陳艷秋 王曉東 張麗 耿柳婷 毛慶豐 李艷肖 朱夢洋 徐興源 張宏宇 張春蘭 劉鵬
doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2024.10.012
摘要:隨著社會的發(fā)展,鮮食玉米的需求量逐年增多,鮮食玉米-飼用豆帶狀復合種植能夠在基本保證鮮食玉米單位面積穗數(shù)的同時增收飼用大豆,收獲后玉米秸稈和飼用大豆混合青貯,有效增加了土地收益,提高了鮮食玉米產(chǎn)業(yè)鏈的同時,有效解決了2種作物爭地的矛盾。為探明鮮食玉米-飼用大豆帶狀復合種植對鮮食玉米產(chǎn)量的影響,確定最佳田間配置,采用帶狀復合種植模式,裂區(qū)設計,密度為主處理,鮮食玉米密度分別為4.50萬株/hm2(D1)、5.25萬株/hm2(D2)、6.00萬株/hm2(D3);飼用大豆種植設1個密度,為15萬株/hm2。種植模式為副處理,分別為單作鮮食玉米(P1)、單作飼用大豆(F)、玉米大豆行比2 ∶2(P2)、2:4(P3)、4 ∶4(P4)、6 ∶4(P5)。測定鮮食玉米、飼用大豆各生育時期的凈光合速率、蒸騰速率、葉綠素含量以及鮮食玉米的產(chǎn)量。結(jié)果表明,種植密度與種植模式對玉米大喇叭口期和大豆盛花期的葉綠素含量(SPAD值)、凈光合速率、蒸騰速率及鮮食玉米產(chǎn)量存在顯著影響(P<0.05),且有著較強的互作效應。其中,苗期玉米D3處理的SPAD值較D1處理顯著增加了34.01%;苗期玉米D2處理的平均凈光合速率和平均蒸騰速率較D1處理分別顯著提高了61.82%和29.05%。玉豆行比處理對玉米不同生育時期的光合特性影響有所差異,大喇叭口期玉米SPAD值在P4處理達到最高,SPAD值為23.84;玉米苗期的平均凈光合速率在P5處理達到最高,為26.77 μmol/(m2·s);玉米大喇叭口期的平均蒸騰速率在P3處理達到峰值。各種植模式玉米產(chǎn)量隨著種植密度的增加而不斷增加或先增后降,單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)是影響產(chǎn)量的主要因素;而同一種植密度下,隨著玉米、大豆行比的增加,玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢(D3種植密度下的P5處理除外)。綜合分析,在試驗區(qū)生產(chǎn)條件下玉米-大豆帶狀復合種植的玉米密度為5.25萬株/hm2,同時玉米、大豆的行比為6 ∶4時,具有較高生產(chǎn)潛力。
關鍵詞:鮮食玉米;秣食豆;葉綠素值;凈光合速率;蒸騰速率
中圖分類號:S513.04;S565.104;S344.3? 文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2024)10-0091-07
收稿日期:2023-05-29
基金項目:科爾沁沙地生態(tài)農(nóng)業(yè)國家民委重點實驗室開放基金(編號:MDK2022024 )。
作者簡介:陳艷秋(1997—),女,黑龍江齊齊哈爾人,碩士研究生,主要從事作物高產(chǎn)高效研究。E-mail:3395864679@qq.com。
通信作者:劉? 鵬,教授,主要從事作物遺傳育種研究。E-mail:mindaliupeng@126.com。
土地資源緊缺是當今世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的突出問題之一,提高現(xiàn)有土地利用率,促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的重大挑戰(zhàn)[1]。面對這一難題,發(fā)展帶狀復合種植技術(shù)是非常必要的。大豆-玉米帶復合種植是四川農(nóng)業(yè)大學楊文鈺教授團隊經(jīng)過多年試驗,在傳統(tǒng)套作和套期種植的基礎上實現(xiàn)的一季2種作物的創(chuàng)新發(fā)展[2-4]。具體來說,主要是利用玉米帶和大豆帶之間的相互種植,使玉米和大豆形成不同高度的種植布局,形成田間通風通道,以達到玉米更好的通風和透光效果,同時改善大豆的光空間,增加二氧化碳循環(huán)量,提高光合能力,實現(xiàn)玉米和大豆的和諧共生,并通過玉米帶和大豆帶不同年份的有序輪作和大量玉米秸稈還田,實現(xiàn)地力的持續(xù)穩(wěn)定提高。
