鲁西南地区大豆玉米间作适宜品种组合筛选试验

张 娟 杨武杰 彭科研 高中强 蒋明洋 王西芝 白洪立 高 波 刘光亚 韩 伟

（1.济宁市兖州区农业技术推广中心 山东兖州 272100；2.山东省农业技术推广中心 山东济南 250000）

间作是集绿色环保、资源优配、均衡发展为一体的复合型种植模式，实现了对耕地、水肥、光热及空间等资源的交叉、分层、立体等高效利用[1]，是构建资源节约型、环境友好型生态农业的重要种植模式之一。大豆玉米间作可以有效解决粮油生产的均衡配置问题[2]。 2021 年，山东省人民政府、农业农村部印发的《共同推进现代农业强省建设方案（2021-2025 年）》中， 把推行玉米大豆轮作间作作为调整农业产业结构的重点任务。

针对大豆和玉米间作， 众多学者在不同生态环境下已进行诸多研究，崔亮等[3]在西南地区从光合特性和产量方面研究了大豆玉米间作模式，任媛媛等[4]和曹鹏鹏等[5]分别在鲁西北地区和黄土塬区进行了大豆玉米间作适宜品种组合筛选， 而在鲁西南地区有关2 种作物间作的适宜品种选择研究尚较少。 鲁西南地区属黄淮海平原地带， 是我国大豆主要产区之一， 但大豆玉米间作种植模式在本地区还没有普及，筛选适宜本地区间作的大豆、玉米品种选择及其组合搭配缺乏科学的研究论证。 因此，本研究通过探讨大豆玉米间作模式下不同品种组合中大豆、 玉米的农艺性状、产量及综合经济效益表现，来筛选适宜本地区间作的大豆玉米品种最佳组合， 以实现效益最大化。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021 年6-10 月在济宁市兖州区大安镇唐营村试验基地进行。 该地全年无霜期220 d，年降水量733.0 mm， 年均气温13.6℃， 年均日照时数2 592 h。 土壤质地为壤土，0～20 cm 土壤有机质含量为17.12 g/kg，碱解氮含量为94.05 mg/kg，速效磷含量为26.25 mg/kg，速效钾含量为124.00 mg/kg。 前茬作物为冬小麦。

1.2 试验设计

本试验选用4 个大豆品种（淮豆12、荷豆12、油6019 和荷豆14） 和4 个玉米品种 （郑单958、 德单123、陕科6 号和立原296）进行品种组合（表1）用于筛选研究， 其中淮豆12 和荷豆14 属于亚有限结荚型，荷豆12 和油6019 属于有限结荚型，郑单958、德单123、陕科6 号和立原296 均为株型紧凑型品种。

供试大豆、玉米品种于6 月20 日采用间作模式进行种植。每畦畦宽2.7 m，种植2 行玉米、4 行大豆，玉米与大豆行距70 cm， 大豆之间行距30-30-30 cm，玉米株距为13.0 cm，大豆株距为10.0 cm。 每个品种组合种植4 畦，每畦长260 m，占地4.05 亩。

1.3 田间管理

本试验采用兖州大华机械有限公司生产的大豆玉米带状复合种植气吸式精播机播种，种肥同播。 玉米带按每亩40 kg 的施入量施入玉米控释肥（N∶P2O5∶K2O 为28∶6∶10，控N≥8%），后期不再追肥。大豆带整个生育期不施肥。 整个生育期喷施2 次除草剂。 第1 次在播种前进行，选用二甲戊灵除去大草；第2 次在大豆播种后出苗前进行， 选用精喹禾灵和氟磺胺草醚进行封闭除草。在大豆处于分枝期、玉米处于7～9 叶期时，进行田间化控和叶面肥管理，主要在大豆种植区上方作业， 药剂选用5%烯效唑可湿性粉剂20 g+磷酸二氢钾100 g+硼中钼液体肥20 mL， 兑水喷施。 10 月12 日用大豆、玉米专用收割机一前一后分别收获。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 农艺形状调查 成熟后对各处理小区进行随机取样，每小区大豆、玉米各取10 株，进行植株形态及产量指标的测定。 玉米测定项目：株高、穗位高、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、千粒重。 大豆测定项目：株高、底荚高度、分枝数、有效荚数、无效荚数、单株粒数、百粒重、单株粒重。

