曹鵬鵬 任自超 高鳳菊 田藝心

摘要：針對(duì)魯西北地區(qū)大豆/玉米間作模式中存在的品種組合選擇問題，本研究采用3個(gè)大豆品種、3個(gè)玉米品種隨機(jī)組合設(shè)置不同處理，并對(duì)其大豆、玉米的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析及評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：不同間作組合中同一大豆、玉米品種的生育期無差異性變化;不同處理間大豆9個(gè)農(nóng)藝性狀均呈顯著差異，不同處理間玉米株高、穗位高、禿頂長(zhǎng)、單穗重呈極顯著差異，穗行數(shù)、行粒數(shù)、果穗直徑呈顯著差異，穗長(zhǎng)無差異;玉米在籽粒產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值方面為主要貢獻(xiàn)者，其中處理9（德豆99-16與鄭單958組合）的籽?？偖a(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值均最高。結(jié)合經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值、成熟期及生育期相關(guān)數(shù)據(jù)分析，德豆99-16與鄭單958組合在間作模式中表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性與可利用性，為大豆/玉米間作品種的優(yōu)選組合。

關(guān)鍵詞：大豆;玉米;間作;品種篩選

中圖分類號(hào)：S565.101+S513.01?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A?文章編號(hào)：1001-4942（2019）10-0031-06

Abstract?In view of the selection problem of variety combination existing in the soybean -maize intercropping in the northwest of Shandong Province， three soybean varieties and three maize varieties were randomly combined and set as nine treatments， and the agronomic traits， yield and economic benefits under different treatments were comprehensively analyzed and evaluated. The results showed that there were no differences in the growth period of the same variety of soybean and maize in different intercropping combinations. The agronomic traits of soybean showed significant differences among treatments. Among different treatments， the plant height， panicle height， bald head length and single panicle weight of maize showed extremely significant differences， and there were significant differences in panicle number， grain number and diameter length， but no difference in panicle length. Maize was the main contributor in terms of grain yield and economic output value， among them， the total grain yield and economic output value of the treatment 9 with the combination of Dedou 99-16 and Zhengdan 958 were the highest. Combined with the analyses of economic output value， maturity and growth period， the combination of Dedou 99-16 and Zhengdan 958 showed strong adaptability and availability in the intercropping mode， and was thought as the optimal combination for soybean-maize intercropping.

Keywords?Soybean; Maize; Intercropping; Variety selection

間作是集綠色環(huán)保、資源優(yōu)配、均衡發(fā)展為一體的復(fù)合型種植模式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)耕地、水肥、光熱及空間等資源的交叉、分層、立體等高效利用[1]，是構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要種植模式之一。大豆是我國(guó)重要的糧油作物之一，也是獲得植物蛋白的重要來源。玉米作為我國(guó)第一大作物，在保障國(guó)家糧食安全問題上具有重要地位[2]。大豆/玉米間作不僅可以有效解決糧油生產(chǎn)的均衡配置問題[3]，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要發(fā)展方向，是當(dāng)今新型農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要研究課題。

針對(duì)大豆/玉米間作，眾多學(xué)者已進(jìn)行諸多研究，但多從防控管理[4-7]、植物生理[8-10]、生態(tài)環(huán)境[11-13]、資源優(yōu)化配置及經(jīng)濟(jì)效益[14-16]等角度進(jìn)行試驗(yàn)，有關(guān)兩種作物間作的適宜品種選擇研究尚較少。魯西北地區(qū)屬黃淮海平原地帶，是我國(guó)大豆主要產(chǎn)區(qū)之一，大豆/玉米間作種植模式普及面較廣，但對(duì)于適宜本地區(qū)間作的大豆、玉米品種選擇及其組合搭配缺乏科學(xué)的研究論證。因此，本研究通過探討大豆/玉米間作模式下不同品種組合中大豆、玉米的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及綜合經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)，來篩選適宜本地區(qū)間作的大豆玉米品種最佳組合，以解決實(shí)際生產(chǎn)中存在的成熟期不一致、倒伏、增產(chǎn)不增收等問題。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技園試驗(yàn)基地進(jìn)行。該地全年無霜期206 d，年降水量547.5 mm，年均氣溫12.9℃，年均日照時(shí)數(shù)2 592 h。土壤質(zhì)地為壤土，土壤有機(jī)質(zhì)含量11.20 g/kg、全氮0.72 g/kg、速效氮58 mg/kg、有效磷9.62 mg/kg、速效鉀91 mg/kg，pH值6.8。前茬作物為冬小麥。麥?zhǔn)蘸?，機(jī)械滅茬，人工鏟出麥秸后機(jī)械旋耕整地、開溝澆水造墑。

