





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (23): 4841-4857.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.004
• 黄淮地区玉米大豆复合种植丰产增效技术研发 • 上一篇 下一篇
房健(
), 秦召纪(
), 于园园, 于宁宁, 赵斌, 刘鹏, 任佰朝*(
), 张吉旺*(
)
收稿日期:2025-05-08
接受日期:2025-09-17
出版日期:2025-12-01
发布日期:2025-12-09
通信作者:
联系方式:
房健,E-mail:1551698889@qq.com。秦召纪,E-mail:17686268892@163.com。房健和秦召纪为同等贡献作者。
基金资助:
FANG Jian(
), QIN ZhaoJi(
), YU YuanYuan, YU NingNing, ZHAO Bin, LIU Peng, REN BaiZhao*(
), ZHANG JiWang*(
)
Received:2025-05-08
Accepted:2025-09-17
Published:2025-12-01
Online:2025-12-09
摘要:
【目的】 为优化黄淮海区域玉米大豆间作种植模式,通过评估不同行比配置对作物农艺性状、群体冠层结构、产量构成要素、边际效应及综合经济效益的影响,筛选适宜的行比模式,以提升土地资源利用效率及经济效益。【方法】 设置4行大豆间作2行玉米(4﹕2)、6行大豆间作4行玉米(6﹕4)、4行大豆间作4行玉米(4﹕4)3种行比模式,并以大豆单作(SCK)和玉米单作(MCK)为对照,测定分析不同行比配置下作物干物质积累量、叶面积指数(LAI)、叶绿素相对含量(SPAD)、冠层透光率及产量构成要素。采用分内外行取样法评估边际效应及经济效益。【结果】 与单作相比,间作显著降低了玉米(灌浆期、乳熟期及成熟期)和大豆(盛花期、盛荚期、鼓粒期及完熟期)的单株干物质积累量。在行比模式中,4﹕4模式的玉米单株干物质积累量最高,而大豆则以6﹕4模式最高。行比配置显著影响了两作物各行间干物质积累量及产量。玉米产量排序为:4﹕4模式>4﹕2模式>6﹕4模式,较MCK分别降低15.22%、18.02%和12.62%;大豆产量排序为:6﹕4模式>4﹕4模式>4﹕2模式,较SCK分别降低55.99%、50.43%和56.00%。间作玉米表现出明显边际优势,边行产量显著高于内行。间作体系下,玉米和大豆的冠层透光率、LAI及SPAD值均低于单作。玉米的冠层透光率、LAI和SPAD值均表现为:4﹕4模式>4﹕2模式>6﹕4模式;大豆冠层透光率排序为4﹕4模式>6﹕4模式>4﹕2模式,其LAI和SPAD值排序同玉米。玉米LAI受行比影响显著,而其SPAD值及大豆的LAI、SPAD值行间差异均不显著。经济效益及间作优势评估中,4﹕4模式表现最优,其土地当量比(LER)、相对拥挤系数(K)及经济效益均为最高。间作玉米的LER值和K值均高于大豆,且玉米竞争比率(CRm)显著高于大豆(CRs)(CRm>1,CRs<1),表明玉米在种间竞争中占据优势。【结论】 相较于单作,间作模式虽降低了两作物单株干物质积累量、LAI及SPAD值,但显著提升了土地当量比及综合经济效益。本试验条件下,4﹕4模式群体冠层结构更优,玉米边际优势显著,在维持玉米产量水平的同时增收大豆,实现了总产量与经济效益的协同提升。
房健, 秦召纪, 于园园, 于宁宁, 赵斌, 刘鹏, 任佰朝, 张吉旺. 大豆玉米带状间作下不同行比配置对作物个体和群体产量及效益的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(23): 4841-4857.
FANG Jian, QIN ZhaoJi, YU YuanYuan, YU NingNing, ZHAO Bin, LIU Peng, REN BaiZhao, ZHANG JiWang. Impacts of Varying Row Ratio Arrangements on Plant Performance, Stand Yield, and Comprehensive Benefits in Soybean-Maize Strip intercropping[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(23): 4841-4857.
