中原二作區玉米/秋馬鈴薯不同行比對馬鈴薯生長的影響

中圖分類號：S532 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006—6500.2025.07.002

Abstract：Toexploretheefectsofdiferentrowratiosinmaize/autumpotatointercroppingonthegrowthofautumnpotatonthe central double cropping system zone.this experiment set up seven row ratios：T1（maize/potato =1/1 ），T2（maize/potato 1/2），T3 （maize/poato/），4（epat/）zeota/2）（pota/3dzeota/4）.l calcharacteristicsandyieldofpotatoandedaphicconditionunderdiferentrowratioswereanalyzedandcompared.Theresults showed that ⁷¹² increased the yield compared toother treatments;Theplant heightof potatodecreased withthedecreaseoftherowratio.Therewasnosignificantdiferenceinsoilmoisturecontentamongthetreatments;ThedailysoiltmperatureinTwasreduced （204 8.9% and the daily temperature reduced 46.7% compared to ^′17 . Based on comprehensive analysis，one row of maize and two rows of autumnpotato（maize/potato=1/2）isoreimplementarywithrespecttothegrowthofautumnpotatoinShandongprovince，especally in the southwest part.

Keywords： autumn potato; maize; intercropping;row ratio; environment of growth; yield

馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）和玉米（Zea maysL.）均原產自南美洲，屬一年生草本植物，同小麥、水稻、玉米并稱世界四大糧食作物。中國是馬鈴薯播種面積最大的國家，截至2021年，中國馬鈴薯種植面積達 578.3×10⁴hm² ，占世界馬鈴薯播種面積的24.2% ，平均單產量達 16.3t?hm^-2[2] 。魯西南地區屬于馬鈴薯中原二作區，主要分為春、秋兩季種植，春馬鈴薯生長季為3—5月，秋馬鈴薯生長季為8—11月，于春節和元旦期間上市，銷售價格高且可就地貯藏，經濟效益好，風險較低，但8月高溫的環境，常導致馬鈴薯地下塊莖腐爛和地上幼苗萎蔫，影響產量，因此在秋馬鈴薯生長前期進行遮陰處理，增加馬鈴薯出苗率進而提高產量，是秋季馬鈴薯生產的主要方法。

間套作是我國農業的一種重要的栽培模式，利用不同作物在時間和空間上的互補關系，充分利用光熱水氣等資源，增強作物生產力，穩定農田生態系統。在實際生產中，高位作物搭配低位作物、禾本科作物搭配豆科作物這兩種模式最為常見，馬鈴薯玉來間作屬高桿/矮桿高低位間作栽培模式，可以優化田間小氣候，高位作物（玉米）的遮陰在一定程度上降低空氣溫度、地表溫度以及田間風速，預防干熱風，使低位作物（馬鈴薯）具有更涼爽的微環境，促進前期生長。植物生長的主要能量來源是光能，不適宜的間套作行比配置會影響馬鈴薯植株對光照的吸收，加強玉米與馬鈴薯之間的競爭關系，減弱復合群體之間的間套作優勢，遮陰過密造成的弱光條件會降低馬鈴薯凈光合速率，使馬鈴薯植株無法獲得充足的能量，而遮陰較弱造成的強光則使馬鈴薯環境溫度升高，影響馬鈴薯生長發育和生理代謝8，加重病蟲害的發生；不恰當的遮陰時期也會影響間作套優勢，若玉米的遮陰發生在馬鈴薯塊莖膨大期，會嚴重影響馬鈴薯淀粉含量、干物質量等品質指標的形成[1]。

玉米對馬鈴薯的遮陰效果及最適宜的作物田間配置一直是研究重點，前人在玉米馬鈴薯間套作栽培的田間配置和品種選擇上進行了較多的研究，但是由于種植環境與品種間差異，其間套作比例也存在較大區別，云貴地區的玉米/馬鈴薯最佳間作比為2/2，西藏河谷平原的玉米/馬鈴薯間作比以2/3效果最佳，而黃土高原3的玉米/馬鈴薯最佳間作比為4/2，且在馬鈴薯品種選擇時，應選用株型緊湊的中早熟品種，晚熟高桿4的馬鈴薯品種不適用于玉來間套作。但針對中原二季作區玉米間作秋馬鈴薯的研究較少，本研究針對中原二作區環境特點與馬鈴薯生產方式，以秋馬鈴薯、鮮食玉米為對象，開展馬鈴薯與玉米最適間作行比的研究，旨在篩選適合中原二季作區特別是魯西南地區等帶寬間作模式下，秋季馬鈴薯/玉米間作的最佳行間比，為秋季馬鈴薯的推廣種植提供技術支撐。

