不同品種玉米間作對(duì)其農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

關(guān)鍵詞：玉米；間作；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；玉米生長(zhǎng)率(CGR)；葉面積指數(shù)(LAI)中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào):2097-2172(2025)07-0660-05doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2025.07.012

Effects of Intercropping with Different Maize Varieties on the AgronomicTraitandYield

DI Dan，LI Gang，LI Li (Baiyin Agricultural Technology Service Centre， Baiyin Gansu 73O9OO， China)

Abstract: Inorder to provideabasis for the widespread promotionof theimprovementof maize yield through intercropping ofdiferentvaietiesofaizeinBiineaanexperimentaldemonstrationascaedoutinXiaouan Villge，Baojowsip， PingchuanDistrict，BaiyinCityandtheexperimentalvarietieswereJinsui915(JS915)，Denghai6O5(DH6O5)andXianu1225 (XY1225)，whichwerewidelypopularzedinBaiinreaandteefectsofintercroppngofferentvarietisofmazeoagomic traitsandyieldsrecompaedthrough3varietisof2:2:intereropping，1:1:intercroppingandmoocultureResultsshowdtat the yield of Jinsui 1915 and Xianyu 1225 varieties in 2:2:2 intercropping were 14.54% and 11.22% higher than that of monoculture， respectively，but the yield of Denghai 605 was 9.51% and 16.79% lower than that of monoculture after intercropping at 2:2:2 and 1: 1:1 ，respectively，which may bedue to theshort growth periodof Denghai 6O5.Thedistribution of canopystructure in the 2:2:2 intercroppingmodewasmoreationalat tepopulationlevel，whichcouldimprovetheutilizationateoflightnergyandprootete growth of 3 maize varieties.Therefore，when increasing the yield through 2:2:2 intercropping or 1:1:1 intercropping with diffrent maizevarieties，itisadvisable tochoose maize varieties withconsistentgrowth periodsandadoptthe2:2:2 planting pattern.

Key Words: Maize; Intercropping; Agronomic trait; Yield; Crop growth rate (CGR); Leaf area index (LAI)

2023年白銀市玉米種植面積11.96萬(wàn) hm² ，占全市糧食作物播種面積的 44.77% ，是當(dāng)?shù)胤N植面積最大的農(nóng)作物[1]。玉米種植在保障糧食安全、畜牧業(yè)以及農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展中起到不可替代的作用[2]。由于近年來(lái)玉米價(jià)格較穩(wěn)定，當(dāng)?shù)匕傩辗N植玉米的積極性都較高，但是玉米增產(chǎn)增效的方法有限，目前普遍是種植高產(chǎn)品種、增加種植密度、提高化肥施用量。因此，探尋一種不增加成本就能提高玉米產(chǎn)量的方法十分重要。玉米不同品種間種是指特定的兩個(gè)或多個(gè)玉米單交種，將種子按一定行比相間種植的栽培方式[3]。對(duì)不同基因型玉米單交種增加產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)研究表明，不同品種玉米間混作能夠增加種植生產(chǎn)力穩(wěn)定性[4-5]，延緩葉片衰老，改善籽粒品質(zhì)[6]，增加抗性7]，提高光能利用率，增加產(chǎn)量8-14]。多個(gè)玉米品種間種、混種是一項(xiàng)簡(jiǎn)單易行的高產(chǎn)栽培方式，它不需任何額外的投資即可實(shí)現(xiàn)玉米的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)。該技術(shù)簡(jiǎn)單、靈活，易被農(nóng)民掌握接受，具有較高的推廣價(jià)值[15]。本試驗(yàn)是為了探索通過(guò)不同品種玉米間作的種植方式提高玉米群體生態(tài)效應(yīng)，發(fā)揮當(dāng)代優(yōu)勢(shì)，提高玉米產(chǎn)量。為掌握間混作技術(shù)的適應(yīng)性、穩(wěn)定性、豐產(chǎn)性等綜合品質(zhì)，在白銀市平川區(qū)寶積鎮(zhèn)小川村進(jìn)行了試驗(yàn)示范，為在白銀地區(qū)廣泛推廣玉米不同基因型品種間作以提高玉米產(chǎn)量提供依據(jù)。

1材料和方法

1.1 供試材料

供試玉米品種金穗1915（JS1915），為白銀金穗種業(yè)有限公司生產(chǎn)；登海605(DH605)，為山東登海種業(yè)股份有限公司生產(chǎn)；先玉1225（XY1225）為鐵嶺先鋒種子研究有限公司生產(chǎn)。以玉米品種均為近年來(lái)在白銀市各縣區(qū)大面積推廣且親緣關(guān)系較遠(yuǎn)品種。