1.2?供試材料

3個(gè)大豆品種和3個(gè)玉米品種（表1）用于本試驗(yàn)品種組合篩選研究。

1.3?試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

供試大豆、玉米品種于6月19日分別依據(jù)間作模式進(jìn)行種植。裂區(qū)設(shè)計(jì)，每小區(qū)2帶，每帶4行玉米間種4行大豆，復(fù)合帶狀種植模式。小區(qū)行長(zhǎng)5 m，寬8 m，面積40 m2。行距均為0.5 m，玉米株距15.8 cm，折合每公頃密度6.45萬株;大豆株距12 cm，折合每公頃密度18萬株。共設(shè)置9個(gè)處理，重復(fù)3次。各處理的組合方式見表2。

其它田間管理措施按高產(chǎn)試驗(yàn)田標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

1.4?測(cè)定項(xiàng)目與方法

成熟后對(duì)各處理小區(qū)進(jìn)行隨機(jī)取樣，每小區(qū)大豆、玉米各取5株，進(jìn)行植株形態(tài)及產(chǎn)量指標(biāo)的測(cè)定。玉米測(cè)定項(xiàng)目：株高、穗位高、果穗直徑、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗重、空稈率、生育期、倒伏級(jí)別;大豆測(cè)定項(xiàng)目：株高、底莢高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)、無效莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重、生育期、倒伏級(jí)別。各小區(qū)測(cè)產(chǎn)后折算成每公頃產(chǎn)量。大豆田間倒伏級(jí)別以《大豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)進(jìn)行鑒定，玉米田間倒伏級(jí)別以《玉米種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)進(jìn)行鑒定。

1.5?數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過Microsoft Excel 2016軟件錄入整理及表格制作，用DPS 7.5軟件（Duncans新復(fù)極差法）進(jìn)行顯著性分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?間作模式下不同處理大豆、玉米生育期及倒伏情況比較

從表3中可以看出，各處理大豆成熟期、生育期、倒伏級(jí)別存在一定差異性。生育期長(zhǎng)短為德豆99-16﹥齊黃34﹥冀豆12。冀豆12與3個(gè)玉米品種間作無倒伏，齊黃34、德豆99-16與登海605的間作均出現(xiàn)3級(jí)倒伏，與鄭單958的間作出現(xiàn)2級(jí)倒伏。綜合分析可得，間作模式下各大豆品種之間成熟期、生育期存在一定差異，但同一大豆品種與不同玉米品種的間作組合的成熟期、生育期無差異性變化;冀豆12表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗倒性。

從表4中可以看出，各處理玉米成熟期、生育期、空稈率及倒伏級(jí)別均存在一定差異性。生育期長(zhǎng)短為登海605﹥鄭單958﹥登海618。9個(gè)間作組合處理的空稈率在0.6%～2.5%之間，其中登海618的空稈率最高，登海605的空稈率最低。鄭單958各間作組合無倒伏現(xiàn)象，登海618、登海605與3個(gè)大豆品種的間作均出現(xiàn)2級(jí)或3級(jí)倒伏。綜合分析可得，間作模式下各玉米品種之間成熟期、生育期有一定差異;同一玉米品種與不同大豆品種的間作組合模式下，成熟期、生育期無差異性變化;鄭單958表現(xiàn)出較強(qiáng)抗倒伏性。

