





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (23): 4872-4885.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.006
所属专题: 专题——黄淮地区玉米大豆复合种植丰产增效技术研发
• 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
石德杨1(
), 高春华2, 李艳红3, 赵海军2,*(
), 夏德君1
收稿日期:2025-04-29
接受日期:2025-08-28
出版日期:2025-12-01
发布日期:2025-12-09
通信作者:
联系方式:
石德杨,E-mail:shideyang888@163.com。
基金资助:
SHI DeYang1(
), GAO ChunHua2, LI YanHong3, ZHAO HaiJun2,*(
), XIA DeJun1
Received:2025-04-29
Accepted:2025-08-28
Published:2025-12-01
Online:2025-12-09
摘要:
【目的】 玉米大豆4﹕6间作模式作为黄淮海地区主推种植模式,存在间作玉米中间行行间郁闭、通风透光差、结实不良等问题。通过优化行距配置,探索改善间作玉米群体冠层结构、提高间作系统产量的有效途径,为玉米大豆带状复合种植技术在黄淮海地区的推广应用提供理论依据。【方法】 于2023—2024年,以有限生长型大豆品种菏豆22与紧凑密植型玉米品种立原296为供试材料,在玉米大豆4﹕6间作模式下,设置间作玉米等行距60 cm(ER)与宽窄行40 cm+70 cm+40 cm(WNR1)、40 cm+80 cm+40 cm(WNR2)、40 cm+90 cm+40 cm(WNR3)、40 cm+100 cm+40 cm(WNR4)5种行距配置处理,研究间作玉米行距配置对间作系统产量,间作玉米干物质积累、植株性状、冠层特性的影响。【结果】 玉米大豆4﹕6间作模式下,间作玉米宽窄行种植显著提升间作玉米产量,WNR3处理2年平均较ER增产6.68%,花后干物质积累量增加10.49%。产量提升主要源于中间行穗粒数(增加8.24%—9.95%)和千粒重(增加2.66%—3.04%)的提高;宽窄行种植缓解了中间行“避阴反应”,WNR3处理下中间行玉米株高与边行差异缩小2.3%,茎粗增加5.7%,叶片衰老延缓,抽雄后穗位叶SPAD值较ER处理提高1.95%—14.95%。随着中间行行距的增大,冠层透光率、单株叶面积呈上升趋势,WNR3处理中间行底层透光率提升29.11%,穗位层透光率提升25.44%,但在WNR3与WNR4处理间差异不显著。尽管WNR4处理的冠层通风透光条件得到进一步改善,但间作玉米群体的光能截获率显著降低,导致花后光合产物积累与籽粒产量降低。【结论】 玉米大豆4﹕6间作模式下,采用40 cm+90 cm+40 cm宽窄行配置可显著改善玉米冠层结构,增强光合性能,提高花后干物质积累与籽粒产量,是黄淮海地区优化间作系统产量的有效途径。
石德杨, 高春华, 李艳红, 赵海军, 夏德君. 行距配置对间作玉米冠层特性及产量的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(23): 4872-4885.
SHI DeYang, GAO ChunHua, LI YanHong, ZHAO HaiJun, XIA DeJun. Effects of Row Spacing Configuration on the Canopy Characteristics and Grain Yield of the Intercropping Maize[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(23): 4872-4885.
