刘林业

（商水县农业技术推广站 河南商水466100）

不同作物或同种作物不同基因型间通过合理的混作构建生态位互补的作物群体有利于协调作物间的互补与竞争关系，提高光、热、肥、水、气等自然资源利用率，增加群体遗传多样性，增强作物对逆境胁迫的抵抗能力，减轻病虫草危害，降低生产成本，实现作物产量、经济效益和生态效益的协同提升[1]。不同玉米品种合理混作使群体受光面积增加，冠层内光照增强、CO2浓度提高，增加光合速率，从而提高群体产量[2]。抗倒伏能力不同的玉米品种合理混作不仅能提高产量，而且显著降低群体倒伏率，有利于机械收获[3]。耐热性玉米品种和热敏感品种混作，可以提高热敏感品种的受精结实率，减少因高温导致的产量损失[4]。混作群体由于不同品种间杂交授粉产生花粉直感效应引起籽粒品质的变化[5]。高秆和矮秆玉米品种间作能显著增加产量[6]，但不利于机械化作业。因此，笔者研究了不同株型（株高）玉米品种产量和品质的混作效应，以期为生产上不同株型玉米品种合理混作提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试玉米品种为登海605（DH605，矮秆紧凑型）、豫单9932（YD9932，高秆半紧凑型）、金秋119（JQ119，高秆紧凑型）。

1.2 试验地概况

试验于2017-2019年在许昌市建安区陈曹乡史庄村试验田进行。前茬作物为小麦，土壤为潮土，地势平坦，排灌方便，地力均匀一致。0～20 cm耕层土壤（风干样）含有机质21.8 g/kg、碱解氮87.9 mg/kg、有效磷30.1 mg/kg、速效钾162.4 mg/kg。

1.3 试验设计

设DH605与YD9932和DH605与JQ119混作及3个品种单作。混作为2个品种种子1∶1混合后播种，采用种、肥异位同播方式，宽（70 cm）窄（50 cm）行种植。肥料为氮磷钾复合肥 （N、P2O5、K2O比例为28∶6∶6），施肥量50 kg/亩。 每个处理播种12行，行长20 m，重复3次。按照4 500株/亩设计密度进行播种，成熟期取样考种时测定实际密度。2017年6月5日播种，9月29日收获；2018和2019年均为6月8日播种，9月30日收获。

1.4 调查测定项目及方法

1.4.1 农艺性状测定 在玉米吐丝期，每小区选择长势均匀的植株3株，测定株高、穗位高、茎粗（地上第3茎节间横向长直径）。

1.4.2 考种 每个处理区选择长势均匀的一个中间行，取连续10株果穗考种；混作区分辨品种并连续取穗至两组合品种各10穗，保证每处理所有品种各有30株果穗用于考种。同行选择连续11株测量10个株距，选择连续11行（即各5个宽窄行）测量10个行距，求平均株行距，各3次重复。经计算分析，各处理间密度差异不显著（P＜0.05），平均密度为4 267株/亩。取回的果穗脱去苞叶，测定穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率。

1.4.3 土地当量比 （LER）的计算 土地当量比：LER=∑yi/yii，其中yi为单位面积内间混作各品种的实际产量，yii为该品种在同样单位面积上单作时的产量[7]。

1.4.4 籽粒营养品质的测定 采用近红外光谱分析仪测定籽粒粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和赖氨酸相对含量。

1.5 数据处理

3年试验结果趋势一致，取2019年数据进行分析。采用Microsoft Excel 2007和SPSS 17.0统计软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 混作对植株农艺性状的影响

由表1可见，与单作相比较，混作群体中DH605、YD9932和JQ119的株高和穗位高均显著增加，茎粗显著变细。

表1 单作和混作植株农艺性状比较

2.2 单作和混作玉米产量及其相关性状

由表2可见，3个品种的单作和混作穗粗、秃尖长度均无显著差异。与单作相比较，DH605与YD9932混作，DH605的穗长显著变短17.57%，穗粒数显著减少15.42%，百粒重显著增加6.41%，产量显著减少9.99%；YD9932的穗长和穗粒数增加均不显著，百粒重显著增加6.67%，产量显著增加8.81%。与单作相比较，DH605与JQ119混作，DH605的穗长显著变短13.95%，穗粒数显著减少9.21%，百粒重显著增加7.93%，产量减少2.00%；JQ119穗粒数显著增加7.46%，百粒重增加4.13%，产量显著增加11.86%。

表2 单作和混作玉米产量及其相关性状

2.3 混作群体的土地当量比

DH605与YD9932混作比其单作平均减产0.90%，土地当量比小于1，混作无增产优势；DH605与JQ119混作群体比其单作平均增产5.00%，土地当量比大于1，具有混作优势（附图）。

附图 混作群体的土地当量比

2.4 混作对玉米籽粒品质的影响

由表3可见，与单作相比较，DH605与YD9932混作，DH605的籽粒营养品质无显著变化，YD9932的粗蛋白含量和赖氨酸相对含量显著增加。与单作相比较，DH605与JQ119混作，DH605的粗蛋白相对含量略增加，赖氨酸相对含量显著增加10.87%，粗淀粉和粗脂肪相对含量变化不显著；JQ119的籽粒营养品质均无显著变化。

表3 单作和混作玉米籽粒品质比较

3 结论与讨论

长期以高产优质为育种目标的人工选择，使得作物品种的遗传基础日益狭窄，单一作物品种在生产上种植的风险愈来愈大，不仅会导致农田生物群落演替的加快，而且使农田生态系统日趋简单化和不稳定，对系统的生产力、稳定性、持续性及抗逆能力等均产生不利的影响[8]。不同基因型玉米复合群体中，由于生态位互补，优化了群体结构、增强了抗逆性，并且在生长后期可维持较高的叶面积、叶绿素含量和光合速率，因此有利于实现玉米的高产和稳产[9]。国内外对不同基因型玉米品种间作或混作的增产和稳产效应已有不少报道[10]。本研究结果表明，矮秆紧凑型品种登海605分别与高秆半紧凑品种豫单9932、高秆紧凑型品种金秋119混作，株高、穗位高、茎粗、穗长、穗粒数和百粒重等均发生变化；登海605的穗长和穗粒数显著减少，产量下降；豫单9932和金秋119的穗粒数和百粒重显著增加，产量提高；但豫单9932增加的产量不能弥补登海605的减产量，土地当量比小于1，无混作优势；而金秋119增加的产量大于登海605的减产量，土地当量比大于1，具有混作优势。高秆品种与矮秆品种混作不利于矮秆品种的穗发育和产量形成，尤其是高秆半紧凑型品种豫单9932比高秆紧凑型品种金秋119对登海605的负面影响更大一些。因此，在生产上混作时应尽量选用株型基本一致的品种，才能取得较好的产量收益。