玉米與花生田間套作模式對(duì)作物形態(tài)特征及產(chǎn)量的影響分析

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，作物間作在我國(guó)擁有悠久的歷史，并且在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，間作能夠提升作物對(duì)光、熱、水、養(yǎng)分等資源的利用效率，是一種有效的提質(zhì)增產(chǎn)種植模式。此外，間作還能有效減少病蟲害的發(fā)生，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性。在遼寧省鳳城地區(qū)，玉米和花生是重要的農(nóng)作物。本研究通過(guò)探索玉米田間作花生對(duì)作物形態(tài)及產(chǎn)量的影響，旨在為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，提升農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

一、玉米-花生作物間作的優(yōu)勢(shì)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際操作中，作物的間作方式不僅能夠最大化地利用土地資源，還能借助作物間的相互作用，改善農(nóng)田的微環(huán)境，從而有利于作物的生長(zhǎng)和發(fā)育。特別是在耕地面積受限的情況下，通過(guò)實(shí)施間作種植，可以顯著提升單位面積的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。其中禾本科植物與豆科植物的間作尤為常見(jiàn)，這種組合通過(guò)空間和養(yǎng)分的互補(bǔ)利用，顯著提高了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。以玉米與花生間作模式為例，這種典型的禾豆間作模式通過(guò)提高植株對(duì)光照的截獲效率以及地下根系間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的互補(bǔ)利用，促進(jìn)了花生對(duì)鐵元素的吸收和利用，有利于根系固氮能力的發(fā)揮，提高了花生葉片葉綠素的含量，增強(qiáng)了葉片的光能捕獲能力和對(duì)弱光的利用效率。同時(shí)，通過(guò)提高玉米葉片對(duì) CO₂ 的固定能力，增強(qiáng)了葉片的光合作用，從而提高了玉米的光合生產(chǎn)能力，進(jìn)一步促進(jìn)了玉米產(chǎn)量的提升。

作物形態(tài)是衡量作物生長(zhǎng)狀況的關(guān)鍵指標(biāo)之一。在間作模式下，高位作物能夠接收到更多的陽(yáng)光，導(dǎo)致矮位作物在間作環(huán)境中受到更多的遮擋，從而更容易引發(fā)遮陰效應(yīng)，影響其生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)構(gòu)建。在玉米-花生間作系統(tǒng)中，玉米作為高位作物，其葉片能夠更有效地截獲陽(yáng)光，而花生作為矮位作物，在玉米的遮蔭下生長(zhǎng)。這種遮蔭效應(yīng)可能導(dǎo)致花生葉片的光合作用減弱，葉綠素含量降低，進(jìn)而影響到花生的生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成。然而，通過(guò)合理的間作配置，如調(diào)整作物行距和株距，可以在一定程度上減輕庇蔭效應(yīng)對(duì)花生生長(zhǎng)的不利影響，實(shí)現(xiàn)禾本科與豆科植物間的互利共生，提高整體生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。

有研究表明，玉米-花生同壟間作可同時(shí)提高玉米和花生的葉面積指數(shù)，增強(qiáng)作物的光合速率，使玉米和花生的產(chǎn)量顯著增加，玉米-花生間作可顯著提高玉米產(chǎn)量，而花生的產(chǎn)量顯著降低。與單作相比，間作模式下玉米和花生的籽粒產(chǎn)量均降低，通過(guò)近2年的結(jié)果變化對(duì)比，基本趨勢(shì)相同。本試驗(yàn)通過(guò)在玉米田間作不同行數(shù)花生，研究不同行比配置下玉米和花生產(chǎn)量及相關(guān)特性的變化，明確不同間作模式對(duì)玉米和花生農(nóng)藝性狀的影響，探索出適宜本地區(qū)玉米花生間作的種植模式。

二、材料與方法

1、試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2023年在鳳城市鳳山街道大隈村進(jìn)行，土壤類型為棕壤土， 0～20cm 土層有機(jī)質(zhì)含量 16.85g/kg 堿解氮 97.81mg/kg 速效磷 53.69mg/kg 速效鉀 111.96mg/kg 、酸堿度5.42。玉米品種為良玉99，花生品種為農(nóng)花11號(hào)。

