





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (23): 4841-4857.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.004
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
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 | |
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