趙亞妮 王　科 王佳銳 陳遠學楊　昱

（四川農業(yè)大學資源學院 成都 611130）

施氮對單作和套作小麥產量和氮素利用特征的影響*

趙亞妮 王科 王佳銳 陳遠學**楊昱

（四川農業(yè)大學資源學院 成都 611130）

小麥/玉米套作是四川主要的旱作模式，研究小麥的氮素吸收利用效率及套作玉米對小麥的影響有助于進一步提示套作小麥的增產優(yōu)勢、養(yǎng)分高效利用及了解玉米小麥間相互作用機理。本研究通過田間試驗研究了不同氮水平下［0 kg（N）·hm-2、60 kg（N）·hm-2、120 kg（N）·hm-2和180 kg（N）·hm-2，分別記為N1、N2、N3 和N4］小麥單作、小麥/空帶和小麥/玉米套作3種模式中小麥的產量、氮素吸收利用特征和玉米對小麥的影響。結果表明： 在不同的氮處理下，與單作小麥相比，小麥玉米套作的小麥始終表現(xiàn)出明顯的產量優(yōu)勢，其生物量和籽粒產量比單作小麥平均增加15.7％和17.8％； 套作小麥邊行優(yōu)勢明顯，其邊行的地上部生物量、產量、吸氮量和氮肥偏生產力比單作行分別增加23.8％、27.3％、48.9％和19.1％，說明套作小麥比單作小麥對氮利用效率更高。不施氮（N1）和低氮（N2）處理小麥/玉米套作模式中小麥的生物量、產量比小麥/空帶模式平均低 6.5％ 和5.7％，但在中氮水平（N3）時小麥/玉米套作模式中小麥產量、地上部生物量、地上部吸氮量和氮肥偏生產力分別比小麥/空帶模式高 14.1％、5.0％、6.8％和 4.5％。說明在小麥/玉米套作模式中套入玉米在施氮不足時小麥生長受到抑制，而在施氮充足時小麥生長得到促進。因此，套作小麥有邊行優(yōu)勢和產量優(yōu)勢，小麥行間套作玉米時需要配施一定量的氮肥以消除小麥、玉米間的氮素競爭從而促進小麥的生長。