表1
不同行比模式田间配置试验设计"
| 大豆玉米种植行比 Soybean-maize planting row ratio | 带宽 Strip width (cm) | 玉米行距 Maize row spacing (cm) | 大豆玉米行距 Soybean-maize row spacing (cm) | 大豆行距 Soybean row spacing (cm) | 玉米株距 Maize plant spacing (cm) | 大豆株距 Soybean plant spacing (cm) | 玉米密度 Maize planting density (×104 plants/hm2) | 大豆密度 Soybean planting density (×104 plants/hm2) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4﹕2 | 285 | 40 | 70 | 35 | 10 | 12 | 6.75 | 12 |
| 4﹕4 | 365 | 40 | 70 | 35 | 16 | 9 | 6.75 | 12 |
| 6﹕4 | 435 | 40 | 70 | 35 | 14 | 12 | 6.75 | 12 |
表2
不同行比模式对大豆玉米产量及其构成因素的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 玉米公顷穗数/大豆公顷株数 Ear number(ears/hm2)/plant number (plants/hm2) | 玉米穗粒数/大豆株粒数 Grains per ear/grains per plant | 玉米千粒重/大豆百粒重 1000-grain weight (g)/100-grain weight (g) | 产量 Yield (kg·hm-2) | 总产量 Total yield (kg·hm-2) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2022 | 玉米 Maize | 4﹕2 | 63630 | 528ab | 341.21a | 11464b | 13599 |
| 6﹕4 | 62790 | 517b | 341.72a | 11093c | 13565 | ||
| 4﹕4 | 64230 | 535a | 340.76a | 11710a | 13956 | ||
| 大豆 Soybean | 4﹕2 | 115335 | 83b | 22.21b | 2135c | - | |
| 6﹕4 | 115335 | 93a | 23.13a | 2472a | - | ||
| 4﹕4 | 116310 | 86b | 22.54b | 2246b | - | ||
| 2023 | 玉米 Maize | 4﹕2 | 61395 | 529b | 381.68b | 12396c | 14431 |
| 6﹕4 | 60840 | 518c | 380.33b | 11986d | 14303 | ||
| 4﹕4 | 62460 | 532b | 384.52b | 12777b | 14834 | ||
| MCK | 63645 | 581a | 395.40a | 14621a | 14621 | ||
| 大豆 Soybean | 4﹕2 | 123750 | 61c | 26.95b | 2034b | - | |
| 6﹕4 | 123990 | 71b | 26.32c | 2317b | - | ||
| 4﹕4 | 115080 | 66c | 27.08b | 2057b | - | ||
| SCK | 193620 | 87a | 27.75a | 4674a | 4674 | ||
表3
不同行比模式行间对大豆玉米产量及其构成的影响"
| 处理 Treatment | 玉米公顷穗数/大豆公顷株数 Ear number(ears/hm2)/ plant number (plants/hm2) | 玉米穗粒数/大豆株粒数 Grains per ear/grains per plant | 玉米千粒重/大豆百粒重 1000-grain weight (g)/100-grain weight (g) | 公顷产量 Yield (kg·hm-2) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 玉米 Maize | 4﹕2 | B1 | 61395 | 529c | 381.68b | 12396c |
| 6﹕4 | B1 | 62835 | 566b | 392.39a | 13955b | |
| B2 | 58845 | 471e | 368.28c | 10207d | ||
| 4﹕4 | B1 | 65760 | 573ab | 388.23ab | 14629a | |
| B2 | 63930 | 492d | 380.82b | 11978c | ||
| MCK | 63645 | 581a | 395.40a | 14621a | ||
| 大豆 Soybean | 4﹕2 | B1 | 121650 | 64c | 27.16ab | 2115bcd |
| B2 | 125850 | 58c | 26.73ab | 1951d | ||
| 6﹕4 | B1 | 120930 | 75b | 26.90ab | 2440 bc | |
| B2 | 124605 | 75b | 26.66ab | 2491b | ||
| B3 | 126450 | 61c | 25.40b | 1959d | ||
| 4﹕4 | B1 | 112875 | 68bc | 27.05ab | 2076cd | |
| B2 | 117270 | 64c | 27.11ab | 2035d | ||
| SCK | 193620 | 87a | 27.75a | 4674a | ||