图2
玉米大豆带状复合种植田间种植图 ER、WNR1、WNR2、WNR3、WNR4分别代表间作玉米60 cm等行距种植、宽窄行40 cm+70 cm+40 cm、40 cm+80 cm+40 cm、40 cm+90 cm+40 cm、40 cm+100 cm+40 cm种植 ER、WNR1、WNR2、WNR3 and WNR4 represent intercropping maize in equal row of 60 cm, and in width and narrow line of 40 cm+70 cm+40 cm, 40 cm+80 cm+40 cm, 40 cm+90 cm+40 cm, and 40 cm+100 cm+40 cm, respectively。实线和虚线分别代表玉米行和大豆行Solid and dashed lines represent maize rows and soybean rows, respectively;黑色实心圆和黑色空心圆分别代表单株玉米和大豆 Each solid circle represents one maize plant, and each hollow circle represents one soybean plant。下同 The same as below"
表1
各处理种植模式"
| 处理 Treatment | 占地比例 Crop land ratio (%) | 小区面积 Plot area (m2) | 种植密度 Crop density (plants/hm2) | |
|---|---|---|---|---|
| ER | 玉米 Maize | 48.08 | 150 | 64102 |
| 大豆Soybean | 51.92 | 162 | 144230 | |
| WNR1 | 玉米 Maize | 44.90 | 132 | 68019 |
| 大豆Soybean | 55.10 | 162 | 153061 | |
| WNR2 | 玉米 Maize | 46.00 | 138 | 66667 |
| 大豆Soybean | 54.00 | 162 | 150000 | |
| WNR3 | 玉米 Maize | 47.06 | 144 | 65358 |
| 大豆Soybean | 52.94 | 162 | 147058 | |
| WNR4 | 玉米 Maize | 48.08 | 150 | 64102 |
| 大豆Soybean | 51.92 | 162 | 144230 | |
表2
行距配置对间作玉米产量及构成因素的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 产量 Grain yield (kg·hm-2) | 中间行 Middle row | 边行 Border row | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 穗数 Ear number (ears/hm2) | 穗粒数 Grain number per ear | 千粒重 1000-grain weight (g) | 穗数 Ear number (ears/hm2) | 穗粒数 Grain number per ear | 千粒重 1000-grain weight (g) | |||
| 2023 | ER | 8109.7d | 23530.0d | 380.0c | 352.4d | 33439.0b | 409.0a | 362.6a |
| WNR1 | 8449.0c | 24688.3a | 382.0c | 354.4c | 34488.3a | 408.7a | 362.3a | |
| WNR2 | 8551.9b | 24469.7ab | 394.7b | 360.5b | 34174.3a | 409.3a | 362.5a | |
| WNR3 | 8644.0a | 24105.0bc | 411.3a | 363.1a | 34059.7a | 408.7a | 362.4a | |
| WNR4 | 8564.3ab | 23825.7cd | 410.7a | 363.0a | 33920.0ab | 408.0a | 362.2a | |
| 2024 | ER | 7652.5d | 23629.3b | 372.0c | 346.0b | 33696.3c | 384.7a | 355.8a |
| WNR1 | 7951.2c | 24745.0a | 373.3c | 347.7b | 34751.0a | 383.3a | 355.8a | |
| WNR2 | 8063.1b | 24613.7a | 386.7b | 353.6a | 34308.7b | 384.7a | 356.0a | |
| WNR3 | 8170.9a | 24120.7b | 408.7a | 355.1a | 34059.7bc | 385.3a | 355.9a | |
| WNR4 | 8062.9b | 23974.3b | 409.0a | 355.2a | 33746.3c | 385.7a | 355.4a | |
表3
行距配置对间作玉米干物质积累与转运的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 吐丝期干物质积累量 Dry matter accumulation at silking (kg·hm-2) | 成熟期干物质积累量 Dry matter accumulation at maturity (kg·hm-2) | 吐丝后干物质积累量 Dry matter accumulation after silking (kg·hm-2) | 吐丝后干物质转运量 Transfer amount of dry matter (kg·hm-2) | 吐丝后干物质转运对 籽粒的贡献率 Contribution to grain of dry matter transportation (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | ER | 7498.6d | 14893.0d | 7394.4c | 715.4a | 8.81a |
| WNR1 | 7763.2a | 15560.2c | 7797.0b | 652.0ab | 7.71ab | |
| WNR2 | 7902.2b | 15804.0b | 7901.9b | 650.0ab | 7.58ab | |
| WNR3 | 8187.4a | 16305.7a | 8118.3a | 525.7ab | 6.07b | |
