魯西南地區(qū)大豆玉米間作適宜品種組合篩選試驗

張 娟 楊武杰 彭科研 高中強 蔣明洋 王西芝 白洪立 高 波 劉光亞 韓 偉

（1.濟寧市兗州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東兗州 272100；2.山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東濟南 250000）

間作是集綠色環(huán)保、資源優(yōu)配、均衡發(fā)展為一體的復合型種植模式，實現(xiàn)了對耕地、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。大豆玉米間作可以有效解決糧油生產(chǎn)的均衡配置問題[2]。 2021 年，山東省人民政府、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《共同推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)強省建設方案（2021-2025 年）》中， 把推行玉米大豆輪作間作作為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重點任務。

針對大豆和玉米間作， 眾多學者在不同生態(tài)環(huán)境下已進行諸多研究，崔亮等[3]在西南地區(qū)從光合特性和產(chǎn)量方面研究了大豆玉米間作模式，任媛媛等[4]和曹鵬鵬等[5]分別在魯西北地區(qū)和黃土塬區(qū)進行了大豆玉米間作適宜品種組合篩選， 而在魯西南地區(qū)有關(guān)2 種作物間作的適宜品種選擇研究尚較少。 魯西南地區(qū)屬黃淮海平原地帶， 是我國大豆主要產(chǎn)區(qū)之一， 但大豆玉米間作種植模式在本地區(qū)還沒有普及，篩選適宜本地區(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， 以實現(xiàn)效益最大化。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021 年6-10 月在濟寧市兗州區(qū)大安鎮(zhèn)唐營村試驗基地進行。 該地全年無霜期220 d，年降水量733.0 mm， 年均氣溫13.6℃， 年均日照時數(shù)2 592 h。 土壤質(zhì)地為壤土，0～20 cm 土壤有機質(zhì)含量為17.12 g/kg，堿解氮含量為94.05 mg/kg，速效磷含量為26.25 mg/kg，速效鉀含量為124.00 mg/kg。 前茬作物為冬小麥。

1.2 試驗設計

本試驗選用4 個大豆品種（淮豆12、荷豆12、油6019 和荷豆14） 和4 個玉米品種 （鄭單958、 德單123、陜科6 號和立原296）進行品種組合（表1）用于篩選研究， 其中淮豆12 和荷豆14 屬于亞有限結(jié)莢型，荷豆12 和油6019 屬于有限結(jié)莢型，鄭單958、德單123、陜科6 號和立原296 均為株型緊湊型品種。

供試大豆、玉米品種于6 月20 日采用間作模式進行種植。每畦畦寬2.7 m，種植2 行玉米、4 行大豆，玉米與大豆行距70 cm， 大豆之間行距30-30-30 cm，玉米株距為13.0 cm，大豆株距為10.0 cm。 每個品種組合種植4 畦，每畦長260 m，占地4.05 畝。

1.3 田間管理

本試驗采用兗州大華機械有限公司生產(chǎn)的大豆玉米帶狀復合種植氣吸式精播機播種，種肥同播。 玉米帶按每畝40 kg 的施入量施入玉米控釋肥（N∶P2O5∶K2O 為28∶6∶10，控N≥8%），后期不再追肥。大豆帶整個生育期不施肥。 整個生育期噴施2 次除草劑。 第1 次在播種前進行，選用二甲戊靈除去大草；第2 次在大豆播種后出苗前進行， 選用精喹禾靈和氟磺胺草醚進行封閉除草。在大豆處于分枝期、玉米處于7～9 葉期時，進行田間化控和葉面肥管理，主要在大豆種植區(qū)上方作業(yè)， 藥劑選用5%烯效唑可濕性粉劑20 g+磷酸二氫鉀100 g+硼中鉬液體肥20 mL， 兌水噴施。 10 月12 日用大豆、玉米專用收割機一前一后分別收獲。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 農(nóng)藝形狀調(diào)查 成熟后對各處理小區(qū)進行隨機取樣，每小區(qū)大豆、玉米各取10 株，進行植株形態(tài)及產(chǎn)量指標的測定。 玉米測定項目：株高、穗位高、穗長、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重。 大豆測定項目：株高、底莢高度、分枝數(shù)、有效莢數(shù)、無效莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重。