2、試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，玉米12行單作（M），花生12行單作（P），玉米4行花生8行間作（M4P8），玉米4行花生4行間作（M4P4），玉米4行花生2行間作（M4P2），3次重復(fù)，等行距種植，行距 55cm ，玉米種植密度為7.5萬(wàn)株 /hm² ，花生種植密度為15萬(wàn)株 /hm² ，春季一次性基施復(fù)合肥（ N-P₂O₅-K₂O：14-16-15 ）600kg/hm² ，后期不追肥。

3、測(cè)定項(xiàng)目和方法

① 產(chǎn)量

于成熟期在玉米-花生間作相鄰行上選取 3m 條帶內(nèi)全部植株進(jìn)行收獲測(cè)產(chǎn)，單作處理在中間行上隨機(jī)選取 3m 。

② 產(chǎn)量構(gòu)成

玉米：成熟期在條帶內(nèi)玉米花生間作相鄰行上（單作處理在中間行上）連續(xù)取10穗果穗，進(jìn)行考種，測(cè)定穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)、千粒重、單穗粒重和籽粒含水量，按 14% 含水量折算千粒重、單穗粒重和產(chǎn)量。

花生：成熟期在條帶內(nèi)玉米花生間作相鄰行上（單作處理在中間行上）連續(xù)取10株植株，測(cè)定單株莢果數(shù)、單株飽果數(shù)、百果重、百仁重，自然風(fēng)干后測(cè)定產(chǎn)量。

③ 葉面積指數(shù)

玉米：于大喇叭口期、吐絲期、灌漿期和成熟期在玉米花生間作相鄰行上（單作處理在中間行上）連續(xù)選取5株植株進(jìn)行測(cè)定。按長(zhǎng)寬系數(shù)法測(cè)定單葉面積，葉長(zhǎng)×最大葉寬 × 系數(shù)（完全展開(kāi)葉系數(shù)為0.75，未完全展開(kāi)葉系數(shù)為0.5），累加單株葉面積，折算葉面積指數(shù)：?jiǎn)沃耆~面積 ∴x 小區(qū)株數(shù)/小區(qū)面積。

花生：于花針期、莢果期、飽果期和成熟期在玉米花生間作相鄰行上（單作處理在中間行上）連續(xù)選取5株植株進(jìn)行測(cè)定。按葉比重法測(cè)定，每株選取10片大小不同的新鮮葉片，用打孔器在葉脈兩側(cè)各打1個(gè)小孔后單獨(dú)烘干稱重，剩余部分鮮葉烘干稱重，兩部分鮮葉干重之和與小孔面積乘積占小孔鮮葉干重的比值為花生的綠色葉片總面積，折算葉面積指數(shù)：綠色葉片總面積/土地面積。

④ 形態(tài)指標(biāo)

玉米：于成熟期在玉米花生間作相鄰行上（單作處理在中間行上），連續(xù)測(cè)定5株玉米植株的株高和穗位高。

花生：于成熟期在玉米花生間作相鄰行上（單作處理在中間行上），連續(xù)測(cè)定10株花生植株的主莖高度和側(cè)枝長(zhǎng)度，調(diào)查分枝數(shù)和主莖綠葉數(shù)。

4、數(shù)據(jù)分析

采用MicrosoftExcel2007和SPSS19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

三、結(jié)果與分析

1、間作對(duì)玉米和花生產(chǎn)量的影響

① 不同間作模式下玉米的產(chǎn)量結(jié)果

玉米單作產(chǎn)量最高，達(dá) 11887.67kg/hm² ，顯著高于其他3種間作模式，分別比M4P2、M4P4和M4P8處理高 16.67%，34.33% 和 46.91% ，M4P2處理玉米產(chǎn)量隨后，為 10189kg/hm² ，顯著高于M4P8和M4P4處理，分別比二者高 15.14% 和 25.92% ，M4P8和M4P2二者間產(chǎn)量差異不顯著。

