不同栽培管理模式对带状套作玉米产量与效率的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.014

摘要/Abstract

摘要：

通过分析不同栽培模式对套作玉米产量及其构成、物质积累分配、光合势、氮肥利用率、光能利用率、热量利用率的影响，探讨不同栽培模式下套作玉米产量水平和效率的差异。在3个试点采用大田试验，选用成单30为试验材料，设置基础栽培（CK）、农户栽培（FC）、高产高效（HC）、超高产（SC）4种玉米―大豆套作栽培模式。结果表明，不同栽培模式下玉米产量差异显著，SC、HC较FC分别显著增产22.49%和18.18%，其中平昌试点增产幅度最大，达34.72%。分析产量构成因素发现，与FC相比，HC有效穗数和千粒重分别显著提高4.44%和4.49%；与HC相比，SC有效穗数极显著提高18.33%，穗粒数显著降低10.40%。干物质积累量和光合势均表现为SC>HC>FC>CK。SC茎秆和叶片干物转运贡献率均显著大于其他模式。与FC相比，HC氮肥偏生产力显著提高8.30%，氮素利用效率提高11.37%；资源利用率方面，SC模式光能利用率及热量利用率较FC分别显著增效11.48%和18.78%。综上所述，3个试点中平昌增产潜力最大，在农户栽培模式的基础上合理增加玉米种植密度，优化施氮量统筹栽培管理，可进一步挖掘西南地区套作玉米产量潜力，达到增产增效的目的。

关键词: 玉米-大豆带状套作, 栽培模式, 产量, 效率, 差异

Abstract:

This study systematically investigated the impact of various planting patterns on the yield and its components, material accumulation and distribution, photosynthetic potential, nitrogen fertilizer utilization efficiency, light energy utilization efficiency, and heat utilization efficiency of intercropping maize. The objective was to probe into the differences on yield and efficiency under different planting patterns. Field experiments were conducted at three sites by using Chengdan 30 as the experimental material, with four maize-soybean intercropping planting patterns established: basic production (CK), farmers practice (FC), high-yielding and high-efficiency cultivation (HC), super high-yielding cultivation (SC). The results revealed significant differences on the yield of maize under different cultivation patterns. SC and HC demonstrated a notable increase in yield by 22.49% and 18.18%, respectively, compared to FC, the increase in production was the largest in Pingchang site (34.72%). An analysis of yield composition factors indicated that, in comparison with FC, the effective ears of HC increased significantly by 4.44%, and the 1000-grain weight increased by 4.49%. Moreover, compared with HC, SC exhibited 18.33% increase in effective ears but 10.40% reduction in grains per spike. Dry matter accumulation and photosynthetic potential followed the order: SC > HC > FC > CK. Stem and leaf dry matter transport contributed more significantly in SC than in other cultivation models. Compared with FC, partial factor productivity of nitrogen of HC significantly increased in productivity by 8.30% and an 11.37% rise in nitrogen utilization efficiency. Regarding resource utilization efficiency, SC exhibited a significant increase in light and heat utilization efficiency by 11.48% and 18.78%, respectively, compared to FC. Among the three experimental points, Pingchang had a greater potential for yield increase. Based on the FC reasonable increase maize planting density, optimization of nitrogen application and overall cultivation management can further tap into the yield potential of intercropping maize in the southwest region, achieving the goal of increasing yield and efficiency.

Key words: Maize-soybean strip intercropping, Planting patterns, Yield, Efficiency, Difference

任永福, 李嘉怡, 陈国鹏, 蒲甜, 陈虹, 王小春. 不同栽培管理模式对带状套作玉米产量与效率的影响[J]. 作物杂志, 2025 (2): 101–108

Ren Yongfu, Li Jiayi, Chen Guopeng, Pu Tian, Chen Hong, Wang Xiaochun. Effects of Different Planting Patterns on the Yield and Efficiency of Maize in Strip Intercropping System[J]. Crops, 2025(2): 101–108

