玉米-大豆帶狀復合種植對大豆種植的影響

李素艷

摘要：為探明玉米-大豆帶狀復合種植模式對大豆光合作用、農藝性狀和經濟效益的影響，以間作大豆為研究對象、以單作大豆為對照，分析大豆的葉片光合特性、植株農藝性狀和產量變化規律，并分析不同模式下的作物產量和經濟效益，從而為確定適宜的間作大豆種植模式提供理論參考。

關鍵詞：大豆；帶狀間作；光合作用；農藝性狀；產量；經濟效益

中圖分類號：S344.3；S513；S565.1? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2023）06-0001-02

當前，我國大豆年產量約為1 600萬t，而大豆年消費量約為1.1億t左右，供需比例嚴重失衡，致使多達90%的大豆需要進口。為提升大豆產能，西北、黃淮海等地區大面積推廣玉米-大豆帶狀復合種植。然而，在玉米-大豆帶狀復合種植過程中，大豆生長發育的中后期易倒伏，這嚴重影響到植株干物質分配、葉片光合特性和產量形成。對此，以大豆的植株生長和產量為研究對象，分析玉米-大豆帶狀復合種植對大豆葉片光合特性、產量形成和經濟效益的影響，從而為合理確定該模式提供理論參考。

1 玉米-大豆帶狀復合種植概述

復合種植也稱間作，是同一時期內在單位土地上種植兩種或多種作物。在耕地面積不變的情況下，玉米-大豆帶狀復合種植模式通過縮株保密技術，在玉米基本不減產的情況下，可增收一季大豆。其核心技術為：選配良種，擴間增光，縮株保密。凡是能種植玉米、大豆的區域都適合發展該模式。各地可根據本地區特點因地制宜地確定技術模式，例如大豆4～6行、玉米2行模式；大豆4～6行、玉米4行模式；大豆4～6行、玉米3行模式等。其中，2∶4（即2行玉米+4行大豆）種植模式如圖1所示[1]。

1.1 優勢

大豆-玉米帶狀復合種植的主要優勢有提高土地當量比、增加氮素利用率、減少病蟲害等。當帶寬2 m、大豆玉米行距0.6 m、大豆和大豆行距0.4 m時，玉米-大豆帶狀復合種植的土地當量比可達1.42[2]。玉米、大豆的生育期和生長季節基本相同，播種和收獲作業同期，這可以減少田間作業次數，提高生產效率。同時，玉米和大豆的共生期較長，復合群體漏光少，光合作用面積大，有利于提高光能利用率。大豆根部具有固氮作用，不僅能為自身提供充足氮素，還能為玉米提供部分氮素，有利于減少氮肥的施用量。另外，玉米的遮擋可使大豆免受部分蟲害侵襲，從而減少農藥使用量。

1.2 劣勢

大豆為光敏感型作物，光照對其整個生育期的生長發育影響較大。研究表明，大豆中總干物質的91.31%來自于光合產物積累[3]。然而，在玉米-大豆復合種植模式下，玉米和大豆在生長發育過程中不可避免地爭地爭光，使得大豆前期不遮蔭而后期遮蔭，即高位作物（玉米）截獲低位作物（大豆）的光能，導致玉米的光合速率提高而大豆的光能利用率降低。大豆冠層的透光率降低后，會出現莖稈伸長、落花落莢等避蔭反應，進而降低單株莢數、粒數和百粒質量并影響大豆產量。大豆生長的中后期同時受玉米蔭蔽脅迫和自蔭性脅迫，導致莖稈纖細、陡長，易發生倒伏。

2 玉米-大豆帶狀復合種植對大豆種植效應的影響

2.1 大豆葉片的光合特性

在玉米-大豆帶狀復合種植中，光照對大豆植株的生長發育和產量形成有重要影響。有研究認為遮蔭使大豆葉片厚度變薄，葉綠體數量降低，從而引起葉片光合作用降低。程彬等[4]測定不同密度下大豆的葉片葉綠素含量和對應葉片的光合參數時發現，間作大豆的葉片葉綠素含量顯著高于單作大豆，且隨著密度的增加而增加，但大豆生長中后期會受雙重蔭蔽脅迫（高位作物玉米遮蔭和自蔭性），使植株群體冠層內部的PAR嚴重降低，從而導致葉片光合作用降低。大豆密度為20株/m2時，群體的冠層內部光環境較好，大豆倒伏率較低。王甜等[5]的相關試驗表明，增加幅寬有利于大豆截獲光能和提高光合速率，4 m的帶寬能有效改善大豆的光合特性和增加大豆的產量。然而，在一定程度內，隨種植密度的增加，復合種植大豆的光合速率先增后減，而帶寬增加過多會嚴重降低大豆產量。

2.2 大豆植株的農藝性狀

與玉米和大豆單作相比，玉米-大豆帶狀復合種植模式下的大豆在生長發育性狀方面無明顯差異，即播種期、出苗期、初花期、吐絲期、成熟期、全生育期基本相同[6]。但受玉米蔭蔽及自蔭性的影響，復合種植大豆的植株會發生一些脅迫反應，如株高增加和莖粗降低、植株易倒伏。