1.4.2 产量测定 于大豆、 玉米成熟期分别对每个小区的大豆、 玉米进行产量测定。 大豆收获面积为5.4 m2， 玉米收获面积为26.0 m2， 脱粒后称量并测定籽粒含水量折算亩产量 （大豆玉米标准含水量为14%）。

1.5 数据处理与分析

利用Microsoft Excel 2016 软件整理及分析数据。

2 结果与分析

2.1 间作模式下不同处理玉米主要农艺性状表现

由表2 可知， 同一玉米品种与不同大豆品种间作，株高、穗位高、穗长、秃顶长、穗行数、行粒数、穗粒数和千粒重均差异不大， 表明大豆玉米间作模式对玉米生长影响不大。 不同品种相比，立原296 株高最高， 为260.3 cm； 其次是德单123 和郑单958；陕科6 号株高最低，为245.3 cm。 郑单958 穗位高最高，德单123、陕科6 号和立原296 差异不大。穗行数表现为陕科1 号＞德单123＞郑单958、 立原296。 行粒数表现为郑单958、立原296＞德单123＞陕科1 号。郑单958、 德单123 和立原296 的穗粒数差异不大，均在450～460 粒， 高于陕科6 号。 千粒重表现为德单123＞陕科6 号＞立原296＞郑单958。 以上结果表明， 玉米品种的主要农艺指标受品种遗传因素较大， 而受间作影响不大， 可能与选择的品种均为紧凑型品种有关。

表2 间作模式下不同处理玉米主要农艺性状的表现

2.2 间作模式下不同处理大豆主要农艺性状表现

由表3 可知，4 个大豆品种与不同玉米品种间作组合下，其各农艺性状表现出不同程度的差异性。 淮豆12 与各玉米品种间作，株高为101.83～112.67 cm，与德单123 间作处理的分枝数、有效荚数、单株粒数均高于与其他品种间作处理。 与陕科6 号间作的处理分枝数和单株粒数最少，为1.33 个和82.35 粒。 百粒重差异较大，为25.41～30.59 g，与立原296 间作处理的百粒重最大；各间作处理底荚高度差异不大，平均为23.75 cm。

表3 间作模式下不同处理大豆主要农艺性状表现

油6019 与各玉米品种间作下， 株高变幅在100.33～111.67 cm，有效荚数均在50 个以上，单株粒数为96.65～113.70 粒，百粒重为25.33～29.84 g，与立原296 间作处理百粒重最高， 各间作处理底荚高度和分枝数差异不大，平均为11.13 cm 和5.92 个。

荷豆12 与各玉米品种间作下， 株高为105.00～107.33 cm，差异不大，有效荚数和单株粒数表现为与德单123、陕科6 号间作处理高于与郑单958、立原296 间作处理，百粒重为25.70～29.33 g，与立原296间作处理百粒重最大， 各间作处理底荚高度和分枝数差异不大，平均为29.75 cm 和2.00 个。

荷豆14 与各玉米品种间作下， 株高为108.00～124.67 cm，分枝数、有效荚数和单株粒数均表现为与郑单958、立原296 间作处理高于与德单123 和陕科6 号间作处理，各间作处理百粒重和底荚高度差异不大，平均为21.13 g 和13.20 cm。

