





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (23): 4886-4904.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.007
• 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
张梦雨(
), 何在菊, 王星星, 任昊, 任佰朝, 刘鹏, 张吉旺, 赵斌*(
)
收稿日期:2025-07-25
接受日期:2025-09-16
出版日期:2025-12-01
发布日期:2025-12-09
通信作者:
联系方式:
张梦雨,E-mail:15621496203@163.com。
基金资助:
ZHANG MengYu(
), HE ZaiJu, WANG XingXing, REN Hao, REN BaiZhao, LIU Peng, ZHANG JiWang, ZHAO Bin*(
)
Received:2025-07-25
Accepted:2025-09-16
Published:2025-12-01
Online:2025-12-09
摘要:
【目的】 探究在玉米大豆带状复合种植模式下,不同株高玉米品种搭配对群体冠层光分布及光资源利用的调控效应。【方法】 于2023—2024年,以不同株高的4个玉米品种为试验材料,包括矮秆品种MY73、登海605(DH605)和高秆品种京科968(JK968)、先玉1466(XY1466)及大豆齐黄34。设置不同间作模式:4行均为同一玉米品种为对照(S-MY、S-DH、S-JK、S-XY),4行密度均为6.75万株/hm2和高矮秆品种搭配(中间行为高秆品种JK968,边行为矮秆品种MY73:MY-JK-1、MY-JK-2;中间行为高秆品种XY1466,边行为矮秆品种DH605:DH-XY-1、DH-XY-2),同时设置2种种植密度:4行密度均为6.75万株/hm2(MY-JK-1、DH-XY-1)和中间行为6.75万株/hm2,边行为8.25万株/hm2(MY-JK-2、DH-XY-2)。玉米大豆行配置均为4﹕4,各处理大豆株距均相同。重点分析不同间作模式对群体冠层结构、光分布、玉米光合特性及作物产量的影响。【结果】 不同株高玉米品种搭配种植优化了冠层结构,显著改善玉米穗位层透光率,提高了玉米叶面积指数和光合特性,最终促进系统产量的增加。在吐丝期,MY-JK-1、MY-JK-2的穗位层透光率较S-MY、S-JK增加18.55%—88.22%,DH-XY-1、DH-XY-2较S-DH、S-XY的穗位层透光率增加39.26%—55.77%。4个品种(除MY-JK-2下的MY73)在高矮秆搭配模式下的净光合速率(Pn)均有所提高,其中DH605在DH-XY-2模式下的Pn较S-DH提高6.88%,XY1466在DH-XY-2模式下的Pn较S-XY提高10.31%。同时,穗位叶最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)均有所提升。MY-JK-2模式下的玉米产量较S-MY、S-JK、MY-JK-1模式2年平均分别提高19.44%、9.58%、1.66%;DH-XY-2较S-DH、S-XY、DH-XY-1模式2年平均分别提高30.20%、14.94%、9.21%。2年均为DH-XY-2模式下的玉米产量(12 536.58 kg·hm-2)和系统产量(14 001.29 kg·hm-2)最高。【结论】 与单一玉米品种间作模式相比,不同株高玉米品种搭配种植能够优化群体冠层结构,改善群体冠层光分布,提高玉米穗位层透光率和大豆顶部光合有效辐射。同时,提高了玉米叶面积指数和光合特性,促进光合产物的积累,最终促进系统产量的增加。随着边行密度的增加,玉米产量得到进一步提升。本试验条件下,在黄淮海地区推荐使用矮秆DH605和高秆XY1466搭配种植,中间行密度为6.75万株/hm2且边行为8.25万株/hm2的模式。
张梦雨, 何在菊, 王星星, 任昊, 任佰朝, 刘鹏, 张吉旺, 赵斌. 玉米大豆带状复合种植模式下不同株高玉米品种搭配对群体冠层光分布及玉米光合特性的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(23): 4886-4904.