大量試驗證實，蔭蔽脅迫會促進作物莖稈伸長、莖粗降低和分枝減少，同時降低地上部干物質的積累量。隨著帶寬的增加，大豆株高降低，莖粗增加，分枝數增多。而隨著種植密度的增加，大豆株高增加，莖粗減小，分枝數減少[5]。還有研究顯示，單作模式下大豆的莖粗、莖稈抗折力顯著高于間作，且隨著密度增加而增強，這可能是因為葉片中合成的光合產物大多用于植株向上生長，而非用于莖稈次生生長、分枝發生及產量形成，從而導致莖稈抗折力降低。影響間作大豆植株倒伏率的因素見表1。同時，一些研究認為玉米冠層葉片對太陽光的吸收和反射，使大豆植株群體的光合作用降低，并阻礙葉片中碳水化合物向莖稈中轉移，致使植株的莖粗降低后易倒伏。

2.3 大豆的產量和經濟效益

大量的產量和經濟效益對比試驗表明，玉米-大豆帶狀套種的經濟效益較好。于珍珍等[6]的對比研究表明，與單作相比，玉米、大豆套種中的玉米產量略有降低，但大豆產量顯著提高，總體表現為總產量增加。在不同帶寬下，隨著大豆種植密度的增加，大豆產量先增加后減少。在帶寬2.4 m、種植密度67 500 株/hm2或82 500 株/hm2時，大豆的有效株數、百粒質量、單株粒數均顯著增加，產量較高。楊科等[1]認為在玉米-大豆帶狀復合種植模式下，玉米產量與凈作玉米相當，但多收大豆1 864.2 kg/hm2，因此效益比單作玉米增加6 123.84元/hm2，增收率為39.27%。陶國華[7]采用2∶3（2行玉米+3行大豆）的方式進行玉米套種大豆，其生產季節基本與單作相同，但種植效益比玉米單作、大豆單作分別增長31.20%和32.16%，經濟效益明顯提高。李青竹等[8]認為2行玉米+6行大豆的種植模式是較為合理的群體結構，不僅玉米的千粒質量、單株產量和大豆的株粒數、百粒質量、單株產量較高，而且經濟效益較好，分別較玉米單作和大豆單作增效67.52%和81.35%。

然而，胡海波等[9]的研究顯示，與清種大豆和玉米相比，帶狀復合種植的大豆、玉米產量均有所下降，這可能與帶狀復合種植的玉米行間的空間小、大豆因無法獲得生長所需要的光熱資源而光合作用降低有關。

3 結語

玉米-大豆帶狀復合種植是一種具有明顯優勢的種植制度，根據當地實際情況構建合理的間作種群結構，就能發揮其增產效益。今后，應繼續因地制宜地開展玉米-大豆帶狀復合種植的相關研究，了解玉米和大豆的生長發育規律，探索不同種植模式對間作大豆葉片光合特性、植株干物質分配和產量的影響，從而為玉米-大豆帶狀復合種植技術的推廣提供理論指導。

參考文獻

[1] 楊科，徐紅麗，許靖宜，等.玉米大豆帶狀復合種植模式產量與效益研究[J].安徽農業科學，2021，49（17）：40-42.

[2] 劉鑫.玉豆帶狀間作系統光能分布、截獲與利用研究[D].雅安：四川農業大學，2016.

[3] CHENG B， RAZA A， WANG L， et al. Effects of multiple planting densities on lignin metabolism and lodging resistance of the strip intercropped soybean stem[J]. Agronomy， 2020（10）：1177.

[4] 程彬，劉衛國，王莉，等.種植密度對玉米-大豆帶狀間作下大豆光合、產量及莖稈抗倒的影響[J].中國農業科學，2021，54（19）：4084-4096.

[5] 王甜，龐婷，杜青，等.田間配置對間作大豆光合特性、干物質積累及產量的影響[J].華北農學報，2020，35（2）：107-116.

[6] 于珍珍，孫海天，王宏軒，等.玉米大豆套種水肥一體化滴灌系統設計[J].農機化研究，2020，42（4）：113-116+179.

[7] 陶國華，杜金平，周亞芬，等.玉米套種大豆與單作對比試驗初探[J].江西農業，2019（6）：1+3.

[8] 李青竹，張保亮，李國臣，等.玉米大豆間作套種群體結構與經濟效益研究[J].現代農業科技，2015（18）：34+39.

[9] 胡海波，丁素榮，劉迎春，等.玉米大豆帶狀復合種植模式對糧豆經濟性狀的影響[J].安徽農業科學，2023，51（16）：18-21+25.

Effect of Corn-Soybean Strip Compound Planting on Soybean Planting

LI Suyan

（Liaoning Agricultural Science and Technology Achievement Transformation Service Center， Shenyang 110161， China）

Abstract：? In order to investigate the effects of corn-soybean strip compound planting pattern on photosynthesis， agronomic traits and economic benefits of soybean， the blade photosynthetic characteristics， plant agronomic traits and yield of soybean were analyzed with intercropping soybean as the research object and mono-cropping soybean as the control， and the crop yield and economic benefits under different patterns were analyzed， so as to provide theoretical reference for determining suitable intercropping soybean planting pattern.

Key words：? soybean; strip intercropping; photosynthesis; agronomic trait; yield; economic benefit