鲜食糯玉米- 鲜食大豆不同间作行比配置下产量与综合效益分析

李红梅，冒宇翔，章慧敏，周广飞，张振良，郝德荣，陆虎华，陈国清,3，薛 林,3，石明亮，黄小兰，宋旭东*

（1.江苏省如皋市磨头镇农业农村和社会事业局，江苏 如皋 226551；2.江苏沿江地区农业科学研究所，江苏 如皋 226012；3.江苏省现代作物生产协同创新中心，江苏 南京 210014）

玉米- 大豆带状复合种植模式，即采取田间玉米条带套种大豆的方法，能充分利用边行优势，合理地分带或者分幅种植，以协调多熟作物之间对光照和肥水的需求，可进一步提高土地资源利用效率和粮油作物单位面积产量和总产[1-4]，目前已成为我国主推的农作物种植技术模式之一。为进一步夯实粮食安全根基，更好地保障我国粮食和油料安全，近年来中央一号文件和江苏一号文件均指出，要进一步加大玉米、大豆间作新农艺技术推广的支持力度，提高土地资源利用效率和单位面积粮食产量。2022 年，农业农村部《“十四五”全国种植业发展规划》明确提出，开展玉米- 大豆带状复合种植技术示范行动，在稳定现有大豆种植面积的基础上，大力推广玉米- 大豆带状复合种植模式，力争到2025 年新增玉米- 大豆带状复合种植面积333.3 万hm2。

鲜食糯玉米是重要的特粮特经作物，是农业产业结构调整优化、推进绿色高效农业发展的关键作物[5-6]。近年来，随着人们生活水平的提高，大众的膳食保健意识逐渐增强，糯玉米因其独特的风味和食用价值，已逐渐成为一种广受欢迎的保健休闲食品。江苏及东南沿海地区是国内较早开展鲜食糯玉米种植生产的地区，糯玉米产业一直位居全国前列。江苏年种植面积近10 万hm2，糯玉米已发展成为江苏省优势特色产业[6-7]。2023 年江苏省大豆- 玉米带状复合种植计划任务7.3 万hm2，结合本省玉米生产和发展实际，“鲜食玉米+鲜食大豆”已成为江苏南部和沿江地区大豆- 玉米带状复合种植的主推模式。

不同行比间作配置在大豆- 玉米带状间套作系统中对提高群体产量效益和品质起着至关重要的作用[9-10]。目前，江苏省关于鲜食玉米、鲜食大豆的间作套种产量和经济效益的研究相对滞后，制约了鲜食玉米- 鲜食大豆间作模式的推广和应用。为探索玉米- 大豆带状复合种植模式下最佳行比间作模式，本研究选用目前主推的2 个鲜食糯玉米品种，通过设置不同鲜食糯玉米和鲜食大豆行比，研究不同间作行比对鲜食糯玉米和鲜食大豆生长和产量的影响，并对其进行综合效益评价，以期为江苏省鲜食玉米和鲜食大豆带状复合种植增产增效模式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2022 年4—8 月在江苏现代农业产业体系海门示范基地（121.11°E、31.83°N）进行。试验地前茬为冬闲地，有机质含量（质量分数，下同）14.40 g/kg，全氮含量1.01 g/kg，有效磷含量9.26 mg/kg，有效钾含量94 mg/kg，pH 值为7.40，土壤肥力中等偏上，地力均匀一致。供试玉米品种为苏玉糯11 和苏甜糯818，株高分别为210、201 cm，均由江苏沿江地区农业科学研究所提供。大豆品种为苏新6 号，株高37.5 cm，由江苏省农业科学院经济作物研究所提供。

1.2 试验设计

如图1 所示，试验设置了1 行玉米3 行大豆间作（1M3S）、1 行玉米4 行大豆间作（1M4S）、2 行玉米3 行大豆间作（2M3S）、2 行玉米4 行大豆间作（2M4S）、净作玉米（CK）共5 个种植模式。每个模式种植3 个完整带，带宽3.6 m，3 次重复，玉米种植密度为5.25 万株/hm2，大豆种植密度为13.5 万株/hm2。收获时取中间1 个完整带进行测产与考种。