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表1
田间配置设计"
| 品种Variety | 玉米带密度Density (plants/hm2) | 处理Treatment | 玉米播种带 Maize seeding strip | 大豆播种带 Soybean seeding strip | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 带宽 Strip width (m) | 带内行数 Rows in strip distance | 株距 Plant to plant distance (cm) | 带宽 Strip width (m) | 带内行数 Rows in strip distance | 株距 Plant to plant distance (cm) | ||||||||
| MY73 | 67500 | S-MY | 2.3 | 4 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | |||||
| 67500 | MY-JK-1 | 2.3 | 2 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | ||||||
| 82500 | MY-JK-2 | 2.3 | 2 | 12.0 | 1.75 | 4 | 10 | ||||||
| JK968 | 67500 | S-JK | 2.3 | 4 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | |||||
| 67500 | MY-JK-1 | 2.3 | 2 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | ||||||
| 67500 | MY-JK-2 | 2.3 | 2 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | ||||||
| DH605 | 67500 | S-DH | 2.3 | 4 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | |||||
| 67500 | DH-XY-1 | 2.3 | 2 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | ||||||
| 82500 | DH-XY-2 | 2.3 | 2 | 12.0 | 1.75 | 4 | 10 | ||||||
| XY1466 | 67500 | S-XY | 2.3 | 4 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | |||||
| 67500 | DH-XY-1 | 2.3 | 2 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | ||||||
| 67500 | DH-XY-2 | 2.3 | 2 | 14.6 | 1.75 | 4 | 10 | ||||||
图2
不同间作模式对玉米株高、穗位高的影响 S-MY:MY73与大豆4﹕4间作MY73 intercropped with soybean at a ratio of 4:4;S-DH:DH605与大豆4﹕4间作 DH605 intercropped with soybean at a ratio of 4:4;S-JK:JK968与大豆4﹕4间作 JK968 intercropped with soybean at a ratio of 4:4;S-XY:XY1466与大豆4﹕4间作 XY1466 intercropped with soybean at a ratio of 4:4;MY-JK-1:玉米-大豆4﹕4间作,中间两行为JK968、边行为MY73,4行密度均为6.75万株/hm2 Maize-soybean 4:4 intercropping. The middle two rows are JK968 and the edge rows are MY73. The density of each of the four rows is 6.75×104 plants/hm2;MY-JK-2:玉米-大豆4﹕4间作,中间两行为JK968、边行为MY73,中间行密度为6.75万株/hm2,边行密度为8.25万株/hm2 Maize-soybean 4:4 intercropping. The middle two rows are JK968 and the edge rows are MY73. The density of the middle rows is 6.75×104 plants/hm2, and the density of the edge rows is 8.25×104 plants/hm2;DH-XY-1:玉米-大豆4﹕4间作,中间两行为XY1466、边行为DH605,4行密度均为6.75万株/hm2 Maize-soybean 4:4 intercropping. The middle two rows are XY1466 and the edge rows are DH605. The density of each of the four rows is 6.75×104 plants/hm2;DH-XY-2:玉米-大豆4﹕4间作,中间两行为XY1466、边行为DH605,中间行密度为6.75万株/hm2,边行密度为8.25万株/hm2 Maize-soybean 4:4 intercropping. The middle two rows are XY1466 and the edge rows are DH605. The density of the middle rows is 6.75×104 plants/hm2, and the density of the edge rows is 8.25×104 plants/hm2。 不同大写字母表示处理间株高在P<0.05水平差异显著,不同小写字母表示处理间穗位高在P<0.05水平差异显著 Different capital letters indicate significant differences in plant height between treatments(P<0.05), and different lowercase letters indicate significant differences in ear height between treatments (P<0.05)。标准误为3次生物学重复(n=3) Values shown are the mean ±SE。下同 The same as below"