玉米是喜光、喜溫、喜氮的高稈植物,其光合能力強、速率高,被譽為“高產(chǎn)作物之王”。帶狀復合種植是一種重要的復合種植模式,利用不同作物之間品種和生理特性的差異,通過2種以上作物之間的合理配置,可充分利用多種環(huán)境資源,實現(xiàn)作物在時間和空間上的互補,大幅度提高作物生產(chǎn)的效率和產(chǎn)量,以達到最高的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)種地與養(yǎng)地結(jié)合的理念[5]。大豆-玉米帶狀復合種植技術(shù)能夠高效利用光溫資源,充分發(fā)揮邊行優(yōu)勢,在不增加耕地的基礎上,增加大豆的種植面積,該種植模式對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要意義,也是有效提升大豆產(chǎn)能和自給率的主要途徑,對調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)、挖掘土地增產(chǎn)潛力、提高種植業(yè)效益和促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面具有重要的意義,同時對保障我國糧油安全具有重要作用[6-7]。
隨著國家的發(fā)展,人們生活水平在逐漸提高,對品質(zhì)生活更加注重。鮮食玉米是重要的食品和化工原材料,營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值較為突出,其香、甜、軟、糯的口感深受人們的喜愛,而通遼地區(qū)鮮食玉米供應大多來源于外地[8]。隨著我國畜牧業(yè)日趨發(fā)達,對飼料需求量越來越大,尤其蛋白飼料缺口巨大,而提供飼料蛋白的大豆主要依賴進口,迫切需要提高大豆的自給率[9]。目前,對大豆-玉米復合種植模式的研究主要集中在普通玉米與普通大豆,而對鮮食玉米與飼用大豆復合種植的研究報道較少[10]。采用鮮食玉米和飼用大豆復合種植模式,在保證鮮食玉米單位面積穗數(shù)的前提下,增收飼用大豆,飼用大豆連同鮮食玉米秸稈一同轉(zhuǎn)化為青貯飼料,可以顯著提高收益。本研究以鮮食玉米和飼用大豆為研究對象,分析2種作物不同復合種植方式對鮮食玉米產(chǎn)量的影響,為該模式的推廣應用提供理論依據(jù)。
1? 材料和方法
1.1? 試驗地概況及試驗材料
試驗于2022年5—10月在內(nèi)蒙古民族大學農(nóng)業(yè)科技園區(qū)(43°64′N,122°08′E)進行,海拔187.27 m,年平均氣溫3~7 ℃,≥10 ℃的活動積溫1 800~3 300 ℃,平均無霜凍期110~135 d,年均降水量350~450 mm,試驗地土壤為沙壤土;播前試驗地耕層(0~20 cm)土壤理化性質(zhì):堿解氮含量31.5 mg/kg,速效磷含量11.94 mg/kg,速效鉀含量61 mg/kg。品質(zhì)指標測定在科爾沁沙地生態(tài)農(nóng)業(yè)國家民委重點實驗室進行。
供試鮮食玉米品種為內(nèi)甜糯103,供試飼用豆品種為秣食豆。
1.2? 試驗設計
本試驗采用帶狀復合種植模式,二因素裂區(qū)試驗設計,種植密度為主處理,鮮食玉米設3個種植密度,分別為4.50萬株/hm2(D1)、5.25萬株/hm2(D2)、6.00萬株/hm2(D3);飼用大豆設1個種植密度,為15萬株/hm2。種植模式為副處理,分別為單作鮮食玉米(P1)、單作飼用大豆(F)、玉米大豆行比 2 ∶2(P2)、2 ∶4(P3)、4 ∶4(P4)、6 ∶4(P5)。寬窄行種植,寬行距70 cm,窄行距40 cm,行長10 m,3次重復,共51個小區(qū),試驗材料均同一時期播種。
