原小燕，張云云，符明聯(lián)* ，陸建美，王建麗，羅金超，劉 玨，趙凱琴，田正書

(1.云南省農業(yè)科學院經濟作物研究所，云南昆明 650205;2.硯山縣經濟作物推廣工作站，云南硯山 663100;3.德宏州農業(yè)技術推廣中心，云南芒市 678400)

【研究意義】種植模式是作物獲得高產的重要技術手段之一［1］。近年來隨著經濟社會的快速發(fā)展和人增地減、資源緊缺等一系列問題的出現(xiàn)，探索合理的種植模式成為當下栽培學的一個重點研究方向?；ㄉ侵袊闹匾土献魑镏?，具有適應性廣、耐瘠、固氮等特點［2］，種植面積僅次于油菜，但其產量位居油料產量的第一位［3］;玉米是全球也是中國第一大作物，在保障國家糧食安全中占有重要地位。花生玉米間作作為中國旱地農業(yè)的一種重要栽培模式，近年來在中國黃淮海地區(qū)、四川、廣東等花生集中產區(qū)迅速發(fā)展，被認為是緩解糧油爭地矛盾的一種重要種植方式［4－5］，在云貴高原也有巨大的發(fā)展?jié)摿?。花生玉米間作能充分利用耕地、養(yǎng)分、水分、光和熱等資源，實現(xiàn)對光的分層、立體高效吸收，提高復種指數和土地利用率［6－10］。【前人研究進展】關于花生、玉米栽培模式的研究已有很多報道，如 2∶4、2∶6、2∶8等不同玉米花生間作模式的比較研究［11－15］、花生玉米間作體系光合特性及根系特征［16－19］。目前多集中在花生玉米不同帶型篩選及特定帶型間作模式對花生光合特性及根系特征等方面的研究，而針對間作模式、種植密度、寬窄行種植方式3個因素對玉米、花生產量及相關性狀的綜合影響方面的研究較少?！颈狙芯壳腥朦c】采用系列試驗研究探索不同間作帶型、種植密度及寬窄行種植方式對間作及單作系統(tǒng)玉米花生產量及相關性狀的影響?！緮M解決的關鍵問題】探索適宜云南的玉米花生間作最佳種植模式，為玉米花生間作高產高效栽培技術的推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本研究采用兩組試驗探索寬窄行種植、不同帶型及種植密度對間作及單作體系玉米花生產量及相關性狀的影響，試驗1研究不同帶型及寬窄行對玉米花生產量及相關性狀的影響，試驗2研究不同帶型、種植密度對玉米花生產量及相關性狀的影響。

試驗1于2017年在云南省農業(yè)科學院昆明尋甸基地進行，海拔1900 m，氣候屬低緯高原季風氣候，年平均氣溫14.5℃，供試土壤介于壤土與粘土之間，土壤肥力中等。試驗2于2017年在云南省文山州硯山縣花生基地進行，海拔1560 m，屬于低緯北亞熱帶高原季風氣候，多年平均氣溫16.1℃，多年降水量1008 mm，降水年內分布不均勻，6－8月為集中降雨期。供試土壤為紅壤土，地力均勻、土壤肥力中等。

1.2 試驗設計

試驗1供試花生品種為云花生15號，試驗2供試花生品種為云花生22號(18YD08)，玉米品種均為尚玉3899，花生3月3日起壟覆膜，雙粒播種，8月20日收獲，玉米3月3日播種，9月12日收獲，共生期170 d，2017年播種時間早且本年度云南夏季連續(xù)陰雨天氣較多，花生生育期較正常年份延長45 d左右。

試驗1～2均采用隨機區(qū)組設計，3次重復，試驗1設置8種種植方式，試驗2設置6種種植方式(具體種植規(guī)格見表1)，文中單作玉米、單作花生、玉米花生間作系統(tǒng)中玉米及花生，分別用SM、SP、IM、IP表示，各處理均施云天化復合肥450 kg/hm2N∶P∶K=15∶15∶5，花生開花期追施尿素225 kg/hm2(云天化股份有限公司生產，總N含量為46%)，盛花期噴施450 g/hm2花生粒粒飽，玉米在拔節(jié)期及灌漿期分別追施尿素450 kg/hm2。

1.3 測定項目與方法

成熟收獲時測籽粒產量和生物產量，同時在測產帶以外隨機取10株玉米、花生進行產量性狀的考種。

1.4 數據處理分析

數據采用Excel和DPS數據統(tǒng)計分析軟件進行分析。

(1)土地當量比(land equivalent ratio，LER)常用來評價間套作體系的產量優(yōu)勢［20］:

式中，Yip表示花生的間作產量，Ysp表示花生的單作產量，Yim表示玉米的間作產量，Ysm表示玉米的單作產量。當LER＞1時，說明間作較單作有增產作用，反之，間作較單作減產。

