呂梁文水地區玉米大豆間作品種組合篩選試驗

摘要：為保證玉米產能，提升大豆自給率，針對呂梁文水地區玉米、大豆間作中品種組合選擇問題，在3行大豆與2行玉米間作的模式下，對3個玉米品種、3個大豆品種共9個組合的綜合表現進行評價，比較玉米、大豆品種在間作模式下的生育時期、農藝性狀、產量性狀，并對土地當量比和經濟效益進行統計。結果表明，大槐88+東豆1號和恒宇299+東豆1號2個組合的玉米大豆品種間作土地當量比大于1，且經濟效益較高，因此這2組玉米大豆品種可在今后文水地區用于玉米大豆間作種植推廣組合。

關鍵詞：玉米；大豆；間作；山西呂梁；品種組合；經濟效益

Selecting Variety Combinations for Maize-Soybean

Intercropping in Lvliang Wenshui

YANG Jingquan1，LIANG Jintao2，GAO Xiaoxun1，

ZHANG Xiaoling1，QI Jingjing1，XUE Zhiqiang1

（1Lvliang Agricultural Technology Extension Center，Lvliang 033000，Shanxi；

2Lvliang Animal Husbandry and Veterinary Service Center，Lvliang 033000，Shanxi）

玉米、大豆作為我國重要糧食作物，在穩產保供及保障糧食安全方面有著舉足輕重的地位。2023年中央一號文件提出扎實推進大豆玉米帶狀復合種植[1]。玉米、大豆間作對促進農業科技創新，促進農民增收和實現農業供給側結構性改革具有重要意義，因地制宜發展玉米、大豆間作是推進呂梁市鄉村振興工作的強勁動力。呂梁文水地區屬黃土高原，玉米、大豆種植面積較廣，但對于適宜本地區間作的大豆、玉米品種如何選擇、能不能增產、品質好不好、可不可以搭配則缺乏相關的科學研究。對此，本試驗通過對玉米、大豆間作模式下的9個組合進行綜合評價，進一步篩選出適合呂梁文水地區間作的玉米及大豆品種，旨在為進一步提升當地玉米產能，提高大豆自給率奠定基礎。

文水縣位于山西中部，晉中盆地西緣，呂梁山東麓，位于37°16′～37°35′N、110°30′～112°18′E之間。境內海拔740～780m，總土地面積1067km2，其中平川507.9km2，占總土地面積的47.6%。年平均氣溫10.3℃，年平均積溫3786.2℃，≥10℃有效積溫3662℃，無霜期170～183d，年平均降水量450mm，多集中在7-9月，年蒸發量1629.2mm，屬暖溫帶大陸性半干旱季風氣候。文水縣是山西省糧食種植大縣之一，是全省糧食生產先進縣，全縣轄7鎮5鄉，158個行政村，9.8萬農戶，38.5萬農業人口，農村總勞動力19.5萬，占農業人口的50.6%。土壤以褐土和潮土為主，耕地土壤有機質平均含量為23.58g/kg，全氮平均含量為1.46g/kg，堿解氮平均含量為106.61mg/kg，有效磷平均含量為25.83mg/kg，速效鉀平均含量為243.21mg/kg，土壤pH值在7.9～8.5之間，全縣耕地總面積3.5萬hm2，耕地平均等級在3.9～4.0之間。

1 材料與方法

1.1 供試材料 3個已審定大豆品種：汾豆65（選育單位：山西省農業科學院經濟作物研究所）、東豆1號（選育單位：遼寧東亞種業有限公司）、遼豆34（選育單位：遼寧省農業科學院作物研究所）；3個已審定玉米品種：太玉808（選育單位：山西中農賽博玉米研究所）、大槐88（選育單位：山西農業大學小麥研究所、山西大槐種業有限公司）、恒宇299（選育單位：吉林省恒宇種業有限公司）。

1.2 試驗地概況 試驗于2023年在呂梁市農業農村局綜合監測點進行。土壤質地為潮土，砂壤性耕層，耕地地力低于文水縣平均地力水平。

1.3 試驗設計與田間管理 試驗采用單因素隨機區組試驗設計。種植模式設置為大豆與玉米3∶2間作，3個玉米品種與3個大豆品種共組成9個間作組合，玉米、大豆品種間作組合設置見表1。玉米于4月25日、大豆于5月12日進行人工點播，小區寬度3.5m，大豆窄行距40cm，玉米窄行距50cm，大豆帶和玉米帶間距50～60cm，玉米株距10～15cm，大豆株距10～12cm。每個間作組合設置3個重復，共計27個小區，每個小區面積15m2，隨機排列。玉米窄行間開溝每667m2施用復合肥（N-P2O5-K2O=28-12-6）40kg，大豆窄行間開溝施用復合肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）40kg，其他田間管理措施與當地玉米、大豆大田一致。