| WNR4 | 7846.2bc | 15927.6b | 8081.4a | 483.0b | 5.63b | |
| 2024 | ER | 7461.4c | 14423.1c | 6961.6c | 690.9a | 8.97a |
| WNR1 | 7656.8ab | 15124.9b | 7468.1b | 483.1b | 6.06b | |
| WNR2 | 7712.2a | 15304.2ab | 7592.0ab | 471.2b | 5.79b | |
| WNR3 | 7743.1a | 15488.6a | 7745.4a | 425.5b | 5.17c | |
| WNR4 | 7562.2bc | 15150.8b | 7588.7ab | 474.2b | 5.84b |
图7
行距配置对间作玉米穗位层半球图像的影响(2024) a—e为间作玉米与间作大豆行间测定点穗位层半球图像 a—e are the hemispheric images at the ear layer of intercropping maize between the rows of intercropping maize and intercropping soybeans;f—j为间作玉米边行与中间行间测定点穗位层半球图像 f—j are the hemispheric images at the ear layer of the intercropping maize between the border row and inner row of intercropping maize;k—o为间作玉米中间行间测定点穗位层半球图像 k—o are the hemispheric images at the ear layer of the intercropping maize between the inner rows of intercropping maize"
图8
行距配置对间作玉米底层半球图像的影响(2024) A—E为间作玉米与间作大豆行间测定点底层半球图像 A—E are the hemispheric images at the ground floor of intercropping maize between the rows of intercropping maize and intercropping soybeans;F—J为间作玉米边行与中间行间测定点底层半球图像 F—J are the hemispheric images at the ground floor of the intercropping maize between the border row and inner row of intercropping maize;K—O为间作玉米中间行间测定点底层半球图像K—O are the hemispheric images at the ground floor of the intercropping maize between the inner rows of intercropping maize"
| [1] |
杨文钰, 杨峰. 发展玉豆带状复合种植, 保障国家粮食安全. 中国农业科学, 2019, 52(21): 3748-3750. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.21.003.
|
|
|
|
| [2] |
张璟, 王若男, 吴天龙. 大豆玉米带状复合种植: 生产实效、影响因素与困难挑战—基于黄淮海地区农户样本的分析. 干旱区资源与环境, 2024, 38(7): 96-105.
|
|
|
|
| [3] |
卢霖, 董志强, 董学瑞, 焦浏, 李光彦, 高娇. 乙矮合剂对不同密度夏玉米花粒期叶片氮素同化与早衰的影响. 作物学报, 2015, 41(12): 1870-1879.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2015.01870 |
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2015.01870 |
|
| [4] |
张中东, 王璞, 何雪峰, 罗坤. 不同密度处理对紧凑型玉米农大486叶片生长发育的影响. 玉米科学, 2004, 12(S1): 91-93.
|
|
|
|
| [5] |
马超, 黄晓书, 李鹏坤, 卫丽. 种植密度对夏玉米果穗叶生理功能衰退的影响. 玉米科学, 2010, 18(2): 50-53.
|
|
|
|
| [6] |
赵殿忱, 陈渊. 大豆宽窄行密植栽培技术试验研究. 农业系统科学与综合研究, 2000, 16(1): 45-49, 65.
|
|
|
|
| [7] |
吕丽华, 陶洪斌, 夏来坤, 张雅杰, 赵明, 赵久然, 王璞. 不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性. 作物学报, 2008, 34(3): 447-455.
|
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2008.00447 |
|
| [8] |
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.
|
|
|
|
| [9] |
doi: 10.4236/ajps.2012.34051 |
| [10] |
丁相鹏, 白晶, 张春雨, 张吉旺, 刘鹏, 任佰朝, 赵斌. 扩行缩株对夏玉米群体冠层结构及产量的影响. 中国农业科学, 2020, 53(19): 3915-3927. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.19.006.
|
|
|
|
| [11] |
石德杨, 李艳红, 王飞飞, 夏德君, 矫岩林, 孙妮娜, 赵健. 高密度下扩行缩株对夏玉米干物质与养分积累、转运的调控效应. 中国农业科学, 2024, 57(23): 4658-4672. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2024.23.007.
|
|
|
|
| [12] |
蒲甜, 张群, 陈国鹏, 陈诚, 曾红, 彭霄, 杨文钰, 王小春. 行距对玉米—大豆套作体系中玉米产量及干物质积累与分配的影响. 浙江农业学报, 2016, 28(8): 1277-1286.
|
|
|
|
| [13] |
曹鹏鹏, 田艺心, 高凤菊, 华方静, 王乐政. 玉米-大豆间作不同带距和行距对两作物生长及产量的影响. 山东农业科学, 2018, 50(7): 78-81, 87.