图1 间作种植示意图

2022 年4 月22 日播种，播种时玉米、大豆分别施缓释复合肥（N、P2O5、K2O 质量比为27∶9∶9）60、10 kg/667 m2作基肥。玉米大喇叭口期追施尿素20 kg/667m2，大豆不追肥。其他田间管理与大田一致。7 月19 日对鲜食糯玉米和鲜食大豆进行鲜穗（粒）测产与考种。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 玉米形态和产量指标。在玉米采收前，选取中间行连续10 株鲜食糯玉米测定株高和穗位高；采收时小区全部收获进行计产，考查每个小区玉米果穗总数，同时选取10 个果穗考种，测定穗长、穗粗、秃尖长、穗行数和行粒数等产量构成因素。

1.3.2 大豆形态和产量指标。在大豆采收前，同样选取中间行测定连续10 株鲜食大豆株高和分枝数；测定豆荚秕荚率、一粒荚率、二粒荚率、三粒荚率和产量等指标，具体计算方法参照涂冰洁的研究[11]。

1.3.3 效益评价。根据鲜食玉米、鲜食大豆整个生育期单位面积生产资料费用及人工管理费用，计算带状复种模式下的总支出。

总支出=整地费用+购买种子费用+化肥农药费用+采收费用+全生育期管理费用。

根据7 月份带苞叶鲜食玉米2 元/kg，带荚鲜食大豆3 元/kg 的市场价格，分析玉米- 大豆带状复合种植经济收益。

总收入＝玉米产量×玉米单价＋大豆产量×大豆单价。

综合效益=总收入－总支出。

1.4 数据分析

采用Excel 2016 整理和汇总试验数据，使用SPSS 17.0 对数据作统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同行比玉米- 大豆带状复合种植模式对玉米与大豆植株性状的影响

由表1 可知，与玉米净作（CK）相比，不同间作模式下2 个鲜食糯玉米品种的株高和穗位高均升高，但差异无统计学意义。不同种植模式对同一糯玉米品种穗长、穗粗、行数、行粒数影响不同。与对照相比，不同间作模式对穗长的影响不显著，但显著影响果穗的秃尖长，表现为1M4S 处理下苏玉糯11 和苏甜糯818 果穗秃尖最长，1M3S 和CK 处理下秃尖较短。比较不同间作模式下单穗质量发现，2个鲜食糯玉米品种在1M3S 和CK 处理下单穗质量相对较高。

表1 不同行比玉米-大豆带状复合种植模式对糯玉米形态和穗部性状的影响

由表2 可知，不同行比间作对大豆植株各性状的影响不同，1M3S 处理下大豆的株高最矮，2M3S处理下株高均最高；1M3S 处理下大豆的分枝数最多，2M3S 处理下分枝数最少。比较结荚情况发现，秕荚率在1M3S 处理下最低，2 种处理模式分别为23.11%、25.32%；二粒荚率在1M3S 处理下占比最高，2 种处理模式分别为41.07%、38.30%。

表2 不同行比玉米-大豆带状复合种植模式对苏新6 号植株性状的影响

2.2 不同行比玉米- 大豆带状复合种植模式对玉米、大豆产量及综合效益的影响

由表3 可知，不同行比间作对2 个糯玉米品种产量和产量构成因素的影响不同，苏玉糯11 带苞叶产量和去苞叶产量表现为CK＞1M3S＞2M3S≥2M4S≥1M4S，且净作处理（CK）与不同行比间作差异均有统计学意义，说明鲜食玉米- 大豆不同行比间作显著降低了鲜食玉米产量。玉米- 大豆带状复合种植玉米产量均低于净作处理（CK），其中行比1M4S 减产最多，1M3S 减产最少。玉米- 大豆带状复合种植对玉米出籽率和百粒质量影响不大。比较苏玉糯11 和苏甜糯818 发现，玉米- 大豆带状复合种植条件下，苏玉糯11 平均减产36.38%，苏甜糯818 平均减产13.46%。