图/表 10

表1

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参考文献 35

[1]	高占义, 王浩. 中国粮食安全与灌溉发展对策研究. 水利学报, 2008, 39(11):1273-1277.
[2]	李少昆, 王崇桃. 中国玉米生产技术的演变与发展. 中国农业科学, 2009, 42(6):1941-1951.
[3]	王宜伦, 李潮海, 谭金芳, 等. 超高产夏玉米植株氮素积累特征及一次性施肥效果研究. 中国农业科学, 2010, 43(15):3151-3158.
[4]	李少昆, 赵久然, 董树亭, 等. 中国玉米栽培研究进展与展望. 中国农业科学, 2017, 50(11):1941-1959. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.11.001
[5]	任永福. 套作超高产玉米群体结构特征研究. 成都:四川农业大学, 2020.
[6]	杨锦忠, 陈明利, 张洪生, 等. 中国1950s到2000s玉米产量―密度关系的Meta分析. 中国农业科学, 2013, 46(17):3562-3570. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.004
[7]	陈立军, 唐启源. 玉米高产群体质量指标及其影响因素. 作物研究, 2008, 22(5):428-434.
[8]	Duvick D N. The contribution of breeding to yield advances in maize (Zea mays L.). Advances in Agronomy, 2005, 86(5):83-145.
[9]	Tollenaar M, Lee E A. Yield potential, yield stability and stress tolerance in maize. Field Crops Research, 2002, 75(2/3):161-169.
[10]	Tollenaar M, Deen W, Echarte L, et al. Effect of crowding stress on dry matter accumulation and harvest index in maize. Agronomy Journal, 2006, 98(4):930-937.
[11]	朴琳, 任红, 展茗, 等. 栽培措施及其互作对北方春玉米产量及耐密性的调控作用. 中国农业科学, 2017, 50(11):1982-1994. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.11.004
[12]	赵杰. 不同栽培模式对夏玉米产量差及生理特性的影响. 泰安:山东农业大学, 2017.
[13]	魏珊珊, 王祥宇, 董树亭, 等. 株行距配置对高产夏玉米冠层结构及籽粒灌浆特性的影响. 应用生态学报, 2014, 25(2):441-450.
[14]	徐宗贵, 孙磊, 王浩, 等. 种植密度对旱地不同株型春玉米品种光合特性与产量的影响. 中国农业科学, 2017, 50(13):2463-2475. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.13.006
[15]	任永福, 陈国鹏, 蒲甜, 等. 玉米-大豆带状种植中套作高光效玉米窄行穗位叶光合特性对弱光胁迫的响应. 作物学报, 2019, 45(5):728-739. doi: 10.3724/SP.J.1006.2019.83040
[16]	王崇桃, 李少昆. 作物产量差与玉米高产设计. 科技导报, 2012, 30(7):50-55.
[17]	梁志英. 不同管理模式下春玉米氮吸收与分配规律研究. 太原:山西大学, 2015.
[18]	张仁和, 胡富亮, 杨晓钦, 等. 不同栽培模式对旱地春玉米光合特性和水分利用率的影响. 作物学报, 2013, 39(9):1619-1627.
[19]	杨吉顺, 高辉远, 董树亭, 等. 种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响. 作物学报, 2010, 36(7):1226-1233.
[20]	马国胜, 薛吉全, 路海东, 等. 密度与氮肥对关中灌区夏玉米(Zea mays L.)群体光合生理指标的影响. 生态学报, 2015, 28(2):661-668.
[21]	翟立普, 刘巍巍, 曹国军, 等. 不同产量水平玉米干物质积累态势研究. 安徽农业科学, 2010, 38(30):16793-16795.
[22]	陈国平. 玉米的干物质生产与分配(综述). 玉米科学, 1994 (1):48-53.
[23]	陈小民. 栽培模式对春玉米产量及氮素、光能和水分利用效率的影响. 延吉:延边大学, 2018.
[24]	王寅, 高强, 冯国忠, 等. 吉林春玉米氮磷钾养分需求与利用效率研究. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(2):306-315.
[25]	刘芬, 同延安, 王小英, 等. 渭北旱塬春玉米施肥效果及肥料利用效率研究. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(1):48-55.
[26]	闫湘. 我国化肥利用现状与养分资源高效利用研究. 北京: 中国农业科学院, 2008.
[27]	刘占军, 谢佳贵, 张宽, 等. 不同氮肥管理对吉林春玉米生长发育和养分吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(1):38-47.
[28]	战秀梅, 李亭亭, 韩晓日, 等. 不同施肥方式对春玉米产量、效益及氮素吸收和利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(4):861-868.
[29]	杨晓卡, 米慧玲, 高韩钰, 等. 不同栽培模式对冬小麦―夏玉米轮作系统产量、氮素累积和平衡的影响. 应用生态学报, 2016, 27(6):1935-1941.
[30]	任昊, 程乙, 刘鹏, 等. 不同栽培模式对夏玉米根系性能及产量和氮素利用的影响. 中国农业科学, 2017, 50(12):2270-2281. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.12.008
[31]	程建峰, 沈允钢. 作物高光效之管见. 作物学报, 2010, 36(8):1235-1247.
[32]	杨国敏, 孙淑娟, 周勋波, 等. 群体分布和灌溉对冬小麦农田光能利用的影响. 应用生态学报, 2009, 20(8):1868-1875.
[33]	崔晓朋, 郭家选, 刘秀位, 等. 不同种植模式对夏玉米光能利用率和产量的影响. 华北农学报, 2013, 28(5):231-238. doi: 10.7668/hbnxb.2013.05.039
[34]	肖春华, 李少昆, 刘景德, 等. 北疆非传统小麦套种玉米对资源的高效利用分析. 作物杂志, 2004(4):12-14.
[35]	杨哲. 栽培措施对春玉米产量差和效率差的贡献及其调控机制. 呼和浩特:内蒙古农业大学, 2018.