② 不同間作模式下花生的產(chǎn)量結(jié)果

單作花生產(chǎn)量最高，為 3924.33kg/hm² ，顯著高于其他三種間作模式，分別比M4P2、M4P4和M4P8處理高 58.62% 、124.38% 和 186.94% ，M4P8處理產(chǎn)量次之，達(dá)到 2474kg/hm² 較M4P4和M4P2處理分別高 41.45% 和 80.89% ，M4P4花生產(chǎn)量隨后，為 1749kg/hm² ，顯著高于M4P2處理，較M4P2處理高27.88% ，四種間作模式下花生產(chǎn)量差異均達(dá)到顯著水平。

由此可見(jiàn)，不同間作模式對(duì)玉米和花生的產(chǎn)量均有顯著影響。

2、間作對(duì)玉米和花生產(chǎn)量相關(guān)因素的影響

① 不同間作模式對(duì)玉米產(chǎn)量相關(guān)因素的影響結(jié)果

玉米單作的穗行數(shù)（16.37行）行粒數(shù)（22.53粒）千粒重（269.51g 、穗長(zhǎng)（ 17.8cm 及單穗粒重（ 173.62g 均顯著低于其他間作模式，分別比M4P8、M4P4和M4P2處理低 7.53%～12.42% 、號(hào) 5.62%～27.07% ） .10.22% ～22.38% 、 12.17% ～22.47% 和 11.18% }24.03；M4P8處理的各產(chǎn)量相關(guān)因素均顯著高于M4P4和M4P2處理，穗行數(shù)比二者高 3.18% 和 4.55% ，行粒數(shù)高 12.14% 和20.31% ，千粒重高 5.72% 和 11.03% ，穗長(zhǎng)高 6.00% 和 9.18% ，單穗粒重高 4.75% 和 11.56% ；隨著花生行比的增加，各產(chǎn)量相關(guān)因素呈增加趨勢(shì)，其中M4P4和M4P2處理的穗行數(shù)和穗長(zhǎng)差異不顯著，其他不同間作模式間行粒數(shù)、千粒重和單穗粒重均達(dá)到顯著水平。可見(jiàn)，間作模式對(duì)玉米產(chǎn)量相關(guān)因素有明顯的優(yōu)化作用，有利于促進(jìn)玉米產(chǎn)量的形成，花生行數(shù)越多，對(duì)玉米產(chǎn)量相關(guān)因素的優(yōu)化效果越明顯。

② 不同間作模式對(duì)花生產(chǎn)量相關(guān)因素的影響結(jié)果

花生單作的單株莢果數(shù)（25.28個(gè)）單株飽果數(shù)（15.11個(gè)）百果重（ 161.75g 及百仁重（ 63.67g 均顯著高于其他間作模式，分別比M4P8、M4P4和M4P2處理高 5.13%～31.91% 、 12.87% {45.43%.5.29%～24.74% 和 6.27%～20.62% ;M4P8處理的各項(xiàng)產(chǎn)量相關(guān)因素均顯著高于M4P4處理，單株果數(shù)、單株飽果數(shù)、百果重和百仁重分別高 15.72%.16.98%.10.08% 和 8.51% ;M4P4處理的單株莢果數(shù)、單株飽果數(shù)、百果重和百仁重均顯著高于M4P2處理，各項(xiàng)指標(biāo)分別高 8.43%，10.14%，7.63% 和 4.60% ；隨著花生行比的增加，各產(chǎn)量相關(guān)因素均顯著提高，各種植模式間花生產(chǎn)量相關(guān)因素差異均達(dá)到顯著水平。可見(jiàn)，間作模式影響了花生產(chǎn)量相關(guān)因素的表達(dá)，有利于提高花生產(chǎn)量，花生間作行數(shù)越多，對(duì)花生產(chǎn)量的形成越有利。