1材料與方法

1.1試驗地點及供試品種

試驗在山東省濟寧市鄒城市看莊鎮七賢莊村濟寧農科院試驗基地（ 117.09^°E，35.23^°N 進行，土壤有機質 9.4g?kg^-1 ，全氮含量 0.975g?kg^-1 ，有效磷含量 119.9mg^.kg^-1 、速效鉀含量 333.1mg?kg^-1，pH 值4.59 。該區域屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，全年平均氣溫 14.9^°C ，年平均降水量約 686.5mm 。供試馬鈴薯品種為荷蘭15系列品種，生長期約90d；供試玉米品種為鮮食玉米，生長期為 65～85d 。

1.2試驗設計

試驗共設有7個處理（表1，每處理設置3個重復。播種前整地起壟，單壟單行栽培，壟間距 60～ 70cm ，壟高 10～15cm_? 。壟上種植馬鈴薯，壟間種植玉米。玉米2020年6月10日播種，株距 20～25cm ；秋馬鈴薯8月20日播種，株距 20～25cm，11 月17日收獲。玉米收獲后，莖稈仍要保留，以便馬鈴薯遮陰，待馬鈴薯齊苗后清除。種植前施加底肥，生育期內不再進行追肥。

表1間作試驗設計

Tab.1Design of interexperiment

1.3 測定項目及方法

1.3.1馬鈴薯生長環境測定馬鈴薯出苗后，在兩作物鄰接的行間采用多點取樣法，探測同一天內不同時刻（8：00、10：00、12：00、14：00、16：00、18：00），各處理地下 10cm 處土壤的溫度、含水量及地上 1m 處的空氣溫度情況。

1.3.2馬鈴薯生長狀況測定在馬鈴薯出苗 左右，隨機選取10株馬鈴薯植株（排除邊行植株），記錄植株高度、植株葉片數。

株高：直尺測量，株高為地上莖基部到植株頂端生長點的垂直高度。

葉片數：直接計數測量。

產量：按小區實際產量記產后換算單位面積產量。單位面積產量 實收產量/實際種植面積。

1.4數據處理

本試驗數據采用軟件SPSS17.0及WPS進行處理，采用鄧肯氏法及T檢驗進行顯著性分析，采用OriginPro2021軟件進行圖形繪制。

2結果與分析

2.1玉米/秋馬鈴薯不同間作行比對馬鈴薯生長環境的影響

2.1.1對秋馬鈴薯土壤溫度的影響 綜合分析8：00—

18：00時間段不同間作模式下空氣溫度及馬鈴薯10cm 處土壤溫度變化情況（圖1），結果發現，空氣溫度與土壤溫度變化趨勢基本一致。各處理的最低土壤溫度均出現在8：00；除T5、T6處理的土壤最高溫度出現在14：00，其余處理的土壤最高溫度出現在16：00。

圖1玉米/秋馬鈴薯不同間作行比對 10cm 處土壤溫度的影響

Fig.1Impact of different maize/autumn potato intercropping ratios on 10cm depth soil temperature

比較氣溫最高（16：00）對各處理的土壤溫度情況發現（圖1表2）：T7處理 gt;T4 處理 DT3 處理gt;T6處理gt;T5處理 Σgt;T2 處理 Δ[gt;T1 處理。T7處理與T4處理的王壤溫度顯著高于其他處理，但二者之間差異不顯著；T1處理與T2處理的土壤溫度顯著低于其他處理，但二者之間無顯著差異。相同玉米/秋馬鈴薯用地比例，T5處理較T1處理的土壤溫度高，T7處理較T2處理的土壤溫度高；相同玉米種植行數，隨著玉米/秋馬鈴薯用地比例的增大，土壤溫度逐漸升高。綜合來看，不同玉米與馬鈴薯間作比例，T1處理和T2處理的單日最高溫度較其他處理較低，均未超過 30^qC ，且日溫差最??；T7處理的土壤日均溫度最高，日溫差較大。