1.2試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2023年在白銀市平川區(qū)寶積鎮(zhèn)小川村進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)海拔 1500m ，年均氣溫 9.7^9?/C ，無(wú)霜期 170d ，年降水量 210mm ，年日照時(shí)數(shù)3200h。試驗(yàn)地土壤肥力均勻，土壤為砂壤，土地平整，灌溉方便，前茬作物為玉米。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)間作和單作2種種植方式。其中，間作按照行比設(shè) 1:1:1 （1行JS1915、1行DH605和1行XY1225）和 2: 2:2 （2行JS1915、2行DH605和2行XY1225)2種模式；單作分別為JS1915、DH605和XY1225單種。3次重復(fù)，小區(qū)面積為 31.5m² （ 9.0m×3.5 m)，小區(qū)間間隔 30cm ，區(qū)組間隔 50cm ，四周設(shè)1m 的保護(hù)行。試驗(yàn)于2023年4月上旬覆膜后單行單株等行距種植，株距 22cm ，行距為 70cm ，種植密度7.5萬(wàn)株 ?/hm² 。各處理均施 N225kg/hm² 、P₂O₅90kg/hm² 。氮肥基施 40% ， 60% 在拔節(jié)期和大喇叭口期按 3:2 的比例追施， P₂O₅ 全部基施。采用膜下滴灌水肥一體化管理[16]，其他管理措施與大田生產(chǎn)一致。

1.4測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的測(cè)定玉米成熟期各處理每個(gè)品種取20個(gè)代表性果穗樣品進(jìn)行考種，測(cè)定百粒重、穗粒數(shù)等。各小區(qū)不同品種實(shí)收計(jì)量。

1.4.2葉面積指數(shù)(LAI)的測(cè)定 生育期內(nèi)在玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期、成熟期各小區(qū)每個(gè)品種隨機(jī)取3株，用直尺測(cè)定每株有效葉片長(zhǎng)(L)與最大葉寬(B)，計(jì)算葉面積指數(shù)(LAI）[13]。

式中， n 為單株有效葉片數(shù)； ρ 為種植密度。

1.4.3SPAD值的測(cè)定用TYS-A型葉綠素儀測(cè)定開(kāi)花后第7、12、17、22、27、32天的SPAD值，在每片葉片上、中、下位置重復(fù)3次。各處理測(cè)5株，計(jì)算平均值。

1.4.4玉米生長(zhǎng)率（CGR）的測(cè)定在玉米苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期、成熟期各小區(qū)每個(gè)品種隨機(jī)取3株，將選取玉米植株的莖、葉、穗分離，標(biāo)記后分別放入烘箱，將烘箱溫度設(shè)定在 105°C 條件下殺青 0.5h ，然后控溫至75°C 烘干至恒質(zhì)量，冷卻至室溫稱量質(zhì)量，計(jì)算玉米干物質(zhì)積累量，由此計(jì)算出玉米生長(zhǎng)率（CGR）[13]

玉米生長(zhǎng)率(CGR)指單位時(shí)間內(nèi)每一株玉米所累積的干物質(zhì)重。

式中， W₂-W₁ 表示某段時(shí)間內(nèi)單株玉米植株干重的凈增長(zhǎng)量， t₂-t₁ 為對(duì)應(yīng)前后2次測(cè)定干物質(zhì)的取樣間隔天數(shù)。

1.4.5株高、穗位高的測(cè)定在玉米成熟期各小區(qū)每個(gè)品種隨機(jī)取5株測(cè)量株高和穗位高。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel2019進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和繪圖，采用SPSS27軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)

2 結(jié)果與分析

2.1不同品種間作對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

2.1.1百粒重由表1可以看出，DH605和XY1225間作與單種的百粒重相比差異不顯著，JS1915 2:2:2 間作與 1:1:1 間作、單種相比差異顯著。 JS19152:2:2 間作比 1:1:1 間作百粒重增加 20.39% ，比單種百粒重增加 22.22% （2號(hào) DH6052:2:2 間作比 1:1:1 間作百粒重增加3.67% ，比單種百粒重增加 20.91% ； XY12252:2 ：

2間作比 1:1:1 間作百粒重增加 3.23% ，比單種百粒重增加 31.23% 。說(shuō)明兩種間作方式均能夠增加百粒重， 2:2:2 間作模式增加幅度較大。