1.3? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2013進行整理、圖表制作,SPSS 24.0數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。
1.4? 項目測定及方法
1.4.1? 光合參數(shù)的測定
采用LI-6400便攜式光合測定儀分別在大豆苗期、盛花期、結(jié)莢期選取具有代表性且成熟一致的植株倒3葉進行凈光合速率(Pn)和蒸騰速率(Tr)等光合參數(shù)的測定。在玉米苗期、大喇叭口期和吐絲期選取具有代表性且成熟一致的植株棒3葉進行凈光合速率(Pn)和蒸騰速率(Tr)等光合參數(shù)的測定。測定時間均在晴天的09:00—11:00進行。
1.4.2? 葉綠素含量(SPAD值)的測定
每個小區(qū)在光合有效輻射測定行隨機選取玉米、大豆各3株,使用便攜式葉綠素儀測定非離體葉片葉綠素含量(SPAD值),選取方式及測定時間與光合參數(shù)相同。
1.4.3? 玉米產(chǎn)量的測定
于鮮食玉米最佳采收期,在各小區(qū)未曾取樣的完整帶中,收獲帶內(nèi)鮮食玉米并按照面積折算產(chǎn)量,并考察每個小區(qū)的有效穗數(shù),計數(shù)各處理的空稈率(不結(jié)果穗或有果穗但不足百粒的株數(shù)占全小區(qū)植株數(shù)的百分率),并用均重法在每個小區(qū)選取3個果穗進行室內(nèi)考種,考種主要調(diào)查穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、凸尖長、穗粗、穗重、穗粒重、穗軸重及百粒重。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 不同種植密度下種植模式對鮮食玉米SPAD值的影響
由表1可知,不同種植密度和種植模式下鮮食玉米各生育時期SPAD值不盡一致。苗期SPAD值隨著密度的增加而增加,D2和D3處理的SPAD值較D1處理分別顯著提高20.07%和34.01%(P<0.05);而大喇叭口期和吐絲期D3處理的SPAD值均低于D1、D2處理,但各處理間差異不顯著。
鮮食玉米在不同種植模式處理下,隨著米豆行比的增加,SPAD值在苗期和吐絲期均表現(xiàn)為先高后降低再升高的趨勢,而不同種植模式對大喇叭口期SPAD值無顯著影響。其中,苗期和大喇叭口期均在P4處理獲得最大SPAD值,較對照P1處理分別增加了35.77%和1.75%;吐絲期在P2處理獲得最大SPAD值,較P1處理增加了4.68%。種植模式對鮮食玉米苗期的葉綠素含量有極顯著影響(P<0.01),且種植密度與種植模式處理對苗期的鮮食玉米SPAD值存在顯著的互作效應。但種植密度與種植模式處理對鮮食玉米大喇叭口期和吐絲期SPAD值無顯著影響。
2.2? 鮮食玉米不同種植密度和不同種植模式對大豆SPAD值的影響
表2為鮮食玉米不同種植密度和不同種植模式對大豆SPAD值的影響,可以看出,大豆苗期隨著種植密度的增加,大豆葉片SPAD值先降低后增加,其中D1和D3處理的大豆葉片SPAD值較D2處理分別顯著提高了15.57%和16.12%。大豆盛花期隨著玉米種植密度的增加,3個種植密度處理的SPAD值與F處理相比均有不同程度的提高,且各處理間差異顯著,而結(jié)莢期各處理間葉綠素含量差異不顯著。
不同種植模式處理對大豆葉片SPAD值有不同程度的影響,其中大豆苗期隨著種植行比的增加,SPAD值呈先下降再升高的趨勢;大豆盛花期與結(jié)莢期的不同種植模式處理的SPAD值與對照的F處理相比,均有不同程度的提高。其中,盛花期P4處理的SPAD值最高,較F處理顯著增加了19.27%;結(jié)莢期P5處理的SPAD值最高,較F處理顯著增加了15.72%。
從種植密度和種植模式對不同時期葉綠素含量影響來看,大豆苗期和盛花期種植密度和種植模式對SPAD值均有極顯著影響,且二者對大豆苗期和盛花期的SPAD值存在顯著的互作效應。由此可見,適當增加玉米種植密度和種植行比,更有利于大豆葉綠素含量的積累。