1.4 測定項目與方法 播種后及時記錄各組合的生育期，成熟后對各組合小區分別隨機取大豆、玉米各5株，調查大豆、玉米的農藝性狀指標，玉米性狀包括株高、穗位高、莖粗、穗長、穗粗、禿尖長、穗行數、行粒數、百粒重、單穗重，大豆性狀包括株高、底莢高度、主莖節數、分枝數、有效莢數、無效莢數、單株粒重、百粒重。收獲后以小區實收產量計算折合產量（kg/667m2）；按照2023年市場價格玉米2.6元/kg、

大豆5.6元/kg計算經濟效益；玉米、大豆的土地當量比（LER，Land equivalent ratio）=玉米偏土地當量比+大豆偏土地當量比，其中玉米偏土地當量比（LERm，Land equivalent ratio maize）=間作玉米籽粒產量/單作玉米籽粒產量，大豆偏土地當量比（LERs，Land equivalent ratio soybean）=間作大豆籽粒產量/單作大豆籽粒產量。

1.5 數據分析 試驗數據通過WPS 2023軟件錄入整理并進行表格制作。

2 結果與分析

2.1 間作模式下不同組合玉米、大豆的生育期情況比較 由表2可以看出，各間作玉米品種出苗一致，播種后12d出苗。各間作玉米品種拔節期以組合5最早（6月13日），組合7～9最晚（6月20日），相差7d。各間作玉米品種抽雄時間相差較小，組合1～3最早（7月13日），組合4和組合5最晚（7月15日），相差2d。各間作玉米品種開花時間以組合1～3最早（7月15日），組合7～9最晚（7月20日），相差5d。各間作玉米品種成熟時間以組合4最早（9月7日），組合1～3最遲（9月10日），相差3d。各組合玉米出苗期到成熟期在134～137d之間。各間作玉米品種出苗率均高于81.0%，組合5出苗率最高，為94.3%，組合7最低，為82.0%。綜上可知，間作模式下不同玉米品種之間生育期存在差異，同一玉米品種生育期無明顯變化。

由表3可以看出，各大豆品種出苗較為整齊，播種后9d左右出苗，組合4和組合9出苗最早（5月19日），組合2、組合3、組合7最遲（5月21日），相差2d。各間作大豆品種開花期以組合1、組合6最早（7月14日），組合3最晚（7月17日），相差3d。各間作大豆品種結莢期以組合3和組合7最早（7月30日），組合6最晚（8月2日），相差3d。各間作大豆品種鼓粒期以組合8最早（8月17日），組合2、組合3、組合6最晚（8月20日），相差3d。各間作大豆品種成熟期以組合2最早（9月16日），組合3、組合7、組合8最遲（9月19日），相差3d。各組合大豆出苗期到成熟期在128～131d之間。綜上可知，間作模式下受到高稈作物影響，不同大豆品種之間生育期存在一定差異，同一大豆品種在間作模式下生育期也存在一定差別。

2.2 間作模式下不同組合玉米、大豆的主要農藝性狀差異分析 由表4可以看出，3個玉米品種與3個大豆品種的間作組合，其農藝性狀表現出不同程度的差異。大槐88與各大豆品種的間作組合，在株高、穗位高、莖粗、穗粗、禿尖長、穗行數、百粒重上無顯著性差異；穗長在組合1顯著低于組合2和組合3，僅有21.50cm；行粒數組合3顯著高于組合1，達到47.00粒；組合3的單穗重最高，為274.68g，顯著高于組合1。太玉808與各大豆品種的間作組合，在穗位高、莖粗、穗行數、百粒重上無顯著性差異；株高組合4顯著高于組合5，為316.89cm；穗長在組合5顯著高于組合4，為23.04cm；穗粗在組合5中最高，為5.46cm；禿尖長在組合6最低，僅有0.10cm；行粒數組合5顯著高于組合4，為40.89粒；單穗重組合4和組合5顯著高于組合6，分別為248.60g、269.43g。恒宇299與各大豆品種的間作組合，在株高、穗位高、莖粗、穗長、穗粗、禿尖長、穗行數、百粒重上無顯著性差異；行粒數在組合8顯著高于組合7，為41.22粒；單穗重組合8和組合9顯著高于組合7，分別為239.30g、225.94g。綜上可知，同一玉米品種在與不同大豆品種的組合中農藝性狀表現不同，表明玉米農藝性狀表現受自身遺傳效應與間作效應共同調控。