相关文章 15

[1]	贺云霞, 马建辉, 张黛静, 刘东华, 晁晓燕, 陈慧平, 李春喜. 不同氮肥增效剂对减少豫北麦田气态氮损失及其增产效果研究[J]. 作物杂志, 2025, (3): 108–115
[2]	王祎, 任永福, 张正鹏, 丁德芳, 张靖, 刘祎鸿, 孙多鑫, 陈光荣. 不同覆盖材料对河西灌区土壤环境及玉米产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 149–155
[3]	曹正男, 赵振东, 胡博, 于涵, 宁晓海, 赵泽强, 曹立勇. 氮肥与促腐菌肥配施对寒地水稻秸秆还田腐解效果及产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 172–177
[4]	侯楠, 吴凤婕, 齐翔鲲, 王玉凤, 杨克军, 付健. 不同施氮水平对黑土区糯玉米灌浆期碳代谢的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 178–184
[5]	朱金籴, 朱学刚, 杜文青, 邱拓宇, 赵新彬. 化肥减量配施有机肥对设施番茄光合特性、品质和产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 185–189
[6]	李虎, 黄秋要, 吴子帅, 刘广林, 陈传华, 罗群昌, 朱其南. 种植密度和施氮量对优质常规稻桂育12产量和米质的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 195–201
[7]	兰秀, 李恒锐, 何洪良, 马仙花, 黄小娟, 李天元, 韦海球, 江清梅, 阮丽霞, 杨海霞, 刘炳继, 汤丹峰. 甘蔗/凉粉草间作对作物产量、品质及经济效益的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 202–209
[8]	韦梦洋, 罗贞宝, 贺帅, 马黔, 马关凯, 席飞虎, 罗东升, 景延秋, 喻奇伟, 王茂贤. 光合细菌与留叶数互作对烤烟生理代谢、化学品质及产量和质量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 210–217
[9]	杨泽鹏, 万柯均, 郑盛华, 敖玉琴, 马明坤, 万学, 李珊珊, 宋昕, 王昌桃, 陈尚洪, 刘定辉, 陈红琳. 氮肥和播种量配置对无人机飞播油菜产量形成的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 225–232
[10]	梁辉, 章建新, 薛丽华, 贾珂珂. 水氮后移条件下滴灌量对新农豆2号根系生长及产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 233–240
[11]	王贺亚, 罗静静, 孟玲, 艾海峰, 王斌, 李怀胜, 徐靖鹏, 徐向阳. 塔额盆地食用向日葵品种产量敏感性分析[J]. 作物杂志, 2025, (3): 30–37
[12]	毛顺鑫, 肖无为, 张作林, 黄家达, 王飞, 黄见良, 彭少兵, 崔克辉. 不同灌溉模式和肥料处理对再生稻再生芽生长和再生季产量形成的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 92–101
[13]	田文强, 王泓懿, 聂凌帆, 孙刚刚, 张君, 张强斌, 于姗, 李家豪, 张金汕, 石书兵. 播期和播量对超晚播小麦群体生长、干物质积累及产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 115–122
[14]	赵玲玲, 李桂芳, 程楚, 郑铭洁, 胡敏, 朱剑锋, 沈阿衣, 沈阿呷, 王俊珍, 邵美红. 浙江省荞麦新品种引种试验初报[J]. 作物杂志, 2025, (2): 86–92
[15]	马映辰, 王佳童, 冯燕飞, 马浩雄, 任学军, 郭振清, 李云, 韩玉翠, 林小虎. 复合肥配施微生物菌剂的后效对土壤理化性质及谷子品质的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 141–148

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地点 Site	有效积温 Effective accumulated temperature (℃)	降水量 Rainfall (mm)	辐射量 Radiation amount (MJ/m²)
仁寿Renshou	2879.1	744.8	1116.4
乐至Lezhi	2672.6	767.3	1297.4
平昌Pingchang	2749.3	560.4	1312.2