3、間作對(duì)玉米和花生農(nóng)藝性狀的影響

① 不同間作模式對(duì)玉米農(nóng)藝性狀的影響結(jié)果

玉米的株高和穗位高均以單作模式SM最高，分別達(dá)到301.92cm 和 130.57cm ，比其他間作模式高 5.87%～13.43% 和12.11%～34.47% ，差異均達(dá)到顯著水平；其中M4P2處理的株高和穗位均位居第二，株高與M4P4處理差異不顯著，但顯著高于M4P8處理，較M4P8處理高 7.14% ，穗位與M4P4和M4P8處理差異均達(dá)到顯著水平，較二者分別高 8.54% 和 19.95% ，M4P8處理的株高和穗位高均最低，可見(jiàn)，花生間作行數(shù)越多，對(duì)玉米株高和穗位的優(yōu)化效果越好。

② 不同間作模式對(duì)花生農(nóng)藝性狀的影響結(jié)果

花生主莖高以花生單作模式SP最低，為 31.35cm，M4P2 處理最高，為 36.07cm ，其中M4P2與M4P4處理差異不顯著，但顯著高于M4P8和SP處理，分別比二者高 10.88% 和 15.05% ；側(cè)枝長(zhǎng)也以M4P2處理最大，達(dá) 43.7cm ，M4P4處理次之，二者差異不顯著，但顯著高于M4P8和 sp 處理，分別比二者高 11.81% 、13.41% 和 9.47%.11.03% ；分枝數(shù)（6.33個(gè)）和主莖綠葉數(shù)（14.53片）的變化趨勢(shì)與主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)的變化趨勢(shì)相反，均以SP處理最多，M4P8處理次之，二者間差異不顯著，但均顯著高于M4P4和M4P2處理，分枝數(shù)較M4P4和M4P2處理分別高35.70% 48.42% 和 28.56%.40.61% ；主莖綠葉數(shù)分別高 32.93% /50.34% 和 21.95%.37.92% ；可見(jiàn)，隨著花生間作行數(shù)的增加，花生主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)均降低，而分枝數(shù)和主莖綠葉數(shù)均增多，有效的降低了花生的重心的同時(shí)，還延緩了葉片衰老，為保障花生產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。

4、間作對(duì)玉米和花生葉面積指數(shù)的影響

① 不同間作模式對(duì)玉米葉面積指數(shù)的影響結(jié)果

玉米葉面積指數(shù)隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)不斷增加，吐絲期達(dá)到最大，而后逐漸降低，不同生育時(shí)期葉面積指數(shù)的變化趨勢(shì)相同，均以玉米單作SM處理最低（2.24、5.35、5.19、2.17），M4P8處理的最高 （2.66，6.29，6.13，3.1） ，大喇叭口期、吐絲期、灌漿期和成熟期三種間作模式M4P8、M4P4、M4P2的葉面積指數(shù)分別比SM處理高 .84%～18.35% / 11.37% ～17.54% ） 9.56% ～18%和27.48%～43.03% ，M4P8處理各生育時(shí)期的葉面積指數(shù)與M4P4處理差異均不顯著，但顯著高于M4P2處理，比大喇叭口期、吐絲期、灌漿期、成熟期葉面積指數(shù)分別高 10.78%.5.54%.7.7% 12.2% ；可見(jiàn)，不同間作模式均可提高吐絲期以前玉米植株的葉面積指數(shù)，且提高效果隨花生間作行數(shù)的增加而增強(qiáng)，同時(shí)可延緩?fù)陆z期以后葉片的衰老速度，保障玉米的光合面積，從而增強(qiáng)玉米的光合生產(chǎn)能力。

② 不同間作模式對(duì)花生葉面積指數(shù)的影響結(jié)果

花生葉面積指數(shù)隨生育進(jìn)程的推進(jìn)呈先上升后降低的趨勢(shì)，不同生育時(shí)期均以SP處理葉面積指數(shù)最大（1.5、3.03、2.84、2.42），花針期和莢果期與M4P8處理差異不顯著，但顯著高于M4P4和M4P2處理，花針期較二者分別高 13.1% 和 17.69% ，莢果期高 16.56% 和 20.19% ，飽果期和成熟期顯著高于其他間作模式，分別比M4P8、M4P4、M4P2處理高 5.13%～22.1%.9.5%. ）61.09% ，M4P8處理飽果期和成熟期的葉面積指數(shù)顯著高于M4P4和M4P2處理，分別比二者高 10.66%?16.14% 和 28.59% /47.12% ，M4P4處理飽果期和成熟期的葉面積指數(shù)較M4P2處理分別高 4.95% 和 14.41% ，差異達(dá)顯著水平。可見(jiàn)，隨著花生間作行數(shù)的增多，花生葉面積指數(shù)增加，有利于增強(qiáng)花生的光合能力，為提高花生產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。