2.1.2穗粒數(shù)由表1可以看出，JS1915間作與單種穗粒數(shù)差異顯著， JS19152:2:2 間作和 1: 1:1 間作分別比單種穗粒數(shù)分別增加 12.76% 19.85% 。DH605間作處理與單種的穗粒數(shù)差異不顯著， 2:2:2 間作和 1:1:1 間作比單種穗粒數(shù)分別降低 8.44% 、 8.69% 。XY1225間作與單種相比穗粒數(shù)差異不顯著， XY12252:2:2 間作比單種穗粒數(shù)增加 0.71% ， 1:1:1 間作比單種穗粒數(shù)降低 1.01% 。說(shuō)明JS1915間作能夠增加穗粒數(shù)，DH605間作反而降低了穗粒數(shù)，XY1225間作對(duì)穗粒數(shù)的影響不大。

2.1.3產(chǎn)量由表1可以看出，同一品種兩種間作處理與單種的產(chǎn)量相比差異顯著。JS1915和XY1225在 2:2:2 間作處理下的產(chǎn)量均最高，分別比 1:1:1 間作處理下高 12.93% 、 3.16% ，比單種產(chǎn)量高 14.54% 、 11.22% 。DH605單種產(chǎn)量最高，分別比 2:2:2 間作、 1:1:1 間作高9.51% 、 16.79% 。說(shuō)明間作能夠增加JS1915和XY1225的產(chǎn)量，其中以 2:2:2 間作模式增產(chǎn)幅度最大，但是反而降低了DH605的產(chǎn)量。

2.1.4玉米出籽率由表1可以看出，不同處理的出籽率差異顯著，但這種差異主要是品種不同造成的，不同間作處理對(duì)同一品種出籽率的影響差異不顯著。JS1915、DH605、XY1225三個(gè)玉米品種3種處理的平均出籽率分別為 75.2% 、78.6% 、 81.2% 。說(shuō)明間作處理對(duì)玉米出籽率基本無(wú)影響。

2.2 不同品種間作對(duì)玉米葉面積指數(shù)(LAI)的影響

從圖1可以看出，不同處理全生育期葉面積指數(shù)(LAI變化總體呈拋物線型，在吐絲期達(dá)到最大值。且 XY12252:2:2 間作全生育期LAI值均為最高，說(shuō)明葉片作為形成光合物質(zhì)的重要場(chǎng)所，葉片的生長(zhǎng)可能是影響產(chǎn)量的重要因素之一。3個(gè)品種在 2:2:2 間作處理下的平均LAI均為最高，1:1:1 間作次之，單種最低。JS1915、DH605、XY1225三個(gè)品種 2:2:2 間作處理下的平均LAI分別比單種高 6.94% 、 7.92% 、 9.60% ， 1:1:1 間作處理下的平均LAI分別比單種高 3.40% 、0.44% 、 3.25% 。說(shuō)明間作模式下群體冠層結(jié)構(gòu)分布更加合理，能夠提高光能利用率，增加葉面積指數(shù)。

2.3 不同品種間作對(duì)玉米SPAD值的影響

從圖2可以看出，各處理在測(cè)定期的葉綠素含量（SPAD）變化均為先增高后降低。JS1915和XY1225兩個(gè)品種各處理的SPAD值均在8月16日達(dá)到最高， DH6052:2:2 間作和單種的SPAD值也在8月16日達(dá)到最高，但 1:1:1 間作的SPAD值在8月11日就達(dá)到峰值；這可能是由于DH605在 1:1:1 間作種植模式下生育進(jìn)程加快造成的。JS1915、DH605、XY1225三個(gè)品種均在2:2:2 間作處理下平均SPAD值最高，分別比單種分別高 6.49% 、 6.90% 、 8.84% ，說(shuō)明間作可以增加玉米葉片的葉綠素含量，提高光合速率。

2.4不同品種間作對(duì)玉米生長(zhǎng)率(CGR)的影響

由圖3可以看出，各處理玉米生長(zhǎng)率(CGR)變化呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)，在吐絲期－灌漿期增長(zhǎng)速度最快， XY12252:2:2 間作整個(gè)生育期CGR均為最高，平均CGR為 2.394g/(plant?d) ，DH605 1:111 間作整個(gè)生育期平均CGR最低，為 。JS1915、DH605、XY1225在2:2:2 間作處理下的CGR峰值分別較單種高10.07% 、 15.90% 、 16.29% ， 1:1:1 間作處理下的CGR峰值分別為單種高 4.47% 、低 4.85% 、高6.47% 。說(shuō)明 2:2:2 間作能夠增加植株生長(zhǎng)率。