表2
不同间作模式对大豆干物质积累的影响"
| 处理 Treatment | 2023 | 2024 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R1-S | R3-S | R5-S | R7-S | R1-S | R3-S | R5-S | R7-S | ||
| S-MY | 19.38a | 30.41c | 38.55c | 60.50a | 17.86cd | 34.25bc | 50.76a | 56.28a | |
| S-JK | 20.55a | 37.88ab | 40.50bc | 48.87c | 21.08a | 37.49a | 46.31ab | 51.62b | |
| S-DH | 17.41a | 31.89bc | 43.80ab | 54.00b | 20.01abc | 36.73ab | 46.81ab | 57.98a | |
| S-XY | 18.49a | 31.95bc | 39.00c | 54.15b | 18.52bcd | 35.14ab | 37.22c | 51.42b | |
| MY-JK-1 | 20.28a | 44.24a | 47.65ab | 59.29a | 17.02d | 31.49c | 43.49b | 58.84a | |
| MY-JK-2 | 20.10a | 35.56bc | 53.15a | 57.48a | 19.81abc | 34.73ab | 40.15c | 55.93b | |
| DH-XY-1 | 20.02a | 35.83bc | 45.46ab | 57.96a | 20.39ab | 36.92ab | 41.35c | 52.03b | |
| DH-XY-2 | 18.37a | 36.63ab | 49.34ab | 52.37bc | 18.51bcd | 34.37bc | 43.12b | 48.62c | |
表3
不同间作模式对玉米叶绿素荧光参数的影响"
| 处理 Treatment | 叶绿素荧光参数 Chlorophyll fluorescence parameters | |
|---|---|---|
| Fv/Fm | Fv/Fo | |
| S-MY | 0.801±0.006cdB | 3.987±0.077cdeB |
| MY-JK-1 | 0.815±0.003abA | 4.394±0.090abA |
| MY-JK-2 | 0.803±0.007cdB | 4.089±0.144cdB |
| S-DH | 0.809±0.002bcC | 4.228±0.059bcC |
| DH-XY-1 | 0.817±0.002abB | 4.456±0.083abB |
| DH-XY-2 | 0.820±0.002aA | 4.558±0.054aA |
| S-JK | 0.800±0.007cdB | 3.990±0.131cdB |
| MY-JK-1 | 0.815±0.001abA | 4.417±0.033abA |
| MY-JK-2 | 0.801±0.007cdB | 4.021±0.175cdeB |
| S-XY | 0.789±0.010eB | 3.750±0.154eB |
| DH-XY-1 | 0.800±0.009cdA | 3.997±0.058deA |
| DH-XY-2 | 0.799±0.005deA | 3.963±0.064deA |
表4
不同间作模式对各玉米品种产量的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 穗粒数 Spike grain number | 千粒重 1000-grain weight (g) | 产量 Yield (kg·hm-2) |
|---|---|---|---|---|
| 2023 | S-MY | 526.91dB | 259.04eB | 4465.56 |
| MY-JK-1 | 552.24bcA | 273.49eA | 4866.91 | |
| MY-JK-2 | 524.84dB | 261.06eB | 5345.49 | |
| S-JK | 527.01dC | 300.54dB | 4927.89 | |
| MY-JK-1 | 552.73bcA | 322.97cA | 5730.43 | |
| MY-JK-2 | 547.35bcB | 303.84dB | 5256.39 | |
| S-DH | 533.10cdB | 323.16cB | 5317.40 | |
| DH-XY-1 | 552.87bcA | 348.18aA | 6036.60 | |
| DH-XY-2 | 566.88abA | 326.22cB | 7306.07 | |
| S-XY | 562.35bC | 332.56bB | 6094.83 | |
| DH-XY-1 | 575.12aB | 344.43aA | 6456.57 | |
| DH-XY-2 | 585.24aA | 342.24aA | 6627.34 | |
| 2024 | S-MY | 482.86abB | 263.29dA | 4269.34 |
| MY-JK-1 | 502.65aA | 265.13dA | 4472.15 | |
| MY-JK-2 | 478.24bB | 257.51eB | 4983.55 | |
