2BX型玉米/甘薯間作系統優勢分析

王新華等

摘要：對2BX型玉米/甘薯間作系統的生態生理效應和綜合效益的分析結果表明，間作后系統內的生態環境得到改善，玉米群體內的光照強度增大，光分布合理，風速增大，

關鍵詞：玉米；甘薯；間作；生態因子；生理特征

中圖分類號： S344.2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0106-04

收稿日期：2013-12-08

基金項目：現代農業產業技術體系建設專項（編號：CARS-11-C-12）；河南省現代農業產業技術體系建設專項（編號：Z2010-02-02）。

作者簡介：王新華（1963—），男，河南民權人，高級農藝師，主要從事農作物栽培和技術推廣工作。

通信作者：盧廣遠，副研究員，主要從事玉米育種和栽培技術研究。E-mail：lugy378@163.com。隨著全球性人口的劇增，資源匱乏、環境惡化、糧食緊缺使人們再次關注間套作模式[1-2]。農作物間作套種模式的優勢首先是社會效益、生態效益和經濟效益高于單作，其次是作物品種的搭配豐富了農產品，最后是合理配置了田間結構。前人研究指出：要提高套種玉米和甘薯的產量及產值，應十分重視將玉米的播種期、移栽密度、施肥量等作為首要考慮因子[3-5]；在試驗條件下，適當增加并協調好春玉米與甘薯的栽種密度，注重春玉米的施氮水平，便可有效增加春玉米與甘薯的總產量[6]，增加甘薯的密度、總產量[7]。“甘薯/鮮食玉米”模式就是依據喜光與耐陰作物相組合、高稈與矮稈作物相搭配、根系深淺疏密結合、生育期長短前后交錯[8-9]而確定合理的群體與田間結構，同時為了滿足農業增收、農民增效的需要而提出的。甘薯投入少，產出多，單位面積可食用的干物質居各種作物之首；此外，甘薯抗災力強，耐旱、耐瘠薄，在其他作物較難生長的地方也能獲得較好的收成[10-13]。本研究探討玉米/甘薯間作作模式，以期尋求甘薯、玉米共同高產的最佳種植行比，為完善玉米/甘薯間作新模式的配套技術及示范推廣提供科學依據[14]。

1材料與方法

1.1試驗條件與供試品種

試驗于2011、2012年在河南省商丘市農林科學院雙八試驗基地進行。試驗田地勢平坦，沙質壤土，前茬作物為小麥，單產7 500 kg/hm2，小麥收獲后立即中耕滅茬，播種玉米并栽植甘薯。

玉米品種選用鄭單958，甘薯品種選用商薯9號。

1.2試驗設計與田間管理

玉米/甘薯間作共設6個處理，各處理的株行距配置見表1，2BX型間作系統指2行玉米X行甘薯。處理采用完全隨機區組排列，3次重復，每個處理種植3帶（單作玉米和單作甘薯各種10行），帶長10 m，小區之間有 1 m 的隔離帶，東西行種植，四周種甘薯作保護區。單作玉米施復合肥（氮、磷、鉀含量均為15%）6 750 kg/hm2；單作甘薯在中等肥力條件下，鮮薯產量37 500～45 000 kg/hm2，施優質農家肥（漚肥、堆肥） 37 500～45 000 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、過磷酸鈣450 kg/hm2、硫酸鉀375 kg/hm2；間作玉米和甘薯的施肥量為單作施肥量乘以該作物的種植密度比例。生育期間及時中耕、澆水、防治病蟲害。

在主要生育時期測定作物的葉面積、株高，收獲時進行田間測產并考察農藝性狀；光照強度測定采用ST-80C型多點平均式照度計；風速測定采用熱偶電極式風速儀；葉綠素含量測定使用日本產葉綠素計；CO2含量、光合強度測定使用便攜式紅外線CO2分析儀。

2結果與分析

2.1玉米/甘薯間作群體田間小氣候的變化

2.1.1玉米/甘薯間作群體內光照強度的變化及分布狀況光照強度及其在空間中的分布是影響光合作用和產量的重要因子。在玉米大喇叭口期和甘薯薯塊膨大初期，于晴天連續3 d測定復合群體的光照強度和光分布狀況，結果見表2。由表2可以看出，間作玉米株高2/3處、基部（距地面10cm處，下同）光照強度的平均值分別比單作玉米提高33.93%、1098%，平均透光率分別提高27.65%、1159%，這2個層次是玉米功能葉的活躍部位，光合作用最強，制造的干物質最多。從不同的間作方式看，A5處理玉米各部位的光照度最大，2/3株高處光照強度、透光率分別比單作玉米提高5408%、4172%，基部處光照強度、透光率分別比單作玉米提高1970%、23.69%。