(2)作物競爭力(aggressivity)指間作體系中一種作物相對于另一種作物對水分、養(yǎng)分等資源的競爭力，是衡量一種作物相對于另一種作物對資源競爭能力大小的指標［21］。

式中，Apm為花生相對于玉米的資源競爭力，Pp和Pm分別為間作中花生和玉米的占地比例，其余符號意義同式(1)。Apm＞0，表明花生競爭力強于玉米;Apm＜0，表明玉米競爭力強于花生。

2 結果與分析

2.1 不同間作帶型、寬窄行種植對單/間作系統(tǒng)玉米花生產量及相關性狀的影響

由表2可知，試驗1總體來看，在相同種植密度條件下，相對于普通勻壟種植模式，適宜的寬窄行種植均能提高單作玉米及單作花生產量。在TR3、TR4、TR5 3種單作玉米模式中，玉米種植密度相同，玉米產量排序為TR3＞TR4＞TR5，寬窄行種植條件下玉米產量顯著高于普通勻壟種植模式，其中TR4比TR5高 2231 kg/hm2，TR3比TR5高2407 kg/hm2，TR3玉米產量最高。在 TR6、TR7、TR8 3種單作花生模式中，花生種植密度相同，花生產量排序為TR6＞TR8＞TR7，TR6寬窄行種植模式能顯著提高花生產量，TR7產量低于TR8，其中TR6比TR8高143 kg/hm2，TR6花生產量最高。

表1 不同種植方式具體種植規(guī)格Table 1 Planting specification of different planting modes

TR1、TR2為在2種玉米寬窄行種植模式中間作花生，TR1為玉米花生2∶4間作，TR2為玉米花生2∶2間作，由表5可知，2種間作模式LER值均大于1，表現(xiàn)為TR1＞TR2＞1，其中TR1的LER最大，達到1.63，總產量最高，間作優(yōu)勢最顯著。玉米花生間作體系，其Apm值均小于0，表明不同間作體系中，玉米的資源競爭力均強于花生。在2種間作模式下，花生單產均比單作模式極顯著降低，而間作模式下玉米產量則不同，總體來看，在玉米寬行中間作花生，并未顯著影響玉米的產量，而且適宜的間作模式還能促進玉米產量的增加。在TR1～TR5處理中，玉米產量排序為TR1＞TR3＞TR4＞TR2＞TR5，與普通勻壟種植模式相比2種間作模式下玉米產量均增加，增產幅度分別為 1269、3484 kg/hm2，且 2∶4間作模式增產達到極顯著水平，同時2∶4間作模式下玉米產量略高于2種單作玉米寬窄行種植模式，增產幅度分別為1077、1253 kg/hm2，該模式玉米穗長及穗行數最高。處理TR2(2∶2間作模式)，玉米產量比普通勻壟種植增加但比TR4產量降低，玉米穗長、穗行數、行粒數及收獲指數均降低。6種種植模式的總產量表現(xiàn)為TR1＞TR3＞TR4＞TR2＞T5＞TR6＞TR7＞T7，TR1總產量最高，優(yōu)勢最顯著?；ㄉa量相關性狀及收獲指數表現(xiàn)(表4)總體趨勢與產量趨勢相同，間作條件下，花生有效分枝數、單株有效果數顯著下降，百仁重略微降低。

2.2 不同間作帶型、種植密度對單/間作系統(tǒng)玉米花生產量及相關性狀的影響

由表5可見，總體來看試驗2中，玉米花生間作系統(tǒng)具有明顯的間作優(yōu)勢，土地當量比(LER)大于1，表現(xiàn)為T1＞T3＞T2＞T4＞1，其中 T1的 LER最大，達到1.65，總產量最高，間作優(yōu)勢最顯著。玉米花生間作體系，其Apm值均小于0，表明不同間作體系中，玉米的資源競爭力均強于花生。玉米產量表現(xiàn)在單/間作兩種不同種植模式及不同種植密度條件下均存在顯著差異，相對于單/間作種植模式，種植密度對玉米產量影響更大，玉米產量隨著種植密度的增加而增加，表現(xiàn)為T6＞T1＞T2＞T4＞T3，在相同的種植密度下，玉米花生2∶4間作優(yōu)于2∶2間作模式。玉米花生間作體系中，相對于種植密度不同間作模式對花生產量影響更大，玉米花生2∶4間作優(yōu)于2∶2間作模式，該模式下花生產量極顯著高于2∶2間作模式，表現(xiàn)為 T6＞T1＞T3＞T4＞T2，花生產量相關性狀及收獲指數表現(xiàn)(表6)總體趨勢與產量趨勢相同。6個處理的總產量表現(xiàn)為T1＞T5＞T2＞T3＞T4＞T6，T1總產量最高，間作優(yōu)勢最顯著。