2.5不同品種間作玉米對(duì)株高、穗位高的影響

由圖4可以看出，JS1915的株高和穗位高均表現(xiàn)為 2:2:2 間作 >1:1:1 間作 > 單種，DH605和XY1225的株高和穗位高均為 2:2:2 間作 > 單種 >1:1:1 間作。且同一品種不同處理間株高相比差異顯著，JS1915、DH605、XY1225三個(gè)品種 2:2:2 間作處理下的株高比單種分別增加 19.58% 、 3.49% 、 12.91% ；同一品種 2: 2:2 間作處理與 1:1:1 間作、單種的穗位高差異顯著，JS1915、DH605、XY1225三個(gè)品種 2: 2:2 間作處理下的穗位高比單種增加 32.11% ！18.22% 、 29.57% 。品種間平均株高表現(xiàn)為XY1225>JS1915>DH605 ，平均穗位高 XY1225> DH605>JS1915 。說(shuō)明 2:2:2 間作模式能夠增加玉米植株高度和穗位高度。

3討論與結(jié)論

間混作能夠改善群體的通風(fēng)、透光狀況，增加葉面積指數(shù)和光合速率「17]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，金穗1915、登海605、先玉1225三個(gè)品種 2:2: 2間作處理下的平均LAI分別比單種高 6.94% 小7.92% 、 9.60% ，平均SPAD值分別比單種高6.49% 、 6.90% 、 8.84% ，整個(gè)生育期平均CGR分別比單種增加 10.07% 、 15.90% 、 16.29% ，株高比單種增加 19.58% 、 3.49% 、 12.91% ，穗位高比單種增加 32.11% 、 18.22% 、 29.57% ，說(shuō)明 2:2:2 間作模式下群體冠層結(jié)構(gòu)分布更加合理，能夠提高光能利用率，增加干物質(zhì)量，促進(jìn)3個(gè)品種玉米植株的生長(zhǎng)。

梅沛沛［I8]認(rèn)為，不同基因型玉米合理間作能夠提高群體產(chǎn)量和抗逆性。趙文躍等[9]也認(rèn)為，將玉米單種該為玉米高、中、矮稈雜交種按一定比例間種，形成波浪起伏的立體栽培模式能夠充分發(fā)揮玉米生物學(xué)特性，改善玉米品質(zhì)，降低投入，增加收益。本試驗(yàn)表明，金穗1915、先玉1225和登海605三個(gè)不同品種玉米間作能夠增加百粒重，這與前人研究結(jié)果一致[1.14]，且 2:2:2 間作模式的增加幅度大于 1:1:1 模式。金穗1915和先玉1225兩個(gè)品種 2:2:2 間作后產(chǎn)量比單種分別高 14.54% 、 11.22% ，但是登海605在2:2:2 、 1:1:1 間作后產(chǎn)量反而比單種降低9.51% 、 16.79% 。金穗1915和先玉1225間作能夠提高產(chǎn)量，但是登海605與其他兩個(gè)品種間作產(chǎn)量反而降低，在百粒重增加且取樣穗數(shù)一致的情況下，這可能與登海605與其他兩個(gè)品種間作后穗粒數(shù)減少有關(guān)，登海 6052:2:2 間作比單種登海605穗粒數(shù)降低 8.44% ， 1:1:1 間作登海605比單種登海605穗粒數(shù)降低 8.69% ，而穗粒數(shù)的減少可能是因?yàn)榈呛?05生育期與其他兩個(gè)品種相比較短，造成了登海605在間作模式下授粉不良，這與史振聲［20]的研究結(jié)果一致，玉米品種間混種時(shí)生育期相差太大易造成授粉不良而導(dǎo)致減產(chǎn)。通過(guò)比較登海605在間作和單種不同模式下的全生育期平均葉面積指數(shù)、開(kāi)花至開(kāi)花后第32天的平均葉綠素含量及平均地上部生物量也可看出，2:2:2 間作模式均大于單種模式，說(shuō)明 2:2:2 間作能夠促進(jìn)登海605玉米植株的生長(zhǎng)，只是因?yàn)樯诓町悓?dǎo)致的授粉不良造成了減產(chǎn)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，間作能夠提高光能利用率，促進(jìn)玉米植株的生長(zhǎng)，增加籽粒重，且 2:2:2 間作模式增加幅度大于 1:1:1 間作模式。但是當(dāng)選擇的間作品種生育期不一致時(shí)，由于授粉不良導(dǎo)致的穗粒數(shù)降低會(huì)造成間作后的產(chǎn)量反而不如單種。因此，當(dāng)通過(guò)不同玉米品種 1:1:1 或2:2:2 間作提高產(chǎn)量時(shí)，宜選擇生育期一致的玉米品種按照 2:2:2 模式種植。

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