由以上分析可知，實行玉米/甘薯2BX型間作，玉米生態環境得到了明顯改善，2行玉米的光溫氣熱得到更好的協調，邊行優勢得到充分發揮。而且在適宜的間作方式（2B6型和2B8型）下，也不會使甘薯的生境發生惡化，反而使得互補效應增加。

2.2間作群體玉米/甘薯生理特性的變化

2.2.1葉綠素含量的變化葉綠素含量與作物的光合強度和生長發育緊密相關。測定了不同處理中每行葉片的葉綠素含量，記錄相同2行的平均值。表4結果表明，間作玉米葉片（穗位葉）葉綠素含量均比單作玉米提高，平均提高了713%，大小為A5>A4>A2>A3；甘薯的不同行位葉片（主莖上部葉片）的葉綠素含量與單作甘薯相比都有不同程度降低，降低幅度為邊1行>邊2行>邊3行>邊4行，平均分別比單作甘薯降低8.92%、4.01%、2.95%、1.17%，并且隨著甘薯行數的增加，邊1行受到的影響整體上減少，這與甘薯行數增加后田間小氣候的改善有關，因此表現出2B6和2B8型中玉米葉片受邊行優勢的影響，葉綠素含量增加的幅度較大，而甘薯葉片受邊行劣勢的影響，葉綠素含量減少的幅度變小。

2.2.2玉米/甘薯間作光合強度的變化光合強度的大小直接反映了干物質的積累速率和群體結構的優異情況。由表5可見，間作后玉米穗位葉片的光合強度均比單作提高，甘薯葉片的光合強度均比單作降低，但是平均都隨2BX型甘薯行數的增加而增大，玉米A4與A5比較接近，提高幅度分別為2914%、31.11%，而甘薯的光合強度均比較接近單作。

玉米/甘薯間作后，玉米增產潛力的根本性生理機制得到充分體現，在2B6型間作帶中發揮得較為充分，即使再增加

表4玉米/甘薯間作群體中不同行的葉綠素含量變化

處理葉綠素含量（SPAD值）玉米甘薯邊1行邊2行邊3行邊4行A148.53A251.2738.21A350.8239.8842.06A452.5842.4342.8443.17A553.2941.1242.8742.9543.85A644.37

甘薯行數，光合強度變化也不大，該趨勢與光照強度在群體內的變化情況基本一致。同時，與單作相比，甘薯葉片（主莖上部葉片）光合強度降低的幅度也不大，日平均光合強度比單作甘薯下降了16.38%，這種生理特性的變化是間作后生態因子變化后綜合作用的結果，同時又是以后產量形成的基礎和動力。表5玉米/甘薯間作群體中光合強度的變化

作物名稱測定時間光合強度3結論與討論

2BX型玉米/甘薯間作系統充分發揮了玉米的邊行優勢，使得平均光照強度提高，而且光分布更加趨于合理，植株2/3處功能活躍層的光量增多，同時群體中風速提高，促進了CO2的擴散和輸送。這種生態系統的發育優勢，使群體的正相互作用趨于增加，負相互作用趨于減少，即在間作后甘薯群體中，CO2含量和風速加大，并且隨著甘薯行比的增加，群體內的光照強度和光分布狀況逐步好轉，從而建立起一個互補共榮的生態空間。玉米/甘薯間作后，生態因子的改變引起了植株內部生理特性的變化。2B6型和2B8型間作群體玉米葉片的葉綠素含量和光合強度明顯提高，而甘薯葉片的葉綠素含量和光合強度降低最少，這為后期產量的形成奠定了物質和能量基礎。玉米/甘薯間作后的產量效益和經濟效益分析表明，2B8型玉米-甘薯的群體優勢較好，農藝性狀改善，群體的復合產量最高，保證了玉米、甘薯增產的優勢，同時經濟效益增加，是較為理想的種植模式[15-17]。

參考文獻：

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[17]楊愛梅，王家才，紀允安，等. 高淀粉甘薯新品種商薯19高產栽培措施研究[J]. 河南農業科學，2008（7）：41-42，50.