小麥/玉米套作 氮素管理 產量優(yōu)勢 邊行優(yōu)勢 吸氮量 氮肥偏生產力

氮是植物生長的必需營養(yǎng)元素之一，在保障糧食增產穩(wěn)產方面起著不可替代的作用。但是氮素流動性大，不易被土壤吸附，易隨水流失和轉化損失，加之生產中不合理施用等因素，我國的氮肥利用率僅為 30％左右［1］，這對農業(yè)可持續(xù)發(fā)展產生了不利影響［2-3］。因此合理施氮、提高氮肥利用率已成為關系到國家糧食安全和環(huán)境質量安全的重大科技問題［4-5］。作物間套作基于不同作物在空間分布和養(yǎng)分需求等方面的差異，能有效利用光、溫、水、肥等各種生長因子，從而獲得高產、高效［6-8］，它既是傳統(tǒng)農業(yè)的精華，在資源高效利用、環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代農業(yè)中仍起著重要的作用。與傳統(tǒng)單作相比，間套作有明顯的產量優(yōu)勢［9-10］。研究發(fā)現(xiàn)，邊行優(yōu)勢是間作小麥獲得產量優(yōu)勢的原因之一［11］，且小麥邊行優(yōu)勢受地下部的作用大于地上部［12-13］。四川小麥大部分是套作小麥，小麥/玉米套作是川渝地區(qū)最主要的旱作體系。針對小麥/玉米套作體系中氮素轉移及吸收利用［14］，不同施磷水平對玉米葉面積指數、干物質積累動態(tài)和磷肥利用效率的影響［15］，及小麥/玉米/大豆周年套作體系中氮素的積累分配和轉運［16］的研究表明，小麥/玉米/大豆、小麥/玉米/紅薯體系中根系不分隔較根系分隔小麥15N總吸收量和15N作物回收率提高，兩體系中均存在氮素種間競爭促進作用和氮素轉移，小麥/玉米/大豆較小麥/玉米/紅薯更有利于肥料氮的吸收［14］； 小麥/玉米/大豆間套作體系中適量施用磷肥可促進玉米的生長、減輕小麥對玉米的影響，同時可提高玉米當季磷肥利用率［15］； 小麥各部位氮積累量都隨氮用量增加而增大，小麥花后從營養(yǎng)器官向籽粒轉移的氮量及其貢獻率隨施氮量增加而增大，但轉移率在不同氮處理下差異不顯著，隨氮用量增加，籽粒的氮分配比例逐漸減少，而非籽粒部分的氮分配比例則逐漸增大，低氮處理顯著影響套作小麥、玉米、大豆的產量及氮素的吸收積累，高氮投入會促使氮素滯留在營養(yǎng)器官中，阻礙其花后向籽粒中轉移［16］。研究得出小麥/玉米/大豆體系全年施N量在255～382.5 kg·hm-2為宜，其中小麥120～180 kg·hm-2，玉米195～292.5 kg·hm-2，大豆不施或依苗情適當追施氮肥即可［16］。然而有關套作小麥的增產機理及氮素調控管理的研究仍缺乏，尤其關于“套作玉米對小麥有無影響，有多大影響？這種影響在不同營養(yǎng)條件下的響應如何？”的問題值得探究。為此，本研究通過田間試驗，研究了不同施氮水平下小麥單作、小麥/玉米套作、小麥/空帶套作 3種模式中小麥的產量、氮素吸收利用特征，旨在為更好地利用小麥套作優(yōu)勢，提高氮素利用效率，實現(xiàn)高產高效提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2013年10月30日—2014年5月6日在四川農業(yè)大學崇州現(xiàn)代農業(yè)試驗示范基地（103.6′E，30.6′N）進行。崇州屬四川盆地亞熱帶濕潤季風氣候，四季分明，雨量充沛，日照偏少，無霜期較長。年平均氣溫15.9 ℃，最熱月7月平均氣溫為25 ℃，最冷月1月平均氣溫5.4 ℃，溫差為19.7 ℃。年平均日照時數為1 161.5 h，年平均降雨量1 012.4 mm，雨日和雨量均為夏多冬少，春季為 176.1 mm，夏季為588.0 mm，秋季為218.4 mm，冬季為29.9 mm。試驗地土壤類型為水稻土，土壤質地為壤土，耕種前耕層（0～20 cm）混合土樣pH 6.3、有機質37.6 g·kg-1、全氮2.03 g·kg-1、堿解氮136 mg·kg-1、有效磷20.4 mg·kg-1、速效鉀101 mg·kg-1。

1.2 試驗材料

供試小麥為高抗優(yōu)質品種‘蜀麥969’，由四川農業(yè)大學小麥研究所選育； 玉米選用四川省和農業(yè)部主推優(yōu)良品種‘川單418’，由四川農業(yè)大學玉米研究所選育。供試化肥為尿素（含N 46％）、過磷酸鈣（含P2O512％）和氯化鉀（含K2O 60％），均購于當地農資門市部。

1.3 試驗設計

試驗采用二因素裂區(qū)試驗設計，主處理為施氮水平，小麥的 4個施氮（N）水平分別為： 0 kg·hm-2（N1）、60 kg·hm-2（N2）、120 kg·hm-2（N3）和180 kg·hm-2（N4）； 玉米的 4個施氮（N）水平分別為： 0 kg·hm-2（MN1）、90 kg·hm-2（MN2）、180 kg·hm-2（MN3）和270 kg·hm-2（MN4）。同處理的磷鉀都一致適量施用。裂區(qū)處理為3種種植模式，分別為小麥單作（W）、小麥/玉米套作（W/M）以及小麥/空帶套作（W/E），田間隨機排列，每處理重復3次。W/M和W/E中的小麥種植規(guī)格相同。