2.3? 種植密度及種植模式對鮮食玉米凈光合速率的影響
由表3可知,鮮食玉米和飼用大豆帶狀復合種植模式下,玉米苗期隨著種植密度的增加,凈光合速率整體呈先上升后下降趨勢,且處理間差異顯著,最高的D2處理的凈光合速率較D1處理顯著提高了61.82%。大喇叭口期和吐絲期隨著玉米種植密度的增加,凈光合速率表現(xiàn)為顯著下降趨勢。
種植模式對玉米各時期凈光合速率有顯著影響,苗期隨著種植模式的變化,玉米凈光合速率呈先下降后上升的趨勢,P5處理的凈光合速率最高,較對照P1顯著升高了7.81%;吐絲期P2處理凈光合速率達到峰值,較對照P1處理顯著升高了6.19%。種植密度和種植模式以及二者互作效應對玉米各時期葉綠素值均有極顯著影響。
2.4? 鮮食玉米種植密度和栽培模式對大豆凈光合速率的影響
由表4可知,鮮食玉米種植密度和種植模式顯著影響大豆凈光合速率。大豆苗期和盛花期隨著玉米種植密度的增加,大豆凈光合速率呈先上升后下降的趨勢,且處理間差異顯著。2個時期的凈光合速率均在D2處理達到峰值,較D1處理分別顯著提高了45.29%和9.15%。結(jié)莢期的大豆凈光合速率隨著玉米種植密度的增加而不斷降低。
種植模式對大豆不同生育期凈光合速率有不同程度的影響,苗期P2處理凈光合速率顯著低于對照,但盛花期P2處理凈光合速率達到峰值,較對照顯著升高了14.14%。結(jié)莢期大豆凈光合速率表現(xiàn)為P5處理>P2處理>P3處理>P4處理>F處理,且除P2和P5處理差異不顯著外,其余處理間差異均達顯著水平。種植密度、種植模式以及二者交互作用對大豆各生育時期的影響達極顯著水平。由此可見,適當增加玉米種植密度和適宜的種植行比,可顯著提高大豆的凈光合速率。
2.5? 鮮食玉米種植密度和栽培模式對玉米蒸騰速率的影響
由表5可知,鮮食玉米種植密度對玉米蒸騰速率存在顯著影響。苗期隨著種植密度的增加,玉米蒸騰速率呈先上升后基本保持不變的趨勢,且D1處理顯著低于D2、D3處理;大喇叭口期變化規(guī)律與苗期一致,但此時期各處理間差異均達顯著水平;吐絲期各處理間差異不顯著。
種植模式對玉米不同生育時期的蒸騰速率影響不同,苗期蒸騰速率呈先下降最后上升的趨勢,且處理間差異不顯著。吐絲期隨著玉米種植行比的增加,蒸騰速率整體呈下降的趨勢,P3處理蒸騰速率最低,較P1處理顯著下降了33.44%。大喇叭口期隨著種植行比的增加,蒸騰速率呈先上升后下降的趨勢,P3處理最高,且與P1、P5處理差異顯著。種植密度對玉米大喇叭口期蒸騰作用表現(xiàn)為極顯著差異水平,種植模式對玉米大喇叭口期和吐絲期的蒸騰速率有顯著影響,二者交互作用對大喇叭口期、吐絲期的影響分別達顯著、極顯著水平。
2.6? 鮮食玉米種植密度和栽培模式對大豆蒸騰速率的影響
由表6可知,鮮食玉米種植密度和種植模式對大豆蒸騰速率存在顯著影響。苗期隨著玉米種植密度的增加,大豆蒸騰速率呈顯著上升趨勢,結(jié)莢期規(guī)律與苗期一致。盛花期隨著玉米種植密度的增加,大豆蒸騰速率呈先升高后降低的趨勢,表現(xiàn)為D2處理>D1處理>D3處理,且D3處理顯著低于D1和D2處理。
種植模式對大豆蒸騰速率存在顯著影響,苗期和結(jié)莢期隨著種植行比的增加,大豆蒸騰速率呈先下降后上升趨勢。盛花期隨著種植行比的增加,蒸騰速率整體呈下降趨勢, P4和P5處理較F處理顯著下降了13.81%和10.19%。種植密度和種植模式對大豆各生育時期蒸騰速率的影響達極顯著水平,盛花期二者交互作用達極顯著水平。
2.7? 鮮食玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素分析