玉米/甘薯間作后，玉米增產潛力的根本性生理機制得到充分體現，在2B6型間作帶中發揮得較為充分，即使再增加

表4玉米/甘薯間作群體中不同行的葉綠素含量變化

處理葉綠素含量（SPAD值）玉米甘薯邊1行邊2行邊3行邊4行A148.53A251.2738.21A350.8239.8842.06A452.5842.4342.8443.17A553.2941.1242.8742.9543.85A644.37

甘薯行數，光合強度變化也不大，該趨勢與光照強度在群體內的變化情況基本一致。同時，與單作相比，甘薯葉片（主莖上部葉片）光合強度降低的幅度也不大，日平均光合強度比單作甘薯下降了16.38%，這種生理特性的變化是間作后生態因子變化后綜合作用的結果，同時又是以后產量形成的基礎和動力。表5玉米/甘薯間作群體中光合強度的變化

作物名稱測定時間光合強度3結論與討論

2BX型玉米/甘薯間作系統充分發揮了玉米的邊行優勢，使得平均光照強度提高，而且光分布更加趨于合理，植株2/3處功能活躍層的光量增多，同時群體中風速提高，促進了CO2的擴散和輸送。這種生態系統的發育優勢，使群體的正相互作用趨于增加，負相互作用趨于減少，即在間作后甘薯群體中，CO2含量和風速加大，并且隨著甘薯行比的增加，群體內的光照強度和光分布狀況逐步好轉，從而建立起一個互補共榮的生態空間。玉米/甘薯間作后，生態因子的改變引起了植株內部生理特性的變化。2B6型和2B8型間作群體玉米葉片的葉綠素含量和光合強度明顯提高，而甘薯葉片的葉綠素含量和光合強度降低最少，這為后期產量的形成奠定了物質和能量基礎。玉米/甘薯間作后的產量效益和經濟效益分析表明，2B8型玉米-甘薯的群體優勢較好，農藝性狀改善，群體的復合產量最高，保證了玉米、甘薯增產的優勢，同時經濟效益增加，是較為理想的種植模式[15-17]。

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玉米/甘薯間作后，玉米增產潛力的根本性生理機制得到充分體現，在2B6型間作帶中發揮得較為充分，即使再增加

表4玉米/甘薯間作群體中不同行的葉綠素含量變化

處理葉綠素含量（SPAD值）玉米甘薯邊1行邊2行邊3行邊4行A148.53A251.2738.21A350.8239.8842.06A452.5842.4342.8443.17A553.2941.1242.8742.9543.85A644.37

甘薯行數，光合強度變化也不大，該趨勢與光照強度在群體內的變化情況基本一致。同時，與單作相比，甘薯葉片（主莖上部葉片）光合強度降低的幅度也不大，日平均光合強度比單作甘薯下降了16.38%，這種生理特性的變化是間作后生態因子變化后綜合作用的結果，同時又是以后產量形成的基礎和動力。表5玉米/甘薯間作群體中光合強度的變化

作物名稱測定時間光合強度3結論與討論

2BX型玉米/甘薯間作系統充分發揮了玉米的邊行優勢，使得平均光照強度提高，而且光分布更加趨于合理，植株2/3處功能活躍層的光量增多，同時群體中風速提高，促進了CO2的擴散和輸送。這種生態系統的發育優勢，使群體的正相互作用趨于增加，負相互作用趨于減少，即在間作后甘薯群體中，CO2含量和風速加大，并且隨著甘薯行比的增加，群體內的光照強度和光分布狀況逐步好轉，從而建立起一個互補共榮的生態空間。玉米/甘薯間作后，生態因子的改變引起了植株內部生理特性的變化。2B6型和2B8型間作群體玉米葉片的葉綠素含量和光合強度明顯提高，而甘薯葉片的葉綠素含量和光合強度降低最少，這為后期產量的形成奠定了物質和能量基礎。玉米/甘薯間作后的產量效益和經濟效益分析表明，2B8型玉米-甘薯的群體優勢較好，農藝性狀改善，群體的復合產量最高，保證了玉米、甘薯增產的優勢，同時經濟效益增加，是較為理想的種植模式[15-17]。

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