小區(qū)面積5 m×6 m=30 m2，小區(qū)幅寬6 m。小麥于2013年10月30日條播，用種量180 kg·hm-2。小麥行距20 cm，單作小區(qū)種植30 行（圖1A）。套作小區(qū)中，小麥、玉米帶幅均為 1 m，每個小麥帶幅種 5行小麥，小麥帶幅間隔 1 m作為套作玉米的預留行（隙地），即套作小區(qū)中小麥、玉米采用1 m/1 m的田間配置，小區(qū)內共有3 個小麥帶幅。小麥齊穗揚花期（2014年3月25日）時在預留的隙地中栽種2行玉米，玉米實行肥團育苗，兩葉一心期（2014年4月8日）移栽，行距50 cm，穴距38 cm，穴植2株，種植密度為52 500 株·hm-2（圖1B）。小麥/空帶模式中預留隙地中不栽玉米（圖 1C）。小麥播種時開深 5 cm左右的溝，60％的氮和全部磷、鉀肥撒于溝內，然后播種蓋土；另于分蘗期追施40％的氮，用改裝的噴霧器噴淋，而后澆水以利于氮肥進入土壤被植物吸收。玉米移栽時30％的氮和全部磷、鉀肥撒于穴內，覆土后栽植玉米苗； 另于拔節(jié)期、抽雄期分別追施30％、40％的氮，兌清水沖施于株旁。小麥于2014年5月6日收獲測產。

圖1　不同種植模式的田間布局和取樣點位置圖Fig. 1 Field layouts and sampling points locations of different planting patterns

1.4 測定項目及方法

1.4.1 干物質積累量和養(yǎng)分含量

于收獲期在采樣區(qū)選取長勢一致具有代表性的小麥，采集40 cm長樣段的植株，單作小麥采中間的2行（圖1A），套作小麥（小麥/玉米和小麥/空帶）采種植帶上的各行，然后兩邊行合并、兩內行合并，以及中間一行，分別制成邊行、內行和中間行樣品（圖1B，C）。采后按地上部秸稈（包括莖稈、葉片和穎殼）和籽粒分開烘干稱重，計算干物質重，樣品粉碎過60目篩，用凱式半微量蒸餾定氮法測定氮含量［17］。

1.4.2 產量

單作小麥在測產區(qū)選取中間的4行進行收割，套作小麥（小麥/玉米和小麥/空帶）收獲中間的1個種植帶（5行），分邊行、內行和中行分開收割，然后脫粒機脫粒，曬干，計實收籽粒產量。

1.4.3 各指標的計算

氮素生理利用效率（kg·kg-1）=（施氮區(qū)籽粒產量-

1.5 數據處理

本研究中，為便于比較，單作、套作小麥的生物量和產量等指標，是以種植帶的實占面積來計算的。所有數據采用Microsoft Excel 2010軟件進行計算處理，利用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量處理下單套作小麥生物量的變化

從表1可以看出，不同施氮量和種植模式對小麥生物量有極顯著影響（P＜0.01），但施氮水平和種植模式無顯著的交互效應（P＞0.05）。隨著施氮量的增加，單、套作小麥地上部生物量均呈先增大后減小的趨勢，均在N3處理時達最大，當氮用量超過120 kg·hm-2時，其生物量不再增加。在不同氮處理下，套作小麥地上部干物質積累量均高于單作小麥，N1～N4處理套作比單作分別增加11.9％、17.7％、19.8％和13.6％。套作小麥不同行的生物量有明顯的規(guī)律性，即邊行＞內行＞中間行，中間行的生物量與單作行基本持平，邊行比內行、中間行分別高9.6％和22.0％，邊行比單作行大18.4％～34.6％。由此可看出，套作小麥的生物量優(yōu)勢主要來源于邊行。小麥/玉米和小麥/空帶相比，小麥生物量在不同氮處理條件下表現(xiàn)不同，N1、N2和N4時小麥/玉米比小麥/空帶分別減少7.6％、5.3％和12.2％，而在N3處理時小麥/玉米比小麥/空帶增加5.0％。