表3 不同行比玉米-大豆带状复合种植模式对鲜食糯玉米产量影响

由表4 可知，1M3S 和1M4S 处理下，大豆单株鲜荚质量显著高于2M3S 处理的大豆单株荚质量。从鲜荚质量、籽粒产量上看，2M3S 处理最低；从出仁率上看，1M3S 处理出仁率最高。从鲜籽百粒质量来看，2M3S 处理最低，除苏甜糯818＋苏新6 号模式2M3S 处理外，不同行比之间差异无统计学意义。比较2 个品种发现，苏甜糯818 和苏新6 号带状复合种植的单株鲜荚质量、鲜荚质量、籽粒产量和鲜籽百粒质量均高于相同行比条件下苏玉糯11 号和苏新6 号带状复合种植模式。

表4 不同行比玉米-大豆带状复合种植模式对苏新6 号产量表现

由表5 可知，就玉米和大豆产量而言，相同行比下苏甜糯818 高于苏玉糯11，因而苏甜糯818 与苏新6 号带状复合种植模式下，大豆和玉米的收益要高于苏玉糯11 与苏新6 号带状复合种植模式。比较不同行比发现，不同行比下总收益存在一定的差异，其中行比1M3S 净收益最高。

表5 不同行比玉米-大豆带状复合种植模式下经济效益分析

3 讨论

玉米- 大豆带状复合种植模式具有资源高效利用、生态安全等优点。通过协调复合种植系统中玉米和大豆田间行比配置，改善通风透光条件，促进不同生态位作物和谐生长，对实现玉米- 大豆带状种植群体最大产量和经济效益具有重要意义[10]。优化带状复合种植行比配置，可为鲜食玉米和鲜食大豆高产高效模式的田间配置提供理论指导。前人研究表明，在成都平原地区，行比2∶3 的鲜食玉米- 鲜食大豆带状间作系统有利于提高作物产量和群体经济效益[12]。本研究发现，行比1M3S 种植模式下单位面积玉米产量和大豆总产量均高于其他行比配置，因此1M3S 行比可获得最大的经济效益。本研究与前人研究结果不同的原因可能是当地的特定气候条件和选用品种的差异造成的。1M3S 行比下取得较高的产量和经济效益，可能与单行玉米种植增加了玉米的边际效应、减少了过度荫蔽效应对大豆生长发育的负面影响、提高了光能利用率等因素有关[13-14]。

玉米- 大豆带状复合种植模式增产增效的基本逻辑是“玉米不减产，增收一季豆”，然而在本研究中，2 个鲜食玉米品种（苏玉糯11 和苏甜糯818）与鲜食大豆带状复合种植下产量与净作相比降低幅度分别为36.38%、13.46%，这可能是由于在带状复合种植过程中，株距过小，加大了玉米行内对阳光的竞争，导致玉米株高和穗位升高，影响了玉米的生长和干物质的分配效率，降低了产量构成因素，增加了秃尖长度，最终表现为玉米产量的降低。此外，通过比较苏玉糯11 和苏甜糯818 的带状复合种植发现，苏甜糯818 在各行比复合种植条件下大豆产量和综合经济效益均高于苏玉糯11。前人研究发现，对于带状复合种植模式，株高太高的玉米对低位作物大豆遮荫严重，大豆受光不足，相应的光合产物积累减少，大豆株高增加，秕荚率升高，生长发育受阻[15-16]。玉米是间作系统中群体产量和经济效益的主导作物，本研究中苏甜糯818 株高较矮、株型较紧凑，减少了行内和行间的荫蔽效应，提高了光能利用率，导致矮秆型鲜食玉米（苏甜糯818）间作系统下的经济效益高于高秆型鲜食玉米（苏玉糯11）间作系统。

本研究对鲜食玉米- 鲜食大豆带状复合种植模式下高产高效田间行比配置进行了研究，但结果是基于1 年的数据得到的，可能会受当年环境、土壤地力条件等因素的影响，因此，适宜当地的复合种植行比模式还需要进一步研究验证。

4 结论

苏甜糯818 和苏玉糯11 与大豆带状复合种植下，与净作相比产量降低幅度分别为13.46%、36.38%。1 行玉米3 行大豆间作（1M3S）行比下能取得最佳的经济效益，苏玉糯11 和苏甜糯818 间作系统净收益分别达到882.5、1239.1 元/667 m2，而净作收益分别仅为640.6、731.4 元/667 m2，说明株高较矮的苏甜糯818 与大豆间作系统下玉米和大豆产量和经济效益更好，苏甜糯818 可能更适合作为鲜食玉米- 鲜食大豆复合间作的优选品种进行推广。