由表7可知,種植密度和種植模式對玉米產(chǎn)量有顯著影響。隨著種植行比的增加,玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢(D3種植密度下的P5處理除外)。D1、D2密度下,各種植模式間產(chǎn)量表現(xiàn)為P1處理>P5處理>P2處理>P4處理>P3處理,均以P3處理的產(chǎn)量最低,D1密度下,P5和P1處理顯著高于P3處理,其余處理間差異不顯著;D2密度下,P3處理的產(chǎn)量顯著低于其他處理。D3密度下,各種植模式間產(chǎn)量表現(xiàn)為P1處理>P4處理>P2處理>P5處理>P3處理。由方差分析得出,P因素間穗數(shù)和穗粒數(shù)對產(chǎn)量影響達極顯著水平,D因素間穗數(shù)對產(chǎn)量的影響達顯著水平。就產(chǎn)量而言,適當增加玉米的種植密度是提高產(chǎn)量的關鍵。
3? 討論
3.1? 不同種植密度和種植模式對玉米和大豆光合特性的影響
葉綠素作為重要的色素之一,在光合作用中是起決定性作用的生理指標,以此來反映光合強度,并且葉綠素含量的高低在光合作用能力上產(chǎn)生直接的影響。本研究結(jié)果表明,在不同的種植模式下,鮮食玉米隨著米豆行比的不斷增加,其葉綠素含量在苗期和吐絲期均呈先上升后下降再上升的趨勢,這與楊吉順等的研究結(jié)果[11]類似。隨著大喇叭口期和吐絲期玉米種植密度不斷增加,玉米葉片SPAD值呈現(xiàn)出逐漸下降或先增后降的趨勢,但結(jié)莢期大豆SPAD值隨著玉米種植密度增加呈上升的趨勢,是由于大豆在遮陰環(huán)境下,有助于其對光能的截獲,生育后期階段導致玉米葉片衰老且SPAD值呈降低趨勢,還會對玉米籽粒產(chǎn)量產(chǎn)生顯著的影響,而較高的密度則會使個體間的資源競爭更為激烈[12-14]。鮮食玉米在4 ∶4和6 ∶4種植模式下,其SPAD值在苗期呈現(xiàn)顯著上升趨勢,而在大喇叭口期和吐絲期的變化不明顯。飼用大豆苗期的SPAD值隨著種植行比的增加呈先降低后增加趨勢,而在盛花期和結(jié)莢期各種植模式處理的SPAD值與對照相比均有不同程度的提高。
光合作用是決定作物產(chǎn)量的重要因素,同時也是一個復雜的生物理化過程,會受許多環(huán)境因素和內(nèi)部因素的影響[15]。本試驗中,群體密度處理對苗期的鮮食玉米和秣食豆凈光合速率影響一致,均呈先升高再降低的趨勢,這是由于苗期的玉米和秣食豆的生長主要靠種子內(nèi)貯藏營養(yǎng)物質(zhì)為主,且苗期的玉米和秣食豆株高差異較小,植株間對光能的吸收利用矛盾較小。鮮食玉米在大喇叭口期與吐絲期的凈光合速率均隨密度的增加呈顯著降低趨勢,造成這一現(xiàn)象主要是因為鮮食玉米在大喇叭口期已經(jīng)快要完成植株的營養(yǎng)生長階段,植株間葉片相互遮擋,對光能的競爭加劇。低密度條件下,個體與群體之間的矛盾較弱,鮮食玉米在大喇叭口期之后可以獲得更合理的群體結(jié)構(gòu),從而獲得更高的凈光合速率。不同種植模式對鮮食玉米與秣食豆的凈光合速率有著極顯著的影響,帶狀復合種植模式可以提高優(yōu)勢生態(tài)位作物的凈光合速率,但高稈優(yōu)勢作物對矮稈劣勢作物的遮陰影響會在一定程度上降低矮稈作物的凈光合速率[16]。本試驗中,不同種植模式下,盛花期、結(jié)莢期大豆的凈光合速率整體高于單作大豆處理,與前人研究結(jié)果[2]一致。光能的轉(zhuǎn)化利用效率決定了葉片的光合作用能力[17]。在玉豆2 ∶2行比條件下,鮮食玉米吐絲期和秣食豆盛花期的凈光合速率達到最大值,且隨著玉豆行比的變化,秣食豆的凈光合速率表現(xiàn)為先降低再升高的趨勢。隨著行比的增加,玉米對秣食豆的遮陰效果增強,秣食豆的凈光合速率下降,但當遮陰效果增加到一定程度時,秣食豆的凈光合速率不再降低,這是因為影響凈光合速率的因素不僅只有光強,還受溫度、二氧化碳濃度等因素的影響[18]。植物凈光合速率的高低是能量存貯轉(zhuǎn)換能力強弱的表現(xiàn),凈光合速率與產(chǎn)量呈正相關關系,因此提高作物生產(chǎn)力主要應提高凈光合速率[19]。