表2玉米/秋馬鈴薯不同間作行比同一天內不同時刻 10cm 處土壤溫度表現 Tab.2Differences in10 cm depth soil temperatureperformance between maize/autumn potato intercropingratios during several times of the day

注：不同小寫字母表示差異顯著 ?-0.05 。下同。

自10：00起，隨氣溫的升高，同一時刻各處理之間的溫度差異逐漸增大（圖1、表3），表現為8：00各處理間最大溫差僅為 1.02‰ 處理間最大溫差增加至為 5.56°C ；T2處理（玉米/秋馬鈴薯 =1/2 ）的表層土壤全天平均溫度較T7處理（玉米/秋馬鈴薯 =2/4 ）降低約 2.5⁹C ，顯著降低了 8.86% ，全天溫差顯著降低59.47% 。

表3玉米/秋馬鈴薯不同間作行比 10cm 處土壤溫度差異

Tab.3Differences in soil temperature at a 10cm depth between maize/autumn potato intercropping ratios

2.1.2對秋馬鈴薯土壤含水量的影響通過測定秋馬鈴薯 10cm 處土壤含水量的變化發現（圖2），T5處理 gt;T2 處理 gt;T6 處理 gt;T7 處理 Σgt;T2 處理 處理gt;T4處理，但各處理之間無顯著性差異，T4處理（玉米/秋馬鈴薯 =1/4 ）的 10cm 處土壤含水量最低，為13.87% ，T5處理（玉米/秋馬鈴薯 =212 ）的土壤含水量最高，為 15.57%T3 處理、T5處理、T7處理的土壤濕度變化范圍較大，T1處理的土壤濕度變化范圍較小。綜合比較發現，相同玉米種植行數，馬鈴薯種植行數與土壤含水量呈反比，表現為T1處理 Σgt;T2 處理 Σgt;T3 處理 gt;T4 處理，T5處理 gt;T6 處理 ‰gt;T7 處理；相同馬鈴薯種植行數，玉米種植行數與土壤含水量變化呈正比，即T5處理 gt;T2 處理、T6處理 gt;T3 處理、T7處理 gt;T4 處理；玉米間作秋馬鈴薯行比不同但用地比例相同時，玉米種植行數與土壤含水量變化呈正比，土壤含水量表現為T5處理較T1處理顯著增加 1.76% ，T7處理較T2處理顯著增加 1.08% 。

2.1.3對秋馬鈴薯株高及葉片數的影響觀測不同玉米/秋馬鈴薯間作比例處理對秋馬鈴薯株高（圖3）影響發現：T6處理 gt;T2 處理 gt;T3 處理 處理 gt;T1 處理 gt;T4 處理 gt;T7 處理，各處理之間差異顯著。其中，T6處理的馬鈴薯株高顯著高于其余處理，株高為 26.30cm ，T2處理次之；T7處理的馬鈴薯株高顯著低于其余處理，株高為 19.10cm T1處理和T4處理之間差異不顯著，T5處理和T3處理之間無顯著性差異。

觀測不同玉米/秋馬鈴薯間作比例處理對秋馬鈴薯葉片數（圖3的影響發現：T5處理 ：gt;T2 處理 ：gt;T3 處理 gt;T4 處理 gt;T6 處理 gt;T 處理 gt;T1 處理，播種后20d ，馬鈴薯的葉片數均多于10片，其中T1處理的馬鈴薯葉片含量顯著低于其他處理，為10片；T5處處理平均值差異顯著性（ Plt;0.05. 測驗采用鄧肯氏法。下同。

圖2玉米/秋馬鈴薯不同間作行比對 10cm 處土壤含水 量的影響 Fig.2 Differencesin soil moisture content ata 10cm depth between maize/autumn potato intercropping ratios