图4
不同行比模式对玉米SPAD值的影响 玉米生育期内,V6表示第6片叶完全展开期,V12表示第12片叶完全展开期,VT表示抽雄期,R3表示乳熟期,R6表示生理成熟期 During the growth stages of maize, V6 indicates the stage of the 6th leaf being fully expanded, V12 indicates the stage of the 12th leaf being fully expanded, VT indicates the tasseling stage, R3 indicates the milk stage, and R6 indicates the physiological maturity stage。下同 The same as below"
表4
不同行比模式对土地当量比(LER)与相对拥挤系数(K)的影响"
| 间作方式 Intercropping pattern | 土地当量比 Land equivalent ratio | 相对拥挤系数 Relative crowding coefficient | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| LERm | LERs | LER | Km | Ks | K | |
| 4﹕2 | 0.848b | 0.435c | 1.283a | 1.320b | 0.183b | 0.241d |
| 6﹕4 | 0.820b | 0.496b | 1.316a | 1.119c | 0.242b | 0.271c |
| 4﹕4 | 0.874b | 0.440c | 1.314a | 1.729a | 0.196b | 0.339b |
| MCK | 1.000a | - | 1.000b | 1.000d | - | 1.000a |
| SCK | - | 1.00a | 1.000b | - | 1.000a | 1.000a |
表6
不同行比模式对作物经济效益的影响"
| 年份 Year | 处理Treatment | 总收入 Total income (yuan/hm2) | 投入 Input (yuan/hm2) | 净收入 Net income (yuan/hm2) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 机械Machinery | 大豆种子Soybean seed | 玉米种子Maize seed | 肥料Fertilizer | 人工Artificial | 农药 Pesticide | 总和 Sum | ||||
| 2022 | 4﹕2 | 38227a | 2100 | 1200 | 975 | 2550 | 1125 | 1500 | 9450 | 28777ab |
| 6﹕4 | 39158a | 2100 | 1200 | 975 | 2550 | 1125 | 1500 | 9450 | 29708ab | |
| 4﹕4 | 39395a | 2100 | 1200 | 975 | 2550 | 1125 | 1500 | 9450 | 29945a | |
| 2023 | 4﹕2 | 39868a | 2250 | 1200 | 975 | 2670 | 1200 | 1425 | 9720 | 30148ab |
| 6﹕4 | 40420a | 2250 | 1200 | 975 | 2670 | 1200 | 1425 | 9720 | 30700a | |
| 4﹕4 | 40883a | 2250 | 1200 | 975 | 2670 | 1200 | 1425 | 9720 | 31163a | |
| MCK | 34213b | 1800 | - | 975 | 2100 | 640 | 975 | 6490 | 27723b | |
| SCK | 24959c | 1800 | 1200 | - | 600 | 800 | 1200 | 5600 | 19359c | |
| [1] |
|
| [46] |
|
|
李志贤, 王建武, 杨文亭, 舒磊, 杜清, 刘丽玲. 广东省甜玉米/大豆间作模式的效益分析. 中国生态农业学报, 2010, 18(3): 627-631.
|
|
| [45] |
|
| [44] |
|
|
秦燕, 郭泓鋆, 杨进, 赵永康, 杨洪, 韩庆新, 李兰. 鲜食糯玉米/大豆间作模式及经济效益分析. 安徽农业科学, 2015, 43(25): 55-56.
|
|
| [43] |
|
| [42] |
|
| [41] |
|
|
程彬, 刘卫国, 王莉, 许梅, 覃思思, 卢俊, 高阳, 李淑贤,
|
|
| [40] |
|
| [39] |
|
|
寇长林, 王秋杰, 武继承, 王永歧, 李新端. 玉米花生间作系统优化配置模式研究. 耕作与栽培, 2000(6): 14-15.
|
|
| [38] |
|
| [37] |
|
| [36] |
|
|
刘艳昆, 闫旭东, 徐玉鹏, 岳明强, 肖宇, 刘忠宽. 玉米-大豆间作模式与经济效益研究. 河北农业科学, 2012, 16(3): 23-26.
|
|
| [35] |
|
| [34] |
|
| [33] |
|
|
李宁, 翟志席, 李建民, 段留生, 李召虎. 播期与密度组合对夏玉米群体源库关系及冠层透光率的影响. 中国生态农业学报, 2010, 18 (5): 959-964.
|
|
| [32] |
|
| [31] |
|
|
刘天学, 李潮海, 付景, 闫成辉. 不同基因型玉米间作的群体质量. 生态学报, 2009, 29(11): 6302-6309.
|
|
| [30] |
|
|
崔晓培, 郑金焕, 胡冬梅. 播期与密度对大豆生长发育影响的研究进展. 黑龙江农业科学, 2021(9): 123-128.