2.2?間作模式下不同處理大豆和玉米主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

由表5可以看出，3個(gè)大豆品種與不同玉米品種間作組合下，其各農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出不同程度的差異性。齊黃34與各玉米品種間作下，百粒重均無顯著差異;株高、主莖節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)，與登海618、鄭單958間作的無顯著差異，且均顯著高于與登海605間作的;底莢高、單株粒數(shù)、單株粒重均為與鄭單958間作﹥與登海618間作﹥與登海605間作。冀豆12與各玉米品種間作下，無效莢數(shù)與百粒重均無顯著差異;株高、底莢高、主莖節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)均表現(xiàn)為與登海605間作﹥與登海618間作﹥與鄭單958間作;單株粒數(shù)、單株粒重均表現(xiàn)為與鄭單958間作﹥與登海605間作﹥與登海618間作;分枝數(shù)則表現(xiàn)為與登海618間作﹥與登海605間作﹥與鄭單958間作。德豆99-16與各玉米品種間作下，株高、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重均表現(xiàn)為與鄭單958間作﹥與登海618間作﹥與登海605間作;底莢高和百粒重以與登海618間作的表現(xiàn)最高，無效莢數(shù)以與登海605間作的表現(xiàn)最多;與各玉米品種間作的分枝數(shù)之間無顯著差異。由主區(qū)顯著性分析可知，大豆品種之間在株高、底莢高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)、無效莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重9個(gè)農(nóng)藝性狀上均存在極顯著差異，表明3個(gè)大豆品種之間表型性狀豐富多樣，具有較大的差異性。同一大豆品種與不同玉米品種間作，除主莖節(jié)數(shù)與百粒重存在顯著差異外，其它農(nóng)藝性狀上表現(xiàn)出極顯著差異，表明大豆/玉米間作模式對(duì)主莖節(jié)數(shù)、百粒重影響較小。間作效應(yīng)下，大豆品種間9個(gè)農(nóng)藝性狀均呈極顯著差異，表明大豆農(nóng)藝性狀受自身遺傳物質(zhì)與間作效應(yīng)共同調(diào)控。

由表6可以看出，3個(gè)玉米品種與不同大豆品種的間作組合，其各農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出不同程度的差異性。登海618與各大豆品種間作下，株高、穗行數(shù)均表現(xiàn)為與齊黃34間作、與冀豆12間作的顯著高于與德豆99-16間作;穗長(zhǎng)、禿頂長(zhǎng)、單穗重均表現(xiàn)為與冀豆12、德豆99-16間作的高于與齊黃34間作;穗位高以與齊黃34間作的表現(xiàn)最高;行粒數(shù)以與冀豆12間作的表現(xiàn)最多;果穗直徑以與德豆99-16間作的最大，與冀豆12間作的最小。登海605與各大豆品種間作下，穗長(zhǎng)之間無顯著差異;株高和穗位高以與齊黃34間作的表現(xiàn)最高;穗行數(shù)、行粒數(shù)、果穗直徑、單穗重與冀豆12間作的最高，其次為與齊黃34間作，與德豆99-16間作的最低。鄭單958與各大豆品種間作下，穗行數(shù)和果穗直徑均無顯著差異;株高、穗位高、禿頂長(zhǎng)均表現(xiàn)為與冀豆12間作﹥與齊黃34間作﹥與德豆99-16間作;行粒數(shù)和單穗重以德豆99-16最高。另外，由主區(qū)之間顯著性分析可知，各玉米品種在株高、穗位高、穗長(zhǎng)、禿頂長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、果穗直徑、單穗重8個(gè)農(nóng)藝性狀上均存在極顯著差異，表明3個(gè)玉米品種之間表型性狀豐富多樣，具有較高的差異性。同一玉米品種與不同大豆品種間作，除行粒數(shù)差異顯著、果穗直徑無顯著差異外，其余6個(gè)性狀均表現(xiàn)出極顯著差異，表明大豆/玉米間作模式對(duì)行粒數(shù)、果穗影響相對(duì)較小。間作效應(yīng)下，玉米品種間株高、穗位高、禿頂長(zhǎng)、單穗重均呈極顯著差異，穗行數(shù)、行粒數(shù)、果穗直徑呈顯著性差異，穗長(zhǎng)無顯著差異，表明玉米農(nóng)藝性狀受自身遺傳物質(zhì)與間作效應(yīng)共同調(diào)控。

2.3?間作模式下不同處理大豆、玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益比較

由表7可以看出，大豆產(chǎn)量表現(xiàn)為處理6﹥處理9﹥處理3﹥處理5﹥處理7﹥處理1﹥處理8﹥處理2﹥處理4。其中處理6大豆產(chǎn)量最高，為1 230.04 kg/hm2，但與處理3、處理9差異不顯著;處理4大豆產(chǎn)量最低，為1 133.39 kg/hm2，處理6比處理4增產(chǎn)8.53%。這表明處理3、處理6、處理9組合的大豆能夠達(dá)到高產(chǎn)效果。

玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為處理9﹥處理5﹥處理4﹥處理7﹥處理6﹥處理2﹥處理8﹥處理3﹥處理1。其中處理9玉米產(chǎn)量最高，為8 015.50 kg/hm2，但與處理5差異不顯著;處理1玉米產(chǎn)量最低，為7 098.25 kg/hm2，處理9比處理1增產(chǎn)12.92%。這表明處理9、處理5組合的玉米能夠達(dá)到高產(chǎn)效果。對(duì)大豆、玉米產(chǎn)量進(jìn)行綜合分析比較，處理9產(chǎn)量最高，為9 243.86 kg/hm2，其中大豆貢獻(xiàn)率為13.29%，玉米貢獻(xiàn)率為86.71%。

大豆、玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值以2017年市場(chǎng)價(jià)格（大豆每千克4.4元，玉米每千克1.64元）進(jìn)行計(jì)算，處理6大豆經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值最高，每公頃為5 412.18元，但與處理5、處理9差異不顯著;處理9玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值最高，每公頃為13 145.42元，但與處理5差異不顯著。對(duì)大豆、玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值綜合分析比較，處理9經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值最高，每公頃為18 550.20元，其中大豆貢獻(xiàn)率為29.14%，玉米貢獻(xiàn)率為70.86%。

以上結(jié)果表明，大豆/玉米間作模式下，玉米在籽粒產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值方面為主要貢獻(xiàn)者，占據(jù)主導(dǎo)地位;處理5、處理9在籽粒產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益方面均表現(xiàn)良好。

3?討論與結(jié)論

從本研究結(jié)果可以看出，間作模式下，不同大豆或玉米品種之間成熟期、生育期存在一定差異，但同一大豆或玉米品種成熟期、生育期無差異性變化，表明成熟期和生育期主要受品種本身遺傳特性控制，間作模式對(duì)其影響較小。間作模式下，不同大豆品種之間和同一大豆品種與不同玉米品種間作之間，在株高、底莢高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)、無效莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重9個(gè)農(nóng)藝性狀上均存在顯著性差異;不同玉米品種之間和同一玉米品種與不同大豆品種間作之間，在株高、穗位高、穗長(zhǎng)、禿頂長(zhǎng)、穗行數(shù)、單穗重 6個(gè)農(nóng)藝性狀上均存在極顯著差異。這表明品種的農(nóng)藝性狀受間作模式影響較大，不同間作模式對(duì)品種生長(zhǎng)發(fā)育具有重要影響。

另外，本研究發(fā)現(xiàn)，冀豆12×鄭單958和德豆99-16×鄭單958間作組合的大豆產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均顯著高于其它組合，大豆產(chǎn)量分別為1 230.04、1 228.36 kg/hm2，大豆每公頃經(jīng)濟(jì)效益分別為5 412.18、5 404.78元。德豆99-16×鄭單958、冀豆12×登海605間作組合中玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均顯著高于其它組合，玉米產(chǎn)量分別為8 015.50、8 010.25 kg/hm2，玉米每公頃經(jīng)濟(jì)效益分別為13 145.42、13 136.81元。綜合分析來看，德豆99-16×鄭單958間作組合的大豆、玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益均最高，且玉米為主要貢獻(xiàn)者，在產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益中玉米貢獻(xiàn)率分別為86.71%、70.86%。

羅健[17]、黃妙華[18]等的研究表明，不同間作大豆和玉米品種間的產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益等性狀差異很大。這與本研究結(jié)果相似，這些差異主要與遺傳和遮光有關(guān)。間作中玉米品種主要通過光照對(duì)大豆產(chǎn)生影響，一般來說植株較矮、較緊湊的玉米品種對(duì)大豆的遮光較輕。本研究中3個(gè)玉米品種的株型均比較緊湊，鄭單958、登海605、登海618株高分別為 256、273、265 cm，鄭單958植株相對(duì)較矮，對(duì)間作大豆遮光較輕。另外，德豆99-16是由德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育而成，該品種在本研究3個(gè)大豆品種中株高最高、耐蔭性較強(qiáng)，更具適應(yīng)性，這可能是德豆99-16×鄭單958間作組合玉米、大豆產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益均高的原因。

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