1.4.2 產(chǎn)量測定 于大豆、 玉米成熟期分別對每個小區(qū)的大豆、 玉米進行產(chǎn)量測定。 大豆收獲面積為5.4 m2， 玉米收獲面積為26.0 m2， 脫粒后稱量并測定籽粒含水量折算畝產(chǎn)量 （大豆玉米標準含水量為14%）。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Microsoft Excel 2016 軟件整理及分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作模式下不同處理玉米主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

由表2 可知， 同一玉米品種與不同大豆品種間作，株高、穗位高、穗長、禿頂長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均差異不大， 表明大豆玉米間作模式對玉米生長影響不大。 不同品種相比，立原296 株高最高， 為260.3 cm； 其次是德單123 和鄭單958；陜科6 號株高最低，為245.3 cm。 鄭單958 穗位高最高，德單123、陜科6 號和立原296 差異不大。穗行數(shù)表現(xiàn)為陜科1 號＞德單123＞鄭單958、 立原296。 行粒數(shù)表現(xiàn)為鄭單958、立原296＞德單123＞陜科1 號。鄭單958、 德單123 和立原296 的穗粒數(shù)差異不大，均在450～460 粒， 高于陜科6 號。 千粒重表現(xiàn)為德單123＞陜科6 號＞立原296＞鄭單958。 以上結(jié)果表明， 玉米品種的主要農(nóng)藝指標受品種遺傳因素較大， 而受間作影響不大， 可能與選擇的品種均為緊湊型品種有關(guān)。

表2 間作模式下不同處理玉米主要農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)

2.2 間作模式下不同處理大豆主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

由表3 可知，4 個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。 淮豆12 與各玉米品種間作，株高為101.83～112.67 cm，與德單123 間作處理的分枝數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)均高于與其他品種間作處理。 與陜科6 號間作的處理分枝數(shù)和單株粒數(shù)最少，為1.33 個和82.35 粒。 百粒重差異較大，為25.41～30.59 g，與立原296 間作處理的百粒重最大；各間作處理底莢高度差異不大，平均為23.75 cm。

表3 間作模式下不同處理大豆主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

油6019 與各玉米品種間作下， 株高變幅在100.33～111.67 cm，有效莢數(shù)均在50 個以上，單株粒數(shù)為96.65～113.70 粒，百粒重為25.33～29.84 g，與立原296 間作處理百粒重最高， 各間作處理底莢高度和分枝數(shù)差異不大，平均為11.13 cm 和5.92 個。

荷豆12 與各玉米品種間作下， 株高為105.00～107.33 cm，差異不大，有效莢數(shù)和單株粒數(shù)表現(xiàn)為與德單123、陜科6 號間作處理高于與鄭單958、立原296 間作處理，百粒重為25.70～29.33 g，與立原296間作處理百粒重最大， 各間作處理底莢高度和分枝數(shù)差異不大，平均為29.75 cm 和2.00 個。

荷豆14 與各玉米品種間作下， 株高為108.00～124.67 cm，分枝數(shù)、有效莢數(shù)和單株粒數(shù)均表現(xiàn)為與鄭單958、立原296 間作處理高于與德單123 和陜科6 號間作處理，各間作處理百粒重和底莢高度差異不大，平均為21.13 g 和13.20 cm。

由每個大豆品種與4 個玉米品種間作處理的平均值可知，4 個大豆品種之間各指標差異較大， 荷豆14 株高最高，其余3 個品種差異不大。 荷豆12 底莢高度最高，平均為29.75 cm，其次為淮豆12，平均為23.75 cm；荷豆14 和油6019 底莢高度較低，分別為13.20 cm 和11.13 cm，油6019 分枝數(shù)、有效莢數(shù)和單株粒數(shù)均最高，遠高于其余3 個品種，其次為荷豆14 號；淮豆12 和荷豆12 的分枝數(shù)、有效莢數(shù)和單株粒數(shù)均較少。不同大豆百粒重相比較，淮豆12、油6019和荷豆12 這3 個品種差異不大， 分別為27.87 g、27.54 g 和26.96 g， 荷豆14 百粒重與其他3 個品種差異最大，比其余品種低5 g 左右。