|
|
|
|
| [14] |
路笃旭, 张超, 刘蔚霞, 翟吉庆, 乔健, 翟乃家, 王光明. 带叶去雄对玉米大豆复合种植体系玉米冠层光分布及产量的影响. 农业科技通讯, 2024(8): 75-79.
|
|
|
|
| [15] |
刘俊峰, 李漪濛, 梁超, 周婵婵, 王术, 贾宝艳, 黄元财, 王岩, 王韵. 施氮方式与行距配置对水稻冠层结构及产量的影响. 华北农学报, 2022, 37(1): 77-85.
doi: 10.7668/hbnxb.20192614 |
|
doi: 10.7668/hbnxb.20192614 |
|
| [16] |
司纪升, 孟钰, 张亚如, 王旭清, 李升东, 孟维伟, 王娜, 王洪滨, 刘开昌. 行距配置对夏玉米群体结构的影响. 山东农业科学, 2020, 52(10): 67-70.
|
|
|
|
| [17] |
李贺丽, 罗毅, 薛晓萍, 赵玉金, 赵红, 李峰. 冬小麦冠层对入射光合有效辐射吸收比例的估算方法评价. 农业工程学报, 2011, 27(4): 201-206.
|
|
|
|
| [18] |
doi: 10.1016/j.indcrop.2011.07.006 |
| [19] |
|
| [20] |
苌建峰, 张海红, 李鸿萍, 董朋飞, 李潮海. 不同行距配置方式对夏玉米冠层结构和群体抗性的影响. 作物学报, 2016, 42(1) : 104-112.
|
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2016.00104 |
|
| [21] |
杨吉顺, 高辉远, 刘鹏, 李耕, 董树亭, 张吉旺, 王敬锋. 种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响. 作物学报, 2010, 36(7): 1226-1233.
|
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2010.01226 |
|
| [22] |
朴琳, 李波, 陈喜昌, 丁在松, 张宇, 赵明, 李从锋. 优化栽培措施对春玉米密植群体冠层结构及产量形成的调控效应. 中国农业科学, 2020, 53(15): 3048-3058. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.15.006.
|
|
|
|
| [23] |
doi: 10.1016/j.fcr.2008.06.011 |
| [24] |
秦德志, 崔文芳, 陈静, 刘剑, 秦丽, 王利平, 赵永来, 王利鹤. 玉米大豆间作干物质积累和氮磷吸收利用的边际效应. 西南农业学报, 2024, 37(3): 552-560.
|
|
|
|
| [25] |
武晶, 陈梦, 汪直华, 杨继芝, 李燕丽, 吴雨珊, 杨文钰. 带状间作不同带间距对玉米光能利用的影响. 中国农业科学, 2023, 56(23): 4648-4659. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.23.007.
|
|
|
|
| [26] |
杨克军, 李明, 李振华. 栽培方式与群体结构对寒地玉米物质积累及产量形成的影响. 中国农学通报, 2005, 21(11): 157-160.
|
|
|
|
| [27] |
黄智鸿, 王思远, 包岩, 梁煊赫, 孙刚, 申林, 曹洋, 吴春胜. 超高产玉米品种干物质积累与分配特点的研究. 玉米科学, 2007, 15(3): 95-98.
|
|
|
|
| [28] |
梁熠, 齐华, 王敬亚. 行距配置对春玉米群体冠层环境与光合特性的影响. 西北农业学报, 2014, 23(8): 66-72.
|
|
|
|
| [29] |
doi: 10.1016/S0378-4290(01)00158-7 |
| [30] |
金容, 李钟, 杨云, 周芳, 杜伦静, 李小龙, 孔凡磊, 袁继超. 密度和株行距配置对川中丘区夏玉米群体光分布及雌雄穗分化的影响. 作物学报, 2020, 46(4): 614-630.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2020.93034 |
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2020.93034 |
|
| [31] |
冯海娟, 张善平, 陈海宁, 李玉岭, 胡兆平. 种植密度和行距配置对高产夏玉米冠层特性及产量的影响. 安徽农业科学, 2017, 45(25): 51-54.
|
|
|
|
| [32] |
冯国艺, 姚炎帝, 罗宏海, 张亚黎, 杜明伟, 张旺锋, 夏冬利, 董恒义. 新疆超高产棉花冠层光分布特征及其与群体光合生产的关系. 应用生态学报, 2012, 23(5): 1286-1294.