由表5可知，3個大豆品種在與不同玉米品種的種植組合中，其農藝性狀表現出不同程度的差異性。東豆1號與各玉米品種的間作組合，株高組合4、組合7均與組合1存在顯著性差異，組合7最高，為74.17cm；底莢高度、主莖節數、有效莢數對應的組合1顯著高于組合4、組合7；無效莢數無顯著性差異；單株粒重、百粒重組合4、組合7與組合1呈顯著性差異，組合4最高，分別為28.34g、19.12g。遼豆34與各玉米品種的間作組合，株高、分枝數、有效莢數中組合2、組合8均顯著高于組合5；底莢高度組合8與組合2、組合5存在顯著性差異；主莖節數組合2最高，為15.67節；單株粒重、百粒重組合5顯著高于組合2、組合8，分別為28.04g、18.52g。汾豆65與各玉米品種的間作組合，株高、底莢高度、主莖節數組合3顯著高于組合6、組合9，分別為82.02cm、17.12cm、15.56節；分枝數、百粒重各間作組合無顯著性差異；有效莢數組合9最高，為70.89莢；單株粒重組合6最高，比組合3高出5.68g；百粒重以組合9最高，達到14.78g。綜上可知，同一大豆品種與不同玉米品種的間作組合中，受到高位作物影響，相同大豆品種的部分農藝性狀存在顯著性差異。

2.3 間作模式下不同組合玉米、大豆的土地當量比、經濟效益比較 由大豆偏土地當量比和玉米偏土地當量比可以對比出其間作組合的貢獻率。從表6可以看出，9個間作組合中，組合1和組合7土地當量比大于1，表明這2個間作組合的土地利用率大于單獨耕作；組合7土地利用率最高，土地當量比達1.09，其中玉米品種恒宇299偏土地當量比為0.47，大豆品種東豆1號偏土地當量比為0.64，大豆的種植貢獻率大于玉米。9個間作組合中組合7間作經濟效益最高，為1283.81元，比間作效益最低的組合9效益高28.32%。綜上可知，組合1（大槐88+東豆1號）和組合7（恒宇299+東豆1號）較好。

3 討論

玉米與大豆間作是我國一種非常典型的耕作方式。由于株型及生理生態方面的差異，合理的玉米大豆間作可以使時空與水肥利用產生互補作用，獲得比單作更高的產量和經濟效益[2]。玉米大豆的不同間作組合，不同程度地改變了玉米和大豆的生長環境，對其光照、溫度、水分、土壤養分等方面的吸收和利用存在影響，從而一定程度上改變玉米大豆的生育期和農藝性狀。本研究表明，間作模式下，不同大豆品種或玉米品種之間的生育期存在一定的差異；同一玉米品種的生育期變化不大，但受高位作物影響，相同的大豆品種的生育期存在差異。

3個不同的玉米品種在間作模式下，穗位高、莖粗、穗行數、百粒重4個農藝性狀無顯著差異。整體上，間作種植模式對玉米生育特征無明顯影響，這同前人研究[3]結果一致。3個不同的大豆品種在間作模式下，株高、底莢高度、主莖節數、分枝數、有效莢數、無效莢數、單株粒重、百粒重8個農藝性狀均存在顯著性差異，說明大豆作為低位作物，光能競爭優勢較弱、影響較大。

在玉米間套作系統中，2種作物同時增產的結果并不常見，往往一種增產，另一種減產；只有當土地當量比大于1時，間作系統才被認為具有增產效應[4]。因此，要獲得間作優勢，間作作物的優選和組合是非常重要的[5]。本研究發現不同大豆品種與不同玉米品種間作模式，表現出的間作優勢不同，組合1（大槐88+東豆1號）和組合7（恒宇299+東豆1號）土地當量比大于1，且經濟效益較高，可以作為當地玉米大豆間作推廣組合。受地力均勻水平、田間小氣候、施肥水平以及農耕管理等諸多因子影響，試驗誤差在所難免，后續還應進一步開展深入研究。

參考文獻

[1]新華社．中共中央 國務院關于做好2023年全面推進鄉村振興重點工作的意見．（2023-02-13）[2023-12-21]．https：//www．gov．cn/zhengce/2023-02/13/content_5741370．htm

[2]王志梁，任媛媛，張歲岐．黃土高原不同玉米—大豆間作模式對玉米生長發育的影響．水土保持通報，2014，34（6）：321-326

[3]王靜，林治安，李志杰，溫延臣．魯西北地區夏玉米間作大豆適宜模式研究．安徽農業科學，2019，47（8）：24-26

[4]劉天學，王振河，董朋飛，李潮海．玉米間作系統的生理生態效應研究進展．玉米科學，2007（5）：114-116，124

[5]張曉娜，陳平，龐婷，杜青，付智丹，周穎，任建銳，楊文鈺，雍太文．玉米/豆科間作種植模式對作物干物質積累、分配及產量的影響．四川農業大學學報，2017，35（4）：484-490

（收稿日期：2023-12-21）