|
|
| [29] |
|
|
曹曼君, 王婧瑜, 崔悦,
|
|
| [28] |
|
|
武晶. 不同玉米带间距离对带状间作玉米光能利用的影响[D]. 雅安: 四川农业大学, 2023.
|
|
| [27] |
|
|
白晶, 张春雨, 丁相鹏, 张吉旺, 刘鹏, 任佰朝, 赵斌. 行距配置和覆反光膜对夏玉米产量及光能利用的影响. 中国农业科学, 2020, 53(19): 3942-3953. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.19.008.
|
|
| [26] |
|
| [25] |
|
|
殷复伟, 王文鑫, 谷淑波, 王东. 株行距配置对宽幅播种小麦产量形成的影响. 麦类作物学报, 2018, 38(6): 710-717.
|
|
| [24] |
|
|
陈传信, 唐江华, 陈佳君, 王娜, 符小文, 杜孝敬, 徐文修. 种植方式对夏大豆鼓粒期叶片光合能力及籽粒灌浆特性的影响. 干旱地区农业研究, 2018, 36(3): 101-105.
|
|
| [23] |
|
|
彭姜龙, 张永强, 唐江华, 张娜, 苏丽丽, 李亚杰, 徐文修. 株行距配置对夏大豆光合特性及产量的影响. 大豆科学, 2015, 34(5): 794-800, 807.
|
|
| [22] |
|
|
刘志辉, 潘高峰, 陈文, 秦明广, 曹凑贵, 常昌龙, 展茗. 品种搭配对湖北省玉米-晚稻复种产量及资源效率的影响. 作物学报, 2020, 46(12): 1945-1957.
|
|
| [21] |
|
|
王建康. 间距对玉米间作豌豆氮素竞争互补的调控效应[D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2014.
|
|
| [20] |
|
|
朱静. 玉米密度对间作豌豆“氮阻遏”的调控效应及机制[D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2012.
|
|
| [19] |
|
| [18] |
|
| [17] |
|
| [16] |
|
|
徐丽娜, 闫艳, 梅沛沛, 陈士林, 黄收兵, 王璞. 不同玉米品种冠层光分布和湿度比较研究. 华北农学报, 2020, 35(6): 106-112.
|
|
| [15] |
|
|
陈远学, 彭丹丹, 胡斐, 胡月秋, 白世豪, 徐开未. 玉米不同株型及种植密度对间作大豆产量和养分吸收利用的影响. 草业科学, 2021, 38(1): 136-146.
|
|
| [14] |
|
|
陈光荣, 杨文钰, 张国宏, 王立明, 杨如萍, 雍太文, 刘卫国. 马铃薯/大豆套作对3个大豆品种光合指标和产量的影响. 应用生态学报, 2015, 26(11): 3345-3352.
|
|
| [13] |
|
|
崔亮, 苏本营, 杨峰, 杨文钰. 不同玉米-大豆带状套作组合条件下光合有效辐射强度分布特征对大豆光合特性和产量的影响. 中国农业科学, 2014, 47(8): 1489-1501. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.08.005.
|
|
| [12] |
|
|
杨春杰, 谭春燕, 陈佳琴, 刘作易, 龚丽娜, 朱星陶. 间作玉米对大豆鼓粒期产量与农艺性状及干物质积累的影响. 贵州农业科学, 2015, 43(11): 38-42.
|
|
| [11] |
|
| [10] |
|
| [9] |
|
|
赵建华, 孙建好, 陈亮之, 李伟绮. 玉米行距对大豆/玉米间作作物生长及种间竞争力的影响. 大豆科学, 2019, 38(2): 229-235.
|
|
| [8] |
|
|
汤复跃, 陈文杰, 韦清源, 郭小红, 梁江, 陈渊. 不同行比配置和玉米株型对玉米大豆间种产量及效益影响. 大豆科学, 2019, 38(5): 726-732.
|
|
| [7] |
|
|
任媛媛, 王志梁, 王小林, 张岁岐. 黄土塬区玉米大豆不同间作方式对产量和经济收益的影响及其机制. 生态学报, 2015, 35(12): 4168-4177.
|
|
| [6] |
|
|
杨欢, 周颖, 陈平, 杜青, 郑本川, 蒲甜, 温晶, 杨文钰, 雍太文. 玉米-豆科作物带状间套作对养分吸收利用及产量优势的影响. 作物学报, 2022, 48(6): 1476-1487.