表1　不同施氮量下單作和與玉米套作小麥不同種植行的地上部生物量Table 1 Aboveground shoot biomasses of monocultured（W） and relay-intercropped（W/M，W/E） wheat in different rows under different nitrogen application levels kg·hm-2

2.2 不同施氮量處理下單套作小麥籽粒產量的變化

如表2所示，不同施氮和種植模式對小麥籽粒產量有極顯著影響（P＜0.01），但施氮水平和種植模式無顯著的交互效應（P＞0.05）。小麥籽粒的變化趨勢與其生物量變化趨勢基本一致，即隨著施氮量增加單套作小麥的籽粒產量呈先增加后減小的趨勢，均在N3時最大，當氮用量超過120 kg·hm-2時，單作、套作小麥的籽粒產量不再增加； 而小麥/空帶處理的小麥籽粒產量有隨施氮量增加而增大的趨勢，在N4時最大。在不同的氮處理下，與相應單作相比，套作小麥具有明顯的產量優(yōu)勢，N1～N4處理套作比單作分別增加14.06％、20.66％、21.29％和15.24％。套作小麥不同行的籽粒產量是邊行＞內行＞中間行，中間行的籽粒產量與單作行基本持平，邊行籽粒產量比內行、中間行分別高12.38％、18.80％，邊行比單作行增加20.03％～35.00％。表明套作小麥有明顯的產量優(yōu)勢，其產量優(yōu)勢主要來源于邊行優(yōu)勢。小麥/玉米和小麥/空帶相比，小麥籽粒產量在不同氮處理條件下表現(xiàn)不同，N1、N2和N4時是小麥/玉米比小麥/空帶分別減少8.33％、3.13％和4.51％，而在N3處理時是小麥/玉米比小麥/空帶增加14.13％。

由表3可知，單、套作小麥的收獲指數均在N1時最大，隨著施氮量的增加單、套作小麥的收獲指數減小。在不同氮處理下，小麥/玉米處理中套作小麥收獲指數比單作小麥分別高6.41％、5.47％、3.60％ 和1.22％。

表2　不同施氮量下單作和套作小麥不同種植行的產量Table 2 Grain yields of monocultured（W） and relay-intercropped（W/M，W/E） wheat in different rows under different nitrogen application levels kg·hm-2

表3　不同施氮量下單作小麥和與玉米套作小麥不同種植行的收獲指數Table 3 Harvest indexes of monocultured（W） and relay-intercropped（W/M，W/E） wheat in different rows under different nitrogen application levels

2.3 不同施氮量下單套作小麥的氮素積累及氮效率變化

從表4可知，不同施氮量和種植模式對小麥氮素積累量有極顯著影響（P＜0.01），但施氮水平和種植模式無顯著的交互效應（P＞0.05）。隨著施氮量的增加單套作小麥的氮積累量先增加后減小，均在N3時最大，當氮用量超過120 kg·hm-2時，單套作小麥氮積累量不再增加； 而小麥/空帶處理的小麥氮積累量有隨施氮量增加而增大的趨勢，在N4時最大。在不同的氮處理條件下，套作小麥氮積累量比單作分別增加22.04％、32.11％、37.55％和25.47％； 套作小麥不同行的氮積累量也有邊行＞內行＞中間行的變化趨勢，中間行的氮積累量比單作行基本持平或略有增大，邊行氮積累量比內行、中間行分別高20.66％和36.65％，邊行氮積累量比單作行增加39.00％～63.61％。小麥/玉米和小麥/空帶相比，在不同氮處理條件下，其氮積累量的表現(xiàn)規(guī)律不同，在N1、N2和N4處理時，小麥/玉米比小麥/空帶分別減少15.66％、11.05％和16.14％，但在N3處理時，小麥/玉米比小麥/空帶增加6.77％。