处理 Treatment	密度（株/hm²) Density (plant/hm²)	施肥量Fertilization rate (kg/hm2)											其他措施 Other measures
		底肥 Basal fertilizer			苗肥 Seedling fertilizer		拔节肥 Jointing fertilizer			穗肥 Earing fertilizer
				N	P₂O₅	KCl		N	Zn		N	P₂O₅		KCl	N	P₂O₅	KCl
基础栽培（不施肥）CK	52 500	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	雨养为主
农户栽培FC	52 500	120	33.6	38.4	－	－	－	－	－	120	33.6	38.4
高产高效HC	67 500	90	105	150	60	30	－	－	－	120	－	－	雨养为主，9叶期喷施矮丰控高防倒
超高产SC	67 500	150	150	225	60	30	180	33.6	38.4	150	150	225	播种前深施腐熟猪粪1500 kg/hm²并翻耕，水肥一体化，9叶期喷施矮丰控高防倒

年份 Year	项目 Item	仁寿Renshou		乐至Lezhi		平昌Pingchang
年份 Year	项目 Item	玉米Maize	大豆Soybean	玉米Maize	大豆Soybean	玉米Maize	大豆Soybean
2021	播种	03-30	06-11	03-28	06-10	03-26	06-08
	收获	08-01	10-08	07-28	10-05	07-20	10-03
2022	播种	04-09	06-16	03-28	06-11	03-21	06-10
	收获	08-05	10-12	08-01	10-08	07-19	10-05

年份 Year	处理 Treatment	仁寿Renshou			乐至Lezhi			平昌Pingchang
		产量 Yield (kg/hm²)	产量差Yield gap		产量 Yield (kg/hm²)	产量差Yield gap		产量 Yield (kg/hm²)	产量差Yield gap
		产量 Yield (kg/hm²)			产量 Yield (kg/hm²)	逐级比较 Step by step comparison	与农户比较 Compared with FC	产量 Yield (kg/hm²)		逐级比较 Step by step comparison	与农户比较 Compared with FC	逐级比较 Step by step comparison	与农户比较 Compared with FC
2021	基础栽培	4055.8d			7205.7c			5967.4c
	农户栽培	7594.1c	3538.3a		9305.2b	2099.5a		6372.3b	4040.9a
	高产高效	9519.5b	1925.4b	1925.4b	10 274.2a	969.0b	969.0b	9483.2a	3110.9b	3110.9b
	超高产	10 618.3a	1098.8c	3024.2a	10 375.9a	101.7c	1070.7a	9630.1a	146.9c	3257.8a
2022	基础栽培	6371.5c			7187.6c			5141.9c
	农户栽培	8146.9b	1775.4a		7502.3b	614.7a		6353.5b	1411.6a
	高产高效	8779.2ab	632.3b	632.3b	7640.7a	138.4b	138.4b	7540.4a	1186.9b	1186.9b
	超高产	9021.5a	242.3c	874.6a	7774.2a	133.5c	271.9a	7783.5a	243.1c	1430.0a

年份 Yield	处理 Treatment	仁寿Renshou			乐至Lezhi			平昌Pingchang
年份 Yield	处理 Treatment	有效穗数 Effective ear (×10³/hm²)	穗粒数 Grains per ear	千粒重 1000-grain weight (g)	有效穗数 Effective ear (×10³/hm²)	穗粒数 Grains per ear	千粒重 1000-grain weight (g)	有效穗数 Effective ear (×10³/hm²)	穗粒数 Grains per ear	千粒重 1000-grain weight (g)
2021	基础栽培	42.5d	356.0c	268.0c	50.7b	546.0c	260.3c	49.1b	462.0b	262.9c
	农户栽培	48.5c	507.0b	308.8a	50.0b	630.0a	295.7a	50.0b	454.0b	281.0b
	高产高效	62.5b	503.0b	302.7b	63.8a	585.0b	275.3b	66.1a	486.0a	295.2a
	超高产	66.1a	530.0a	303.2b	64.2a	585.0b	276.4b	66.4a	486.0a	298.5a
2022	基础栽培	46.0d	574.7b	240.9c	45.8c	596.2a	263.3a	45.4c	408.1c	277.5b
	农户栽培	51.7c	626.4a	251.6b	48.5bc	599.1a	258.0ab	48.1bc	476.5ab	277.3b
	高产高效	54.0b	618.4a	262.9a	51.6b	581.7ab	254.7b	48.8b	495.0a	312.3a
	超高产	63.9a	559.8b	252.2b	53.1a	552.7b	265.0a	51.4a	493.4a	306.7ab