|
|
| [5] |
|
|
罗万宇, 唐庄峻, 任永福, 杨文钰, 王小春. 带宽、行比对鲜食玉米间作鲜食大豆群体产量效益的影响. 四川农业大学学报, 2019, 37(4): 442-451.
|
|
| [4] |
|
| [3] |
|
| [2] |
|
| [1] | 蒲丽霞, 张佳芮, 叶建萍, 黄秀兰, 樊高琼, 杨洪坤. 二氢赤霉素与秸秆覆盖对旱地小麦分蘖成穗与产量的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(9): 1735-1748. |
| [2] | 郭晨荔, 刘扬, 陈燕, 胡伟, 王友华, 周治国, 赵文青. 减氮条件下适当磷肥后移对滴灌棉花产量和磷肥利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(9): 1749-1766. |
| [3] | 刘劲松, 伍龙梅, 包晓哲, 刘志霞, 张彬, 杨陶陶. 短期减施氮肥对华南地区早晚兼用型水稻产量和稻米品质的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(8): 1508-1520. |
| [4] | 韦文华, 李盼, 邵冠贵, 樊志龙, 胡发龙, 范虹, 何蔚, 柴强, 殷文, 赵连豪. 西北灌区青贮玉米产量及品质对减量灌水与有机无机肥配施的响应[J]. 中国农业科学, 2025, 58(8): 1521-1534. |
| [5] | 薛钰琦, 赵继玉, 孙旺胜, 任佰朝, 赵斌, 刘鹏, 张吉旺. 不同氮素形态对夏玉米产量和品质的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(8): 1535-1549. |
| [6] | 李绍兴, 宋稳锋, 魏泽煜, 周玉玲, 宋李霞, 任可, 马群, 王龙昌. 秸秆与紫云英覆盖对土壤肥力及甘薯产量的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(8): 1591-1603. |
| [7] | 尹波, 于爱忠, 王鹏飞, 杨学慧, 王玉珑, 尚永盼, 张冬玲, 刘亚龙, 李悦, 王凤. 绿肥还田结合氮肥减施对干旱灌区麦田土壤水热特征及小麦产量的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(7): 1366-1380. |
| [8] | 陈桂平, 李盼, 邵冠贵, 吴霞玉, 殷文, 赵连豪, 樊志龙, 胡发龙. 减量灌水与有机无机肥配施对青贮玉米吐丝期后叶片持绿特性的调控作用[J]. 中国农业科学, 2025, 58(7): 1381-1396. |
| [9] | 张洪程, 邢志鹏, 张瑞宏, 单翔, 奚小波, 程爽, 翁文安, 胡群, 崔培媛, 魏海燕. 小麦整合化无人化丰产栽培的特征与技术途径[J]. 中国农业科学, 2025, 58(5): 864-876. |
| [10] | 张涵, 张玉琪, 黎景来, 徐虹, 李维环, 李涛. LED补光对日光温室基质栽培草莓生产及叶片生理特性的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(5): 975-990. |
| [11] | 陈鸽, 谷雨, 文炯, 傅岳峰, 何兮, 李薇, 周峻宇, 刘琼峰, 吴海勇. 冬闲杂草还田对水稻光合物质生产和产量的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(4): 647-659. |
| [12] | 苏明, 李翻过, 洪自强, 周甜, 柳强娟, 班文慧, 吴宏亮, 康建宏. 施氮缓解旱地马铃薯花后高温早衰的抗氧化特性研究[J]. 中国农业科学, 2025, 58(4): 660-675. |
| [13] | 史帆, 李文广, 易树生, 杨娜, 陈玉萌, 郑伟, 张雪辰, 李紫燕, 翟丙年. 有机无机肥配施下旱地麦田土壤有机碳组分含量的变化特征[J]. 中国农业科学, 2025, 58(4): 719-732. |
| [14] | 郑煜, 陈颐, 遆晋松, 史龙飞, 许校博, 李昱霖, 郭瑞. 烟草不同轮作模式碳足迹及经济效益评价[J]. 中国农业科学, 2025, 58(4): 733-747. |
| [15] | 罗一诺, 李艳霏, 李文虎, 张思琦, 牟文燕, 黄宁, 孙蕊卿, 丁玉兰, 佘文婷, 宋文斌, 李小涵, 石美, 王朝辉. 我国新育成小麦品种(系)籽粒不同部位铁含量及影响因素[J]. 中国农业科学, 2025, 58(3): 416-430. |
|
||