表2 試驗1各處理經濟產量及間作土地當量比、作物競爭力值Table 2 Grain yields，land equivalent ratios(LER)and aggressivity under different treatments in test 1

表3 試驗1各處理花生產量相關性狀及收獲指數表現(xiàn)Table 3 Correlation characteristics and harvest index performance of peanut under different treatments in test 1

表4 試驗1各處理玉米產量相關性狀及收獲指數表現(xiàn)Table 4 Correlation characteristics and harvest index performance of maize under different treatments in test 1

3 討論

范秀玲等研究表明，玉米寬窄行種植方式，改善了玉米冠層結構，單位面積產量顯著高于常規(guī)勻壟種植［22］。目前關于花生寬窄行種植的研究較少，本研究表明，在相同種植密度條件下，相對于普通勻壟種植模式，2種寬窄行種植均能提高單作玉米產量，比普通勻壟種植模式平均增產2 319 kg/hm2，相對于花生，寬窄行種植對玉米產量促進效果更顯著。寬窄行種植對單作花生增產效果不顯著，2種花生寬窄行種植模式與普通勻壟種植相比，處理TR6增產143 kg/hm2，而處理 TR8減產203 kg/hm2，表明高稈作物采用寬窄行種植模式能顯著提高產量。在相同密度條件下，玉米產量在2∶4間作模式下最優(yōu)，遠高于普通勻壟單作模式，比處理TR3增產1077 kg/hm2，表明在該模式下，間作在玉米寬行中的花生不僅沒有影響玉米產量反而促進其產量的增加;玉米產量在2∶2間作模式下略高于普通勻壟單作產量，而比處理TR4減產，表明在該模式下，間作在玉米寬行中的花生對玉米產量有一定的影響。說明高稈作物玉米與矮稈作物花生間作系統(tǒng)中，采用合理的間作模式，矮稈作物花生并不會影響高稈作物玉米的通風透光性，同時由于花生具有固氮等作用，能促進間作體系中優(yōu)勢作物玉米產量的增加，同時還能保證弱勢作物獲得相對較高的產量。

表5 試驗2各處理經濟產量及間作土地當量比、作物競爭力值Table 5 Grain yields，land equivalent ratios(LER)and aggressivity under different treatments in test 2

表6 試驗2各處理花生產量相關性狀及收獲指數表現(xiàn)Table 6 Correlation characteristics and harvest index performance of peanut under different treatments in test 2

前期研究成果表明，玉米花生間作體系具有顯著的間作優(yōu)勢［23］。本研究發(fā)現(xiàn)，玉米花生在不同的間作帶型及不同的種植密度下，大部分間作處理(除T4外)均表現(xiàn)出明顯的間作優(yōu)勢，土地當量比(LER)大于1，表示玉米花生間作比單作能更高效地利用土地。處理T4，為玉米花生2∶2間作，且玉米及花生的種植密度均不高，該處理的 LER值為0.98，表明該間作處理比單作土地利用效率低，間作優(yōu)勢不明顯，說明合理的間作帶型及適宜的種植密度是保證間作優(yōu)勢的關鍵因素。

高稈作物玉米與矮稈作物花生、大豆等間作體系中，玉米是優(yōu)勢作物［24－25］。本研究表明，不同間作帶型、不同種植密度的玉米花生間作處理，花生相對于玉米的資源競爭力均為負值，從作物對資源的競爭力角度來看，玉米是該間作體系的優(yōu)勢作物，高稈作物能有效利用地上空間優(yōu)勢，其產量對該系統(tǒng)的總產量影響較大。不同間作帶型及種植密度均能影響單/間作系統(tǒng)中玉米產量，且種植密度對玉米產量影響更大，探索適宜的玉米種植密度，是保證間作系統(tǒng)優(yōu)勢作物的產量，使間作優(yōu)勢最大化的關鍵因素，在本試驗范圍內，玉米產量隨著種植密度的增加而增加，因此玉米花生間作系統(tǒng)，要保證玉米密度，可采用與單作相同的密度，結合寬窄行種植模式，在玉米寬行中間種花生，采用2∶4間作帶型，可獲得較好的復合產量，使間作優(yōu)勢最大化。但是，相對于種植密度不同間作帶型對花生產量影響更大，增加密度對其產量影響較小，因此玉米花生間作系統(tǒng)，要獲得較高的花生產量，選擇合適的間作帶型是關鍵，花生可比單作適當降低密度，提高綜合效益。

4 結論

本研究表明，選擇合理的間作帶型、優(yōu)勢作物適當密植、弱勢作物適當稀植，是玉米花生間作系統(tǒng)獲得高產高效的關鍵，本研究篩選出玉米花生間作系統(tǒng)的最適種植模式為玉米花生采用2∶4間作帶型，玉米種植密度與單作相同(7.69萬株/hm2)，寬行行距0.9 m，窄行行距0.4 m，花生密度適當降低，可獲得最高復合產量。