| S-JK | 452.63dC | 321.35cB | 4597.21 | |
| MY-JK-1 | 484.02abA | 335.11abA | 5471.30 | |
| MY-JK-2 | 478.52bB | 333.48bA | 5276.25 | |
| S-DH | 400.46eB | 334.91abA | 4305.18 | |
| DH-XY-1 | 444.98dA | 333.62abA | 5055.09 | |
| DH-XY-2 | 411.76eB | 327.35cB | 5587.53 | |
| S-XY | 461.92cB | 320.12cC | 4819.74 | |
| DH-XY-1 | 485.48abA | 336.82aA | 5366.39 | |
| DH-XY-2 | 483.18abA | 332.64bB | 5552.23 |
表5
不同间作模式对大豆产量的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 株粒数 Number of grains per plant | 公顷株数 Number of plants per hectare (104·hm-2) | 百粒重 100-grain weight (g) | 产量 Yield (kg·hm-2) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | S-MY | 95.00a | 7.50a | 27.92a | 1990.62a |
| S-JK | 81.37c | 7.34bc | 24.49c | 1462.85d | |
| S-DH | 89.78ab | 7.49b | 26.49b | 1780.61b | |
| S-XY | 77.32d | 7.45b | 26.81b | 1545.18c | |
| MY-JK-1 | 85.44b | 7.74a | 27.38a | 1809.60a | |
| MY-JK-2 | 87.00b | 7.14c | 26.92ab | 1672.80c | |
| DH-XY-1 | 85.56b | 7.68a | 27.22a | 1754.74b | |
| DH-XY-2 | 74.67d | 7.57a | 26.03b | 1470.77d | |
| 2024 | S-MY | 85.00a | 8.20b | 26.74bc | 1863.31a |
| S-JK | 69.75c | 8.16b | 26.25c | 1493.54c | |
| S-DH | 65.40d | 7.90c | 27.10b | 1400.40d | |
| S-XY | 65.50d | 8.17b | 27.49a | 1470.29c | |
| MY-JK-1 | 72.00b | 8.59a | 27.28b | 1687.68b | |
| MY-JK-2 | 63.70d | 8.00c | 27.54a | 1403.64d | |
| DH-XY-1 | 68.00c | 8.36a | 27.17b | 1544.56b | |
| DH-XY-2 | 66.33cd | 8.02c | 27.41a | 1458.64c |
表6
不同间作模式对经济效益的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 系统产量 Total system yield (kg·hm-2) | 玉米产值 Maize output value (yuan/hm2) | 大豆产值 Soybean output value (yuan/hm2) | 经济效益 Economic profit (yuan/hm2) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | S-MY | 10921.74d | 22381.39e | 9029.45a | 17439.71d |
| S-JK | 11318.63d | 24698.58d | 6635.49d | 16874.07d | |
| S-DH | 12415.41c | 26650.81c | 8076.85b | 20364.08c | |
| S-XY | 13734.84c | 30547.29b | 7008.94c | 23192.65b | |
| MY-JK-1 | 12396.94c | 26531.87c | 8208.35b | 20524.66c | |
| MY-JK-2 | 12274.68c | 26568.31c | 7587.82c | 19769.89c | |
| DH-XY-1 | 14247.91b | 31307.88b | 7959.50b | 24903.81b | |
| DH-XY-2 | 15404.18a | 34917.13a | 6671.41d | 27010.68a | |
| 2024 | S-MY | 10401.99c | 22542.12d | 9875.54a | 18446.53c |
| S-JK | 10687.95c | 24273.24c | 7915.76c | 17729.00c | |
| S-DH | 10010.76c | 22731.35d | 7422.12c | 15789.90d | |
| S-XY | 11109.77b | 25448.23c | 7792.54c | 18877.19c | |
| MY-JK-1 | 11631.13b | 26250.71b | 8944.70b | 20979.85b | |
| MY-JK-2 | 11663.44b | 27085.87b | 7439.29c | 20138.92b | |
| DH-XY-1 | 11966.04b | 27512.71b | 8186.17b | 21335.30a | |
| DH-XY-2 | 12598.39a | 29408.94a | 7730.79c | 22561.87a |
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