蒸騰速率的高低可以反映作物調(diào)節(jié)自身水分損耗的情況,蒸騰作用有助于植物水分的吸收與運輸,促進植物體內(nèi)礦質(zhì)元素的運輸[20]。蒸騰速率在鮮食玉米的大喇叭口期與秣食豆的盛花期達到最大值,這2個時期是鮮食玉米與秣食豆生長發(fā)育過程中的關鍵時期,是植株體內(nèi)生理活動最活躍的時期,并快速進行養(yǎng)分積累。本試驗中,種植密度對大喇叭口期鮮食玉米的蒸騰速率有顯著影響,其中D2處理蒸騰速率顯著高于其他處理,而秣食豆盛花期的蒸騰速率也是在D2處理最大。說明D2密度條件下鮮食玉米與秣食豆可以構(gòu)建合理的空間結(jié)構(gòu),高蒸騰速率表明作物體內(nèi)養(yǎng)分積累與運輸能力較強,更有利于干物質(zhì)的積累。隨著種植密度的增加,植株間相互遮陰,個體間競爭加劇,空間結(jié)構(gòu)壓力增大,從而影響作物的蒸騰速率。不同種植模式下,大喇叭口期鮮食玉米的蒸騰速率隨著玉米行比的增加呈先升高后降低趨勢。隨著玉米行數(shù)的增加,降低了群體結(jié)構(gòu)的通風透光性,從而蒸騰作用減弱。
3.2? 不同種植密度和種植模式對玉米產(chǎn)量的影響
玉米-大豆帶狀復合種植模式具有提高土地利用率、減少資源浪費等優(yōu)點,該種植模式還可以改善田間通風透光條件,加速田間CO2的流通,顯著增強邊行優(yōu)勢等特點,有助于高矮稈作物和諧共生,高效集約利用空間,對實現(xiàn)玉米-大豆帶狀復合種植群體高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)具有重要意義[21-22]。本試驗結(jié)果表明,隨著種植密度的增加,玉米有效穗數(shù)和穗粒數(shù)增加,這是由于高密度種植模式更有利于玉米葉片的光能截獲率,提高玉米光合速率,干物質(zhì)積累量增加,從而提高產(chǎn)量[23]。因此,適當增加玉米種植密度是增產(chǎn)的關鍵。本試驗表現(xiàn)出D2密度下 6 ∶4 模式和D3密度下4 ∶4模式的玉米產(chǎn)量較高,與單作玉米處理差異不顯著。這是由于不同種植模式下,玉米帶內(nèi)的通風透光條件不同,合理的田間配置可增加干物質(zhì)積累量。梁曦彤等研究發(fā)現(xiàn),種植等行距50 cm和70 cm時能延緩玉米生育末期葉莖鞘的衰老,玉米干物質(zhì)積累量增多,帶狀復合種植玉米生育后期有寬行光補償效應,干物質(zhì)積累量對籽粒的貢獻率呈現(xiàn)先增加后穩(wěn)定的趨勢,從而提高產(chǎn)量[24]。曹曼君等認為,同單作相比,玉米-大豆帶狀復合種植顯著提高了玉米的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量等,均高于單作處理,增加了帶內(nèi)產(chǎn)量[25]。本研究結(jié)果與前人研究結(jié)果不符,其原因可能是由于試驗田的水肥狀況和氣候條件不一致,導致試驗結(jié)果不同,加之試驗材料的品種不同,種植年份不一致,光、熱、水、肥條件不同,也可導致試驗結(jié)果不一致。石曉旭等認為,帶狀復合種植模式中增加的夏大豆產(chǎn)量可對模式中玉米產(chǎn)量的下降進行補充[26]。從土地當量比來看,不同田間配置處理均高于單作玉米,本研究結(jié)果與之相似。因此,本試驗得出適宜的種植密度和種植模式可以有效提高土地利用效率,相較于單作模式,玉米-大豆帶狀復合種植模式具有更明顯的產(chǎn)量優(yōu)勢。
4? 結(jié)論
大豆-玉米帶狀復合種植試驗中,種植密度與種植模式對玉米大喇叭口期和大豆盛花期的葉綠素含量、凈光合速率、蒸騰速率及玉米產(chǎn)量存在顯著影響,且有著較強的互作效應。其中,玉米產(chǎn)量主要受有效穗數(shù)的影響,同一種植密度條件下,不同玉豆種植比例對玉米有效穗數(shù)的影響較強,適宜的玉豆種植比例可以有效提高玉米的有效穗數(shù),從而提高玉米的產(chǎn)量。
綜合分析,在試驗區(qū)生產(chǎn)條件下玉米-大豆帶狀復合種植的玉米密度為5.25萬株/hm2,同時玉米、大豆的行比為6 ∶4時,具有較高的生產(chǎn)潛力。
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