魯西北地區大豆/玉米間作適宜品種組合篩選

曹鵬鵬 任自超 高鳳菊 田藝心

摘要：針對魯西北地區大豆/玉米間作模式中存在的品種組合選擇問題，本研究采用3個大豆品種、3個玉米品種隨機組合設置不同處理，并對其大豆、玉米的農藝性狀、產量、經濟效益進行綜合分析及評價。結果表明：不同間作組合中同一大豆、玉米品種的生育期無差異性變化;不同處理間大豆9個農藝性狀均呈顯著差異，不同處理間玉米株高、穗位高、禿頂長、單穗重呈極顯著差異，穗行數、行粒數、果穗直徑呈顯著差異，穗長無差異;玉米在籽粒產量與經濟產值方面為主要貢獻者，其中處理9（德豆99-16與鄭單958組合）的籽粒總產量與經濟總產值均最高。結合經濟總產值、成熟期及生育期相關數據分析，德豆99-16與鄭單958組合在間作模式中表現出較強的適應性與可利用性，為大豆/玉米間作品種的優選組合。

關鍵詞：大豆;玉米;間作;品種篩選

中圖分類號：S565.101+S513.01?文獻標識號：A?文章編號：1001-4942（2019）10-0031-06

Abstract?In view of the selection problem of variety combination existing in the soybean -maize intercropping in the northwest of Shandong Province， three soybean varieties and three maize varieties were randomly combined and set as nine treatments， and the agronomic traits， yield and economic benefits under different treatments were comprehensively analyzed and evaluated. The results showed that there were no differences in the growth period of the same variety of soybean and maize in different intercropping combinations. The agronomic traits of soybean showed significant differences among treatments. Among different treatments， the plant height， panicle height， bald head length and single panicle weight of maize showed extremely significant differences， and there were significant differences in panicle number， grain number and diameter length， but no difference in panicle length. Maize was the main contributor in terms of grain yield and economic output value， among them， the total grain yield and economic output value of the treatment 9 with the combination of Dedou 99-16 and Zhengdan 958 were the highest. Combined with the analyses of economic output value， maturity and growth period， the combination of Dedou 99-16 and Zhengdan 958 showed strong adaptability and availability in the intercropping mode， and was thought as the optimal combination for soybean-maize intercropping.

Keywords?Soybean; Maize; Intercropping; Variety selection

間作是集綠色環保、資源優配、均衡發展為一體的復合型種植模式，實現了對耕地、水肥、光熱及空間等資源的交叉、分層、立體等高效利用[1]，是構建資源節約型、環境友好型生態農業的重要種植模式之一。大豆是我國重要的糧油作物之一，也是獲得植物蛋白的重要來源。玉米作為我國第一大作物，在保障國家糧食安全問題上具有重要地位[2]。大豆/玉米間作不僅可以有效解決糧油生產的均衡配置問題[3]，也是實現農業供給側結構性改革的重要發展方向，是當今新型農業發展的重要研究課題。

針對大豆/玉米間作，眾多學者已進行諸多研究，但多從防控管理[4-7]、植物生理[8-10]、生態環境[11-13]、資源優化配置及經濟效益[14-16]等角度進行試驗，有關兩種作物間作的適宜品種選擇研究尚較少。魯西北地區屬黃淮海平原地帶，是我國大豆主要產區之一，大豆/玉米間作種植模式普及面較廣，但對于適宜本地區間作的大豆、玉米品種選擇及其組合搭配缺乏科學的研究論證。因此，本研究通過探討大豆/玉米間作模式下不同品種組合中大豆、玉米的農藝性狀、產量及綜合經濟效益表現，來篩選適宜本地區間作的大豆玉米品種最佳組合，以解決實際生產中存在的成熟期不一致、倒伏、增產不增收等問題。

1?材料與方法

1.1?試驗地概況

試驗于2017年在德州市農業科學研究院科技園試驗基地進行。該地全年無霜期206 d，年降水量547.5 mm，年均氣溫12.9℃，年均日照時數2 592 h。土壤質地為壤土，土壤有機質含量11.20 g/kg、全氮0.72 g/kg、速效氮58 mg/kg、有效磷9.62 mg/kg、速效鉀91 mg/kg，pH值6.8。前茬作物為冬小麥。麥收后，機械滅茬，人工鏟出麥秸后機械旋耕整地、開溝澆水造墑。

1.2?供試材料

3個大豆品種和3個玉米品種（表1）用于本試驗品種組合篩選研究。

1.3?試驗設計與田間管理

供試大豆、玉米品種于6月19日分別依據間作模式進行種植。裂區設計，每小區2帶，每帶4行玉米間種4行大豆，復合帶狀種植模式。小區行長5 m，寬8 m，面積40 m2。行距均為0.5 m，玉米株距15.8 cm，折合每公頃密度6.45萬株;大豆株距12 cm，折合每公頃密度18萬株。共設置9個處理，重復3次。各處理的組合方式見表2。