理的馬鈴薯葉片含量顯著高于其余處理，為13片；

其他各處理之間葉片數差異不顯著。

2.1.4對馬鈴薯產量的影響觀察不同玉米/秋馬鈴薯間作比例處理對馬鈴薯產量（圖4影響發現：T2處理 gt;T4 處理 gt;T3 處理 DT 處理 gt;T6 處理 gt;T1 處理 gt;T5 處理，T2處理的產量（ 65197.5kg?hm^-2 顯著高于其他處理，T3處理 ?^T4 處理之間無顯著性差異，T1處理、T6處理之間無顯著性差異，T5處理（59413.5kg?hm^-2 ）顯著低于其余處理。相同馬鈴薯間作行數對比，T2處理（玉米/秋馬鈴薯 ?=1/2 的馬鈴薯的產量較T5處理（玉米/秋馬鈴薯 =2/2 ）顯著提高9.74% ；間作行比用地比例相同時，T2處理（玉米/秋馬鈴薯 =1/2 ）的馬鈴薯產量較T7處理（玉米/秋馬鈴薯 =2/4 ）顯著提高 2.22% 。結果表明，玉米/秋馬鈴薯 間作行比為 1/2 時，可達到較高產量。

圖3玉米/秋馬鈴薯不同間作行比對馬鈴薯株高及葉片數的影響

Fig.3Effectsof different treatments of maize/autumn potato intercropingonplant heightand leaf numberof potato

圖4玉米/秋馬鈴薯不同間作行比對馬鈴薯產量的影響

Fig.4Effectsof diferent treatmentsof maize/autumn potato intercropping onyield of potato

3討論與結論

3.1 討論

本研究結果表明，隨著氣溫的升高，不同行比間作處理的玉米遮陰效果差異逐漸顯著，溫度越高，差異越大；玉米種植行數相同時，秋馬鈴薯種植行數與土壤溫度呈正比，與土壤含水量呈反比；馬鈴薯種植行數相同，玉米種植行數與土壤含水量呈正比，但不能顯著降低土壤溫度；在高/低位間作模式下，低位作物占比越高，高位作物對低位作物的遮陰效果越低，這與鄒遠等、曹曼君關于玉米與花生、玉米與大豆不同間作比例試驗的研究結果一致。

間作模式下，受高位作物玉米遮陰的影響，低位作物馬鈴薯對光能的競爭會增加其莖稈的高度，以便獲得更多的光照[。在柑橘與生姜的間作研究中發現8，柑橘可為生姜降低冠層光照強度，減輕日光灼傷。本研究結果表明，玉米/秋馬鈴薯不同行比間作處理中，玉米種植行數一致時，馬鈴薯的株高與馬鈴薯種植行數呈倒“U”型關系，即過密和過疏的間作行比均為降低馬鈴薯株高，這與玉米間作馬鈴薯[]丹參[2]花生的研究結果表現一致。葉片是馬鈴薯進行光合作用的重要場所，葉片數量決定植株的受光面積，并影響植株光合作用能力和物質同化潛力22，適當的間作比例可以在避免馬鈴薯徒長，增加馬鈴薯株高和葉片數，促進馬鈴薯形態建成和物質積累，這與肖力力等23的研究結果一致。本研究中，T1處理（玉米/秋馬鈴薯 ?=1/1 ）對馬鈴薯的遮陰程度較高，降低了馬鈴薯的葉片數；T2處理的行比間作對馬鈴薯進行適度的遮陰，對馬鈴薯葉片數和株高產生一定的促進作用，有利于植株的光合作用，進而影響馬鈴薯產量，這與黃承建等24、字淑慧等[25的研究結果一致。

本試驗于秋馬鈴薯齊苗后移除玉米秸稈，故遮陰效果主要影響秋馬鈴薯苗期生長，作為喜冷涼作物，秋馬鈴薯苗期處于8月高溫高濕階段，若此時玉米/馬鈴薯間作行比過大，則降低遮陰面積，造成土溫度的升高；若間作行比過小，則影響通風效果，使土壤含水量增大。過疏過密的間作比例，均會造成塊莖腐爛，降低出苗率，最終影響植株長勢和最終產量。T2處理的土壤溫度為 26.7°C ，土壤含水量為14.8% ，播后20d，株高 25cm 左右，葉片數12片，產量為 33698kg?hm^-2 ，顯著優于其他處理，這與姬忠明等2楊曉峰2的研究結果一致，即產量隨高位作物的密度增加呈先增后減的趨勢。

3.2 結論

綜合分析，針對中原二作區特別是魯西南地區玉米與秋馬鈴薯實際生產條件，等帶寬間作模式下T2處理，即1行玉米間作2行秋馬鈴薯更有利于秋馬鈴薯的生長。但在本研究中，未分析玉米的相關數據，可以在后續的試驗中增加對玉米生產指標、間作系統群體產量及整體經濟效益的分析。

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