表4　不同施氮量下單作小麥和與玉米套作小麥不同種植行的氮積累量Table 4 Nitrogen accumulation of monocultured（W） and relay-intercropped（W/M，W/E） wheat in different rows under different nitrogen application levels kg·hm-2

另從表5可看出，隨著施氮量的增加單、套作小麥的氮素收獲指數減小，均在N1時最大。與單作小麥相比，小麥/玉米處理中套作小麥的氮素收獲指數在N1和N2時比單作分別高2.17％和5.56％，而在N3和N4處理時小麥/玉米的氮素收獲指數都低于單作。小麥/玉米和小麥/空帶相比，在不同的氮處理條件下，小麥氮素收獲指數的表現(xiàn)規(guī)律不同，在N1處理時，小麥/玉米比小麥/空帶減少3.29％，而在N3處理時，小麥/玉米比小麥/空帶增加2.33％。

表5　不同施氮量下單作小麥和與玉米套作小麥不同種植行的氮素收獲指數Table 5 Nitrogen harvest indexes of monocultured（W） and relay-intercropped（W/M，W/E） wheat in different rows under different nitrogen applications

小麥的氮素利用效率如表6所示。不同施氮量對小麥氮素生理效率和氮肥偏生產力有極顯著影響（P＜0.01），對小麥氮素農學利用率無顯著影響（P＞0.05）； 不同種植模式對小麥氮素生理效率和農學利用率都無顯著影響（P＞0.05），對氮肥偏生產力有極顯著影響（P＜0.01）； 施氮水平和種植模式間無顯著的交互效應（P＞0.05）。從N2～N4，隨著施氮量的增加單、套作小麥的氮素生理利用率、農學效率和氮肥偏生產力均隨之減小，說明增施氮肥會明顯降低氮利用效率。除高氮N4處理外，在N2和N3條件下，氮素農學效率和氮肥偏生產力都是W/M＞W/E＞W。從總體上看，套作小麥的氮素生理利用率、農學效率和氮肥偏生產力都比單作小麥明顯增高，氮素生理利用率W/M、W/E分別比W高9.09％和2.87％，氮素農學效率W/M、W/E分別比W高56.18％和19.10％，氮肥偏生產力W/M、W/E分別比W高19.91％和23.71％。W/M和 W/E相比，小麥的氮生理利用率、農學效率和氮肥偏生產力都無顯著差異。說明套作小麥的氮利用效率顯著高于單作小麥。

表6　不同施氮量下小麥的氮素利用效率Table 6 Nitrogen use efficiency of monocultured（W） and relay-intercropped（W/M，W/E） wheat under different nitrogen application levles