其它田間管理措施按高產試驗田標準進行。

1.4?測定項目與方法

成熟后對各處理小區進行隨機取樣，每小區大豆、玉米各取5株，進行植株形態及產量指標的測定。玉米測定項目：株高、穗位高、果穗直徑、穗長、禿尖長、穗行數、行粒數、單穗重、空稈率、生育期、倒伏級別;大豆測定項目：株高、底莢高、分枝數、主莖節數、有效莢數、無效莢數、單株粒數、百粒重、單株粒重、生育期、倒伏級別。各小區測產后折算成每公頃產量。大豆田間倒伏級別以《大豆種質資源描述規范和數據標準》為依據進行鑒定，玉米田間倒伏級別以《玉米種質資源描述規范和數據標準》為依據進行鑒定。

1.5?數據處理與分析

試驗數據通過Microsoft Excel 2016軟件錄入整理及表格制作，用DPS 7.5軟件（Duncans新復極差法）進行顯著性分析。

2?結果與分析

2.1?間作模式下不同處理大豆、玉米生育期及倒伏情況比較

從表3中可以看出，各處理大豆成熟期、生育期、倒伏級別存在一定差異性。生育期長短為德豆99-16﹥齊黃34﹥冀豆12。冀豆12與3個玉米品種間作無倒伏，齊黃34、德豆99-16與登海605的間作均出現3級倒伏，與鄭單958的間作出現2級倒伏。綜合分析可得，間作模式下各大豆品種之間成熟期、生育期存在一定差異，但同一大豆品種與不同玉米品種的間作組合的成熟期、生育期無差異性變化;冀豆12表現出較強的抗倒性。

從表4中可以看出，各處理玉米成熟期、生育期、空稈率及倒伏級別均存在一定差異性。生育期長短為登海605﹥鄭單958﹥登海618。9個間作組合處理的空稈率在0.6%～2.5%之間，其中登海618的空稈率最高，登海605的空稈率最低。鄭單958各間作組合無倒伏現象，登海618、登海605與3個大豆品種的間作均出現2級或3級倒伏。綜合分析可得，間作模式下各玉米品種之間成熟期、生育期有一定差異;同一玉米品種與不同大豆品種的間作組合模式下，成熟期、生育期無差異性變化;鄭單958表現出較強抗倒伏性。

2.2?間作模式下不同處理大豆和玉米主要農藝性狀表現

由表5可以看出，3個大豆品種與不同玉米品種間作組合下，其各農藝性狀表現出不同程度的差異性。齊黃34與各玉米品種間作下，百粒重均無顯著差異;株高、主莖節數、有效莢數，與登海618、鄭單958間作的無顯著差異，且均顯著高于與登海605間作的;底莢高、單株粒數、單株粒重均為與鄭單958間作﹥與登海618間作﹥與登海605間作。冀豆12與各玉米品種間作下，無效莢數與百粒重均無顯著差異;株高、底莢高、主莖節數、有效莢數均表現為與登海605間作﹥與登海618間作﹥與鄭單958間作;單株粒數、單株粒重均表現為與鄭單958間作﹥與登海605間作﹥與登海618間作;分枝數則表現為與登海618間作﹥與登海605間作﹥與鄭單958間作。德豆99-16與各玉米品種間作下，株高、有效莢數、單株粒數、單株粒重均表現為與鄭單958間作﹥與登海618間作﹥與登海605間作;底莢高和百粒重以與登海618間作的表現最高，無效莢數以與登海605間作的表現最多;與各玉米品種間作的分枝數之間無顯著差異。由主區顯著性分析可知，大豆品種之間在株高、底莢高、分枝數、主莖節數、有效莢數、無效莢數、單株粒數、百粒重、單株粒重9個農藝性狀上均存在極顯著差異，表明3個大豆品種之間表型性狀豐富多樣，具有較大的差異性。同一大豆品種與不同玉米品種間作，除主莖節數與百粒重存在顯著差異外，其它農藝性狀上表現出極顯著差異，表明大豆/玉米間作模式對主莖節數、百粒重影響較小。間作效應下，大豆品種間9個農藝性狀均呈極顯著差異，表明大豆農藝性狀受自身遺傳物質與間作效應共同調控。

由表6可以看出，3個玉米品種與不同大豆品種的間作組合，其各農藝性狀表現出不同程度的差異性。登海618與各大豆品種間作下，株高、穗行數均表現為與齊黃34間作、與冀豆12間作的顯著高于與德豆99-16間作;穗長、禿頂長、單穗重均表現為與冀豆12、德豆99-16間作的高于與齊黃34間作;穗位高以與齊黃34間作的表現最高;行粒數以與冀豆12間作的表現最多;果穗直徑以與德豆99-16間作的最大，與冀豆12間作的最小。登海605與各大豆品種間作下，穗長之間無顯著差異;株高和穗位高以與齊黃34間作的表現最高;穗行數、行粒數、果穗直徑、單穗重與冀豆12間作的最高，其次為與齊黃34間作，與德豆99-16間作的最低。鄭單958與各大豆品種間作下，穗行數和果穗直徑均無顯著差異;株高、穗位高、禿頂長均表現為與冀豆12間作﹥與齊黃34間作﹥與德豆99-16間作;行粒數和單穗重以德豆99-16最高。另外，由主區之間顯著性分析可知，各玉米品種在株高、穗位高、穗長、禿頂長、穗行數、行粒數、果穗直徑、單穗重8個農藝性狀上均存在極顯著差異，表明3個玉米品種之間表型性狀豐富多樣，具有較高的差異性。同一玉米品種與不同大豆品種間作，除行粒數差異顯著、果穗直徑無顯著差異外，其余6個性狀均表現出極顯著差異，表明大豆/玉米間作模式對行粒數、果穗影響相對較小。間作效應下，玉米品種間株高、穗位高、禿頂長、單穗重均呈極顯著差異，穗行數、行粒數、果穗直徑呈顯著性差異，穗長無顯著差異，表明玉米農藝性狀受自身遺傳物質與間作效應共同調控。

