间作处理对玉米与绿豆农艺性状、光合特性及产量的影响

间作处理对玉米与绿豆农艺性状、光合特性及产量的影响

武晓平

科右前旗科尔沁镇政府  内蒙古  兴安盟  137400

摘要：间作未割苗玉米净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均高于其他处理，而未割苗玉米与绿豆间作模式中绿豆各指标则表现为低于其他处理。间作未割苗玉米株高显著高于其他处理，间作割苗玉米穗位高和穗长显著低于其他处理。间作处理绿豆株高、单株荚数、荚粒数、单株根瘤数和单株根瘤鲜重显著低于单作绿豆。

关键词：玉米；绿豆；间作；农艺性状；光合特性；产量

目前，对玉米苗期割尖与豆科作物间作的研究较少，在东北地区玉米和绿豆是重要的经济作物，研究玉米割苗与绿豆间作处理尤为重要。因此，研究玉米苗期割苗与绿豆间作栽培技术在辽宁地区的种植效果，有利于改变大田作物单一生产制度和大量施用氮肥的现状，对促进生态农业、绿色农业可持续发展具有重要意义。本研究通过分析玉米和绿豆在不同间作处理下的农艺性状、光合特性及综合效益，筛选合理的复合群体结构，以发挥玉米和绿豆各自的优势，实现减施氮肥、增加地力、减少病虫害，同时产生较高的综合效益。

1、调查项目及方法

农艺性状调查在绿豆收获期，每个小区随机选取10株绿豆，对其株高、荚长、单株荚数、荚粒数、百粒重、单株根瘤数量、单株根瘤鲜重及产量进行测定。在玉米收获期，每个小区随机选取10株玉米，对其株高、茎粗、穗位高、茎节数、穗长、百粒重及产量进行测定。

光合指标测定利用光合作用测定仪，测量绿豆结荚期和玉米抽穗期叶片的净光合速率、蒸腾速率、光合速率、气孔导度及胞间CO2浓度等指标。

2、结果与分析

2.1不同间作处理对不同作物光合特性的影响

2.1.1不同间作处理对玉米和绿豆净光合速率的影响

玉米T4处理的净光合速率（Pn）在抽穗期和灌浆期显著高于T3处理，在抽穗期Pn达到最高值，该时期的T2、T3、T4处理较拔节期各处理分别增长21%、18%、23%。T2处理Pn最低，这可能是由于玉米苗期割苗对玉米植株生长产生影响从而造成光合能力下降。绿豆在开花期T1处理的Pn显著高于T4处理，结荚期和鼓粒期T1处理显著高于T3和T4处理。

2.1.2不同间作处理对玉米和绿豆蒸腾速率的影响

玉米和绿豆在整个生育时期蒸腾速率（Tr）均表现为先增高后降低，玉米在抽穗期Tr到达峰值，绿豆在结荚期Tr到达峰值。玉米T4处理的蒸腾速率在不同生育时期显著高于T2、T3处理。在绿豆中Tr表现为T1处理在不同生育时期均显著高于T2、T3处理，结荚期Tr到达峰值。

2.2不同间作处理对不同作物农艺性状的影响

不割苗玉米间作的株高显著高于其他种植模式，割苗玉米间作的株高、穗长和穗位高显著低于其他处理，茎粗、茎节数、百粒重不同处理间没有显著性差异。单作绿豆的农艺性状只有荚长和百粒重显著高于间作绿豆，而2种间作模式的绿豆之间农艺性状差别不大。不割苗玉米间作的农艺性状表现优于其他处理，而间作绿豆的农艺性状表现则差于单作处理，这是由于玉米边际效应长势好导致绿豆接收光照的强度弱，绿豆产量和根瘤数都受到很大影响。

2.3不同间作处理对玉米和绿豆产量及效益的影响

2.3.1不同间作处理作物产量及效益分析

单作绿豆总产量高于间作处理，而单作玉米总产量低于间作模式。目前辽宁省粮食收购价格为绿豆12元/kg、玉米2元/kg，去掉生产成本（包括土地租金、农资及人工等费用）后，不同处理的利润相比较，单作玉米或绿豆利润相差较小，单作绿豆利润为8820.08元/hm2，单作玉米利润为8997.96元/hm2；玉米和绿豆间作套种后，玉米产量上升，绿豆产量降低，但间作处理利润高于单作利润；割苗玉米/绿豆间作利润高于不割苗玉米/绿豆间作利润，分别为10043.31元/hm2和9993.68元/hm2。

2.3.2不同间作套种土地当量比分析

土地当量比（LER）代表不同作物间作优势，是用来衡量土地生产力的重要指标，玉米与绿豆间作时公式如下：土地当量比=（玉米间作时的产量/玉米单作时的产量）+（绿豆间作时的产量/绿豆单作时的产量）。若LER大于1，则间作比单作更具优势，若LER小于1，则不具有间作优势。

3、讨论与结论

3.1间作处理对玉米和绿豆光合特性的影响

本研究结果表明，不同间作处理对作物光合作用产生很大影响，间作处理下不割苗玉米净光合速率高于单作玉米和割苗玉米，此处理下的绿豆净光合速率最弱。间作处理下不割苗玉米的蒸腾速率较高，而间作处理的绿豆较低，这可能是由于绿豆植株较矮，受到玉米的遮挡导致自身蒸腾速率降低。间作处理提高了玉米的气孔导度，但对绿豆的气孔导度影响不大。光合能力增强伴随着胞间CO2浓度降低，在本研究中间作玉米胞间CO2浓度低于单作玉米，而间作绿豆胞间CO2浓度高于单作绿豆，间作处理之间差别不大。

3.2间作处理对玉米和绿豆农艺性状及产量的影响

间作处理下玉米的农艺性状、产量明显提高，其中割苗玉米产量低于不割苗玉米，这是由于间作处理玉米通风良好，充分发挥边际效应，间作绿豆又能生物固氮，有利于玉米生长。而玉米苗期割苗处理影响了植株的生长周期，光合产物减少，产量有所降低。

在不同种植处理下，玉米单作产生的经济效益最高，但是去掉生产成本后间作处理利润高于单作处理，间作中未割苗玉米处理产量和利润均高于割苗玉米处理，割苗玉米由于苗期割苗光合作用差，生长迟缓导致产量低。间作处理的土地当量比均大于1，说明间作处理优势明显，T4处理的土地当量比高于T3处理，说明不割苗玉米/绿豆间作处理更能充分利用自然资源。

结语

近年来粮食安全已经成为人类社会亟需解决的问题，提高作物产量是解决该问题的关键，通过作物间套作提高粮食产量，对农业可持续发展和生态农业建设具有重要意义。间套作是一种合理配置作物群体的种植方式，不同高度的作物分层、相间成行，充分利用水、肥、光、热等自然资源，有利于资源的高效利用及土地的综合利用，从而促进农业增产、农民增收，实现最佳的经济价值和生态效益。

参考文献

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