由每个大豆品种与4 个玉米品种间作处理的平均值可知，4 个大豆品种之间各指标差异较大， 荷豆14 株高最高，其余3 个品种差异不大。 荷豆12 底荚高度最高，平均为29.75 cm，其次为淮豆12，平均为23.75 cm；荷豆14 和油6019 底荚高度较低，分别为13.20 cm 和11.13 cm，油6019 分枝数、有效荚数和单株粒数均最高，远高于其余3 个品种，其次为荷豆14 号；淮豆12 和荷豆12 的分枝数、有效荚数和单株粒数均较少。不同大豆百粒重相比较，淮豆12、油6019和荷豆12 这3 个品种差异不大， 分别为27.87 g、27.54 g 和26.96 g， 荷豆14 百粒重与其他3 个品种差异最大，比其余品种低5 g 左右。

由表4 可知， 大豆产量表现为处理8 的产量最高，为123.46 kg/亩，其次是处理4，为113.71 kg/亩，处理9 产量最低，为74.57 kg/亩，大豆品种间相比较，产量表现为油6019＞淮豆12＞荷豆14＞荷豆12。 玉米产量表现为德单123 和立原296 产量较高， 产量在620.00 kg/亩以上，处理5 产量最低，为534.35 kg/亩。对大豆、玉米产量进行综合分析比较，以处理8 的产量最高，为749.89 kg/亩，其中大豆贡献率为16.46%，玉米贡献率为83.53%；其次为处理4，为735.32 kg/亩，其中大豆贡献率为15.46%，玉米贡献率为84.54%。

表4 间作模式下不同处理的群体产量和经济产值

大豆、玉米经济产值以2021 年市场价格（大豆6.8 元/kg，玉米2.6 元/kg）进行计算，处理8 的大豆经济产值最高，每亩为839.5 元，处理6 玉米经济产值最高，每亩为1 679.4 元。 对大豆、玉米经济产值综合分析比较，处理8 经济产值最高，每亩为2 468.3 元，其中大豆贡献率为34.01%， 玉米贡献率为65.99%。以上结果表明，大豆玉米间作模式下，玉米在籽粒产量与经济产值方面为主要贡献者，占据主导地位。

3 讨论与结论

本研究表明，在复合种植系统中，玉米品种之间的产量差异主要取决于品种自身差异， 与间作的大豆品种关系不大。 本试验所选用的4 个玉米品种的株型均比较紧凑，株高、穗位高和穗长差异均不大，但由于当年9 月连续降雨，郑单958 青枯早熟，影响籽粒灌浆， 这可能是今年郑单958 千粒重和产量较低的重要原因。 而其余3 个品种均抗锈病和青枯病，灌浆时间长， 德单123 千粒重和产量最高， 表现最好，其次是立原296，这2 个品种可作为下一年间作组合的首选玉米品种。

在本试验中，不同大豆品种的株高、底荚高度、分枝数、有效荚数、无效荚数、单株粒数、百粒重、单株粒重差异很大， 同一大豆品种与不同玉米品种间作处理相比，分枝数、有效荚数、无效荚数、单株粒数和产量差异也较大， 这表明大豆品种的农艺性状受遗传和间作模式的共同影响， 其影响机理有待进一步研究。

曹鹏鹏等[5]的研究表明，不同间作处理大豆和玉米品种间的产量、经济效益等性状差异很大。 本研究表明，油6019—立原296 和淮豆12—立原296 间作组合的大豆产量和经济效益均显著高于其他组合，大豆产量分别为123.46 kg/亩和113.71 kg/亩， 大豆每亩经济效益分别为839.53 元和773.23 元。 淮豆12—德单123、 油6019—德单123 间作组合中玉米产量和经济效益均显著高于其他组合， 玉米产量分别为645.94 kg/亩和640.89 kg/亩， 玉米经济效益分别为1 679.4/hm2和1 666.3 元/hm2。 综合分析来看，油6019—立原296 间作组合的大豆、玉米产量及经济效益均最高。

在试验中，与周围农户单作大豆相比，间作模式大豆株高偏高，加上后期降雨量大，倒伏严重，影响了产量和试验效果。 在间作条件下如何安全使用化控剂对大豆进行化控，降低大豆株高，增加侧枝分化和产量，也是进一步要研究的课题。