四、討論與結(jié)論

合理的間作不僅能集約利用水肥和光熱資源，減少種間（內(nèi)）競(jìng)爭(zhēng)，還有利于降低植株病蟲害的發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。與單作相比，間作顯著降低了玉米和花生的產(chǎn)量，玉米種植行數(shù)增加，玉米產(chǎn)量提高，花生產(chǎn)量降低，玉米穗行數(shù)下降，行粒數(shù)和百粒重增加。玉米和花生間作后，各種間作模式產(chǎn)量均顯著低于單作，玉米的穗粒數(shù)、百粒重和花生的莢果數(shù)均呈顯著降低趨勢(shì)，近2年的試驗(yàn)結(jié)果相同。本研究與前人研究結(jié)果一致，間作后玉米和花生的產(chǎn)量均顯著降低，玉米減產(chǎn)幅度為 16.67%. ）46.91% ，花生減產(chǎn)幅度為 58.62%～186.94% ，間作顯著提高了玉米的穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重、穗長(zhǎng)和單穗粒重，且隨著花生種植行數(shù)的增多而顯著增加，均以M4P8處理最高；間作后花生的單株果數(shù)、單株飽果數(shù)、百果重和百仁重均顯著降低，下降幅度隨花生種植行數(shù)的增多而減緩，以M4P8處理下降幅度最小，間作后，玉米植株作為間作系統(tǒng)中的高位作物，獲得了更多的光熱資源，優(yōu)化了各產(chǎn)量相關(guān)因素的表達(dá)，而花生作為矮位作物，在間作系統(tǒng)中處于劣勢(shì)地位，光照不足制約了植株的光合能力，不利于產(chǎn)量相關(guān)因素的形成，從而造成花生大幅度減產(chǎn)。

此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，間作系統(tǒng)中玉米和花生的葉面積指數(shù)也受到了顯著影響。與單作相比，間作顯著降低了玉米和花生的葉面積指數(shù)，且隨著花生種植行數(shù)的增多，降低幅度逐漸增大。這可能是由于間作系統(tǒng)中作物間的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致了光照、水分和養(yǎng)分的分配不均，進(jìn)而影響了作物的生長(zhǎng)和發(fā)育。然而，盡管間作在一定程度上降低了作物的產(chǎn)量和葉面積指數(shù)，但合理的間作模式仍然可以通過(guò)優(yōu)化資源配置、提高土地利用效率和降低病蟲害發(fā)生率等方式，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一定的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，在未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的間作模式和作物組合，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

綜上，通過(guò)本試驗(yàn)研究表明，與單作相比，M4P8處理通過(guò)提高玉米的穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重、穗長(zhǎng)和單穗粒重，優(yōu)化了產(chǎn)量相關(guān)因素的表達(dá)，促進(jìn)玉米產(chǎn)量的增加，同時(shí)降低玉米植株的株高和穗位高，增加各生育時(shí)期植株的葉面積指數(shù)，從而增強(qiáng)植株的抗倒伏能力和光合生產(chǎn)能力，促進(jìn)玉米產(chǎn)量的形成；間作后，花生的單株果數(shù)、單株飽果數(shù)、百果重和百仁重均降低，都以M4P8處理的降幅最小，同時(shí)M4P8處理的花生主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)增加幅度最小，分枝數(shù)、主莖綠葉數(shù)和葉面積指數(shù)降幅最低，改善了產(chǎn)量相關(guān)因素和植株形態(tài)指標(biāo)，減緩了因高位作物玉米遮蔭對(duì)矮位作物花生農(nóng)藝性狀造成的不利影響，從而保障了花生的產(chǎn)量，可見(jiàn)玉米4行花生8行（M4P8）的間作模式可在本地區(qū)推廣試種。

（作者單位：118100遼寧省鳳城市鳳山街道辦事處）