2.3?間作模式下不同處理大豆、玉米產量及經濟效益比較

由表7可以看出，大豆產量表現為處理6﹥處理9﹥處理3﹥處理5﹥處理7﹥處理1﹥處理8﹥處理2﹥處理4。其中處理6大豆產量最高，為1 230.04 kg/hm2，但與處理3、處理9差異不顯著;處理4大豆產量最低，為1 133.39 kg/hm2，處理6比處理4增產8.53%。這表明處理3、處理6、處理9組合的大豆能夠達到高產效果。

玉米產量表現為處理9﹥處理5﹥處理4﹥處理7﹥處理6﹥處理2﹥處理8﹥處理3﹥處理1。其中處理9玉米產量最高，為8 015.50 kg/hm2，但與處理5差異不顯著;處理1玉米產量最低，為7 098.25 kg/hm2，處理9比處理1增產12.92%。這表明處理9、處理5組合的玉米能夠達到高產效果。對大豆、玉米產量進行綜合分析比較，處理9產量最高，為9 243.86 kg/hm2，其中大豆貢獻率為13.29%，玉米貢獻率為86.71%。

大豆、玉米經濟產值以2017年市場價格（大豆每千克4.4元，玉米每千克1.64元）進行計算，處理6大豆經濟產值最高，每公頃為5 412.18元，但與處理5、處理9差異不顯著;處理9玉米經濟產值最高，每公頃為13 145.42元，但與處理5差異不顯著。對大豆、玉米經濟產值綜合分析比較，處理9經濟產值最高，每公頃為18 550.20元，其中大豆貢獻率為29.14%，玉米貢獻率為70.86%。

以上結果表明，大豆/玉米間作模式下，玉米在籽粒產量與經濟產值方面為主要貢獻者，占據主導地位;處理5、處理9在籽粒產量、經濟效益方面均表現良好。

3?討論與結論

從本研究結果可以看出，間作模式下，不同大豆或玉米品種之間成熟期、生育期存在一定差異，但同一大豆或玉米品種成熟期、生育期無差異性變化，表明成熟期和生育期主要受品種本身遺傳特性控制，間作模式對其影響較小。間作模式下，不同大豆品種之間和同一大豆品種與不同玉米品種間作之間，在株高、底莢高、分枝數、主莖節數、有效莢數、無效莢數、單株粒數、百粒重、單株粒重9個農藝性狀上均存在顯著性差異;不同玉米品種之間和同一玉米品種與不同大豆品種間作之間，在株高、穗位高、穗長、禿頂長、穗行數、單穗重 6個農藝性狀上均存在極顯著差異。這表明品種的農藝性狀受間作模式影響較大，不同間作模式對品種生長發育具有重要影響。

另外，本研究發現，冀豆12×鄭單958和德豆99-16×鄭單958間作組合的大豆產量和經濟效益均顯著高于其它組合，大豆產量分別為1 230.04、1 228.36 kg/hm2，大豆每公頃經濟效益分別為5 412.18、5 404.78元。德豆99-16×鄭單958、冀豆12×登海605間作組合中玉米產量和經濟效益均顯著高于其它組合，玉米產量分別為8 015.50、8 010.25 kg/hm2，玉米每公頃經濟效益分別為13 145.42、13 136.81元。綜合分析來看，德豆99-16×鄭單958間作組合的大豆、玉米產量及經濟效益均最高，且玉米為主要貢獻者，在產量和經濟效益中玉米貢獻率分別為86.71%、70.86%。

羅健[17]、黃妙華[18]等的研究表明，不同間作大豆和玉米品種間的產量、經濟效益等性狀差異很大。這與本研究結果相似，這些差異主要與遺傳和遮光有關。間作中玉米品種主要通過光照對大豆產生影響，一般來說植株較矮、較緊湊的玉米品種對大豆的遮光較輕。本研究中3個玉米品種的株型均比較緊湊，鄭單958、登海605、登海618株高分別為 256、273、265 cm，鄭單958植株相對較矮，對間作大豆遮光較輕。另外，德豆99-16是由德州市農業科學研究院選育而成，該品種在本研究3個大豆品種中株高最高、耐蔭性較強，更具適應性，這可能是德豆99-16×鄭單958間作組合玉米、大豆產量及經濟效益均高的原因。

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