3 討論與結論

作物間套作既是傳統(tǒng)農業(yè)的精華，也是現(xiàn)代農業(yè)高產高效的主要措施之一。已有相關多的研究證明，間套作有利于作物穩(wěn)產和增產，提高資源利用效率，有明顯的產量優(yōu)勢［18-20］。齊萬海等［21］和樊高瓊等［22］在四川小麥間套種植中也發(fā)現(xiàn)套作小麥相對單作小麥表現(xiàn)出產量優(yōu)勢和邊行優(yōu)勢。在本研究中，套作小麥邊行生物量和籽粒產量分別比單作行平均增加23.81％和27.27％，套作小麥的產量、生物量和收獲指數比單作平均提高了17.81％、15.74％和4.18％。同時還發(fā)現(xiàn)，在不同的氮處理條件下，小麥/玉米體系中小麥地上部氮素積累量、籽粒氮積累量和氮肥偏生產力均顯著高于單作小麥，分別平均提高了48.91％、32.63％和19.08％。正是由于套作小麥的邊行相對內行、中間行有更高的生物量、氮吸收量和氮利用效率，從而得到了產量和養(yǎng)分效率的優(yōu)勢。在四川小麥/玉米套作體系中，玉米是在小麥揚花期栽植入小麥行間的，小麥、玉米間只存在40多天的共生期，雖說此共生期不長，而且后套玉米是在小麥行間，小麥收獲時玉米才長至拔節(jié)期（6～8葉期），那么套入的玉米對小麥有多大的影響呢？本研究探究了不同施氮量下套作玉米對小麥的影響，從結果來看，既存在著小麥與玉米的種間競爭又存在著小麥的種內競爭作用，在小麥/空帶體系中，只有小麥的種內競爭作用。以往的報道指出小麥與玉米間套作時，小麥對土壤和肥料氮的競爭力強于玉米，處于競爭優(yōu)勢，玉米為劣勢作物［23-25］。本研究也證實了這點。在中氮（N3）時，小麥套作優(yōu)勢是小麥/玉米＞小麥/空帶，小麥/玉米中小麥的產量和地上部生物量分別比小麥/空帶增加了14.13％和5.03％，地上部吸氮量、籽粒吸氮量和氮肥偏生產力分別平均增加了6.77％、7.50％和4.51％。這一方面是因為小麥/玉米間作后，其根系形態(tài)發(fā)生了變化，間作小麥的地下部鮮重、根體積和根數目增加，而間作玉米的根長減少［26-27］，使間作小麥吸收了更多的養(yǎng)分； 另一方面可能是因為小麥/玉米間作后，其根系分布發(fā)生了變化。Li等［28］、劉廣才等［29］的田間研究發(fā)現(xiàn)，與小麥間作的玉米在共生期根系水平生長范圍受到抑制，小麥根系能夠伸入擴展到玉米根區(qū)，而玉米的根系不能伸入到小麥根區(qū)，導致小麥收獲時增產和養(yǎng)分吸收優(yōu)勢的獲得。除此之外，在小麥、玉米共生期間，小麥、玉米的生育期不同，小麥從穗期至收獲期，而玉米從移栽到拔節(jié)期，兩作物對于養(yǎng)分需求的高峰期錯開而表現(xiàn)出小麥從套入玉米中受宜［10］。但研究同時發(fā)現(xiàn)，小麥和玉米之間的種間作用關系在不同的施氮量下表現(xiàn)不同，即在不施氮（N1）和低氮（N2）時，小麥/空帶體系中小麥的產量和地上部生物量平均比小麥/玉米套作增加6.16％（產量）和6.91％（生物量），而在高氮（N4）時，小麥/玉米套作體系中小麥的產量和生物量比小麥/空帶體系減少4.51％和12.24％。這可能是因為在不施氮和低氮時，小麥/玉米套作體系中小麥和玉米對養(yǎng)分的競爭激烈［30］，小麥的生長受到玉米的競爭，而小麥/空帶模式中，小麥具有更大的發(fā)展空間，其邊行能夠吸收更多的土壤養(yǎng)分，促進了邊行優(yōu)勢的形成，所以使其吸氮量、籽粒吸氮量和氮肥偏生產力均比小麥/玉米模式平均增加15.50％、16.65％和16.46％； 而在中氮（N3）時，小麥/玉米套作體系中小麥的養(yǎng)分已經充足，不需要從玉米行得到養(yǎng)分，所以受玉米的影響不明顯，如果再增施氮肥，其小麥的產量和生物量會有下降的趨勢，所以過量施用氮肥也不利于小麥/玉米體系中小麥的生長。

綜合來看，本研究中套作小麥相對于單作具有明顯的產量優(yōu)勢、邊行優(yōu)勢和更強的氮素吸收能力，能更好地利用氮肥。在小麥/玉米套作體系中，小麥和玉米間的種間作用關系因施氮量的不同而不同，在施氮不足的條件下，套入玉米對小麥有明顯的競爭抑制作用，增加施氮用量至適宜水平后，小麥受套入玉米的競爭減弱，甚至由于玉米的施肥而對小麥有促進作用。所以建議在小麥/玉米套作體系中必須配施一定量的氮肥以消除小麥玉米之間對氮肥的競爭，從而促進小麥的生長。

