構(gòu)成產(chǎn)生嚴(yán)重影響。前人研究表明，合理的田間配置，可減小個體競爭，減少光照損失，使群體高產(chǎn)[15，16]。本研究中，大豆作為低位弱勢作物，其生長及產(chǎn)量形成受到群體結(jié)構(gòu)的影響。帶距或行距越小，大豆株高和底莢高越高，但分枝數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重則越少。帶距或行距越大，大豆產(chǎn)量越高。大豆行距0.5 m時的產(chǎn)量均高于0.4 m時，可見縮小行距可使大豆群體葉片相互遮蔽導(dǎo)致光照截獲能力下降，植株對光照、養(yǎng)分、水分等的競爭加劇，最終降低產(chǎn)量。本研究中，玉米作為高位強(qiáng)勢作物，相比傳統(tǒng)單作，間作可改善植株光透環(huán)境和通風(fēng)條件，提高根部對土壤養(yǎng)分的吸收能力，為地上部生長提供充足的養(yǎng)分，從而獲得高產(chǎn)。同理，帶距或行距越小，玉米株高、穗位高越高，但穗長、單穗重、穗行數(shù)、禿頂長和行粒數(shù)越小，且?guī)Ь嗷蛐芯嘣酱?，玉米產(chǎn)量越高。行距0.5 m的玉米產(chǎn)量均高于行距0.4 m，這與大豆的產(chǎn)量表現(xiàn)一致。

作物間作，如何提高高位作物與低位作物田間配置下的復(fù)合系統(tǒng)的產(chǎn)量是關(guān)鍵。本試驗研究結(jié)果表明，玉米-大豆帶狀間作應(yīng)在保證玉米產(chǎn)量潛力發(fā)揮的同時，盡量減少高位作物玉米對低位作物大豆的蔭蔽脅迫，使復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)光照分布更合理和利用更充分。本研究中，在0.65 m帶寬下，玉米和大豆產(chǎn)量均在行距為0.5 m時表現(xiàn)最高，因此認(rèn)為行距0.5 m、帶距0.65 m為玉米-大豆間作的最佳配置方式。

參 考 文 獻(xiàn)：

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