|
|
|
|
| [33] |
汤亮, 朱相成, 曹梦莹, 曹卫星, 朱艳. 水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系. 应用生态学报, 2012, 23(5): 1269-1276.
|
|
|
|
| [34] |
赵海新, 杨丽敏, 陈书强, 姜树坤, 黄晓群, 单莉莉, 潘国君. 行距对两个不同类型水稻品种冠层结构与产量的影响. 中国水稻科学, 2011, 25(5): 488-494.
|
|
|
| [1] | 彭廷燊, 陆久焱, 吴美林, 严雨欣, 刘宏周, 南文斌, 秦小健, 李明, 龚俊义, 梁永书. 多年生水稻黄糯2号和长白7号产量相关性状的QTL分析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1361-1379. |
| [2] | 王玉萍, 符质, 孙佳莹, 穆晓萌, 刘慧淋, 郭进云, 宋文菁, 侯雷平, 赵海亮. 苗期施用褪黑素对番茄短期低温胁迫的缓解作用与应用效果评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1523-1535. |
| [3] | 王佳诺, 陈桂平, 李盼, 王丽萍, 南运有, 何蔚, 樊志龙, 胡发龙, 柴强, 殷文, 赵连豪. 免耕地膜两年覆盖提高绿洲灌区玉米产量的灌浆期光合生理机制[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1189-1202. |
| [4] | 周新杰, 任昊, 陈应龙, 张吉旺, 赵斌, 任佰朝, 刘鹏, 王洪章. 过氧化钙对渍涝农田夏玉米根系形态及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1203-1216. |
| [5] | 何继航, 张擎, 吕相月, 薛吉全, 徐淑兔, 刘建超. 不同保绿型玉米杂交种氮效率评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1217-1230. |
| [6] | 郝琨, 陈洪德, 张威, 钟韵, 党美荣, 朱士江, 黄志坤, 金英. 基于柑橘产量、品质及水氮利用的涌泉根灌水氮综合评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 862-873. |
| [7] | 郭富城, 唐海江, 郝馨怡, 马国林, 杨九菊, 黄霖锋, 田蕾, 王彬, 罗成科. 不同灌溉方式对宁夏盐渍化土壤水盐运移、水稻产量及水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 750-764. |
| [8] | 延廷霖, 杜娅丹, 胡笑涛, 王贺, 李晓雁, 王玉明, 牛文全, 谷晓博. 加气滴灌下氮肥有机替代对亏缺灌溉棉花产量和水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(3): 602-618. |
| [9] | 蔡廷阳, 朱玉鹏, 李瑞东, 吴宗声, 徐一帆, 宋雯雯, 徐彩龙, 吴存祥. 苗期叶损伤对黄淮海夏大豆光合特性、荚果分布及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 292-304. |
| [10] | 张志勇, 谭世超, 熊淑萍, 马新明, 韦一昊, 王小纯. 水氮周年优化对豫北灌区小麦玉米轮作系统产量和氮迁移的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 336-353. |
| [11] | 吕旭东, 孙世媛, 李亚楠, 刘玉龙, 王艳群, 付鑫, 张佳英, 宁鹏, 彭正萍. 智能机械化分层施肥对麦田根-土养分分布和小麦产量的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 129-146. |
| [12] | 陆浩, 张明龙, 韩梅, 严清彪, 李正鹏, 殷文, 樊志龙, 胡发龙, 柴强. 绿肥过腹还田协同氮肥减施提高小麦产量和土壤质量[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 147-160. |
| [13] | 叶美金, 陈家婷, 周界光, 尹丽, 胡欣荣, 兰雨昕, 陈斌, 苏龙兴, 刘家君, 刘天超, 李小雨, 马建. 小麦穗密度主效QTL的鉴定、验证及其遗传效应分析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 17-28. |
| [14] | 董桂春, 王子涵, 王树深, 李杰, 霍晓晴, 杨瑞, 周娟, 舒小伟, 李妍, 曹靓婧, 王子瑞, 姚友礼, 黄建晔. 硫包衣缓释肥提升水稻产量及氮肥利用率的技术途径[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 57-77. |
| [15] | 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. |
|
||