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Wheat grain yield and nitrogen use characteristics under monoculture and intercropping with different nitrogen fertilization rates*

ZHAO Yani，WANG Ke，WANG Jiarui，CHEN Yuanxue**，YANG Yu
（College of Resources Science，Sichuan Agricultural University，Chengdu 611130，China）

Wheat/maize relay-intercropping system is an important rainfed planting pattern in Sichuan Province，China. It is therefore important to investigate rational nitrogen management strategies to improve not only productivity and nutrient use efficiency，but also to explore the yield advantage mechanism of the interaction between intercropped wheat and maize. In this direction，a field experiment was conducted in 2014 involving four nitrogen application rates（0 kg·hm-2，60 kg·hm-2，120 kg·hm-2and 180 kg·hm-2，denoted by N1，N2，N3 and N4，respectively） under three planting patterns. The planting patterns included wheat monoculture（W），wheat/maize strip relay-intercropping（W/M） and wheat/empty strip（W/E） at an experimental research base in Chongzhou，Sichuan. Grain yield，biomass，nitrogen uptake，nitrogen use efficiency and partial factor productivity of nitrogen（PFP-N） of wheat were calculated. The results showed that 1） intercropped wheat had yield advantage over monoculture wheat under all the nitrogen application rates. The aboveground biomass and grain yield of intercropped wheat in W/M and W/E treatments were on average 15.7％ and 17.8％ higher than that of monoculture wheat. 2） Border row wheat had advantage in terms of productivity，nitrogen uptake and nutrient use efficiency. Aboveground biomass，yield，nitrogen uptakeand PFP-N of the border row wheat were 23.8％，27.3％，48.9％ and 19.1％ higher than those of monoculture wheat，respectively. It suggested that intercropped wheat had higher nitrogen use efficiency with higher grain yield compared to monoculture wheat. 3） Compared to W/E pattern，aboveground biomass and grain yield of wheat under W/M pattern dropped by 6.5％ and 5.7％ under the zero and 60 kg·hm-2nitrogen application treatments，respectively. However，under the medium nitrogen application rate（N3，120 kg·hm-2） grain yield，aboveground biomass，shoot nitrogen uptake and PFP-N of wheat under W/M were 14.1％，5.0％，6.8％ and 4.5％ higher than those under W/E，respectively. These results indicated that intercropped wheat may be inhibited by intercropping maize under low nitrogen application rate（such as low than 60 kg·hm-2），in contrast wheat development in intercropping could be promoted by sufficient nitrogen application. Furthermore，intercropped wheat had advantages in grain yield and nutrient use efficiency，especially for border row plants. Although maize and wheat interaction enhanced this process，sufficient nitrogen fertilizer application in maize and wheat was critical for promoting growth of relay-intercropped wheat.

Wheat/maize relay-intercropping； Nitrogen management； Yield advantage； Border row advantage； Nitrogen uptake； Partial factor productivity of nitrogen

Aug. 26，2015； accepted Mar. 6，2016

S344

A

1671-3990（2016）07-0845-08

10.13930/j.cnki.cjea.150937

* 國家現(xiàn)代農業(yè)玉米產業(yè)技術體系項目（CARS-02-04）和國家自然科學基金國際（地區(qū)）合作與交流項目（31210103906）資助

** 通訊作者： 陳遠學，主要從事植物營養(yǎng)與養(yǎng)分管理研究。E-mail： cyxue2002@aliyun.com

趙亞妮，主要從事作物高產高效研究。E-mail： 842680183@qq.com

2015-08-26 接受日期： 2016-03-06

* The study was supported by the Program of Modern Agriculture Maize Industry of China（CARS-02-04） and the National Natural Science Foundation of China（31210103906）.

** Corresponding author，E-mail： cyxue2002@aliyun.com