由表4 可知， 大豆產(chǎn)量表現(xiàn)為處理8 的產(chǎn)量最高，為123.46 kg/畝，其次是處理4，為113.71 kg/畝，處理9 產(chǎn)量最低，為74.57 kg/畝，大豆品種間相比較，產(chǎn)量表現(xiàn)為油6019＞淮豆12＞荷豆14＞荷豆12。 玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為德單123 和立原296 產(chǎn)量較高， 產(chǎn)量在620.00 kg/畝以上，處理5 產(chǎn)量最低，為534.35 kg/畝。對大豆、玉米產(chǎn)量進行綜合分析比較，以處理8 的產(chǎn)量最高，為749.89 kg/畝，其中大豆貢獻率為16.46%，玉米貢獻率為83.53%；其次為處理4，為735.32 kg/畝，其中大豆貢獻率為15.46%，玉米貢獻率為84.54%。

表4 間作模式下不同處理的群體產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)值

大豆、玉米經(jīng)濟產(chǎn)值以2021 年市場價格（大豆6.8 元/kg，玉米2.6 元/kg）進行計算，處理8 的大豆經(jīng)濟產(chǎn)值最高，每畝為839.5 元，處理6 玉米經(jīng)濟產(chǎn)值最高，每畝為1 679.4 元。 對大豆、玉米經(jīng)濟產(chǎn)值綜合分析比較，處理8 經(jīng)濟產(chǎn)值最高，每畝為2 468.3 元，其中大豆貢獻率為34.01%， 玉米貢獻率為65.99%。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)濟產(chǎn)值方面為主要貢獻者，占據(jù)主導地位。

3 討論與結(jié)論

本研究表明，在復合種植系統(tǒng)中，玉米品種之間的產(chǎn)量差異主要取決于品種自身差異， 與間作的大豆品種關(guān)系不大。 本試驗所選用的4 個玉米品種的株型均比較緊湊，株高、穗位高和穗長差異均不大，但由于當年9 月連續(xù)降雨，鄭單958 青枯早熟，影響籽粒灌漿， 這可能是今年鄭單958 千粒重和產(chǎn)量較低的重要原因。 而其余3 個品種均抗銹病和青枯病，灌漿時間長， 德單123 千粒重和產(chǎn)量最高， 表現(xiàn)最好，其次是立原296，這2 個品種可作為下一年間作組合的首選玉米品種。

在本試驗中，不同大豆品種的株高、底莢高度、分枝數(shù)、有效莢數(shù)、無效莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重差異很大， 同一大豆品種與不同玉米品種間作處理相比，分枝數(shù)、有效莢數(shù)、無效莢數(shù)、單株粒數(shù)和產(chǎn)量差異也較大， 這表明大豆品種的農(nóng)藝性狀受遺傳和間作模式的共同影響， 其影響機理有待進一步研究。

曹鵬鵬等[5]的研究表明，不同間作處理大豆和玉米品種間的產(chǎn)量、經(jīng)濟效益等性狀差異很大。 本研究表明，油6019—立原296 和淮豆12—立原296 間作組合的大豆產(chǎn)量和經(jīng)濟效益均顯著高于其他組合，大豆產(chǎn)量分別為123.46 kg/畝和113.71 kg/畝， 大豆每畝經(jīng)濟效益分別為839.53 元和773.23 元。 淮豆12—德單123、 油6019—德單123 間作組合中玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟效益均顯著高于其他組合， 玉米產(chǎn)量分別為645.94 kg/畝和640.89 kg/畝， 玉米經(jīng)濟效益分別為1 679.4/hm2和1 666.3 元/hm2。 綜合分析來看，油6019—立原296 間作組合的大豆、玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟效益均最高。

在試驗中，與周圍農(nóng)戶單作大豆相比，間作模式大豆株高偏高，加上后期降雨量大，倒伏嚴重，影響了產(chǎn)量和試驗效果。 在間作條件下如何安全使用化控劑對大豆進行化控，降低大豆株高，增加側(cè)枝分化和產(chǎn)量，也是進一步要研究的課題。