蒲 甜，张 群，陈国鹏，陈 诚，曾 红，彭 霄，杨文钰，王小春（四川农业大学农学院/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室，四川温江611130）

行距对玉米—大豆套作体系中玉米产量及干物质积累与分配的影响

蒲 甜，张 群，陈国鹏，陈 诚，曾 红，彭 霄，杨文钰，王小春*
（四川农业大学农学院/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室，四川温江611130）

合理的田间配置是间套作种植挖掘作物产量潜力的关键。通过2年大田试验，在带宽160和200 cm条件下分别设置了6个玉米行距（20、30、40、50、60和70 cm）处理，探究玉米—大豆套作体系下行距对套作玉米产量及干物质积累与分配的影响。结果表明，160和200 cm带宽下，行距变化显著影响玉米产量和单株干物质积累量，随着玉米行距的增加呈先增高后降低的趋势。2种带宽下，大豆产量随玉米行距的变宽不断降低；行距为20～50 cm时，群体产量随行距增加而显著增加，玉米行距为40和50 cm时，群体产量无显著差异；行距为50～70 cm时，群体产量呈下降趋势。2种带宽下，玉米群体干物质积累最大增长速率、快增期的干物质积累量和花后干物质同化量随窄行行距的增加亦呈先增高后降低的变化趋势，茎鞘和叶片的转运率和贡献率变化则与之相反；2种带宽均在窄行距50 cm时，玉米群体干物质积累最大增长速率和花后干物质同化量最大，分别为320.63、119.53 kg·hm-2d-1和376.92、140.90 g·株-1。合理的行距配置（玉米窄行距40 ～50 cm）可以显著增加套作玉米穗粒数，提高玉米的干物质积累速率，同时促进花后光合产物的形成，增加快增期干物质的积累量，对套作玉米产量潜力的发挥和群体产量的提高具有重要作用。

玉米—大豆套作；行距；玉米；产量；干物质积累

玉米是世界上分布最广的粮食作物之一，目前中国的玉米年产量仅次于美国，居世界第二。在中国耕地极为有限的情况下，通过作物间套作来扩大粮食播种面积、提高粮食产量越来越受到人们的关注。玉米—大豆间套作是中国西南地区旱地多熟种植的主要栽培模式，该模式具有培肥土壤、利于玉米高产、降低成本和减少水土流失等优点，是促进粮食增产、农民增收，实现农作物产业化、规模化的一项重要措施［1-3］。间套作玉米栽培模式的核心技术之一是宽窄行种植。它通过缩小株距增加密度，增加群体的受光面积，提高群体光能利用率，较传统的种植模式有明显的增产效应［4-5］。

作物产量形成的物质基础是干物质的积累。前人研究表明，在一定的范围内，干物质积累越多，籽粒产量也越高［6-7］。不同的田间配置方式会影响植株干物质的积累与分配［8-13］。作物生产是一个群体过程，而不是个体的表现［14］。作物群体的大小由种植密度决定，而作物群体分布的均匀性则由行距配置决定［15］。关于行距配置，大量的研究表明，合理的行距配置可以建造良好的群体结构，协调作物群体与个体的发展［16］，可以改善作物群体内部的通风透光条件，充分利用不同层次的光资源，提高作物的光能利用率［17-21］，有利于作物干物质的积累、养分的吸收利用以及经济效益的提高［22-24］。前人的研究主要在单作条件下，研究行距配置对玉米干物质积累与分配的影响，或者在套作条件下，行距配置对群体干物质积累的影响。而在套作条件下，玉米行距配置多以生产经验而定，配置标准参差不齐，缺乏统一技术规程和必要理论支撑。本研究拟在2种代表性带宽下，研究行距配置对玉米干物质积累和营养器官物质转移分配的影响，探明该模式下玉米获得高产的适宜行距配置及其增产机理，为该模式技术体系的改进和完善提供参考。

表1 试验地生育期内气候条件Table 1 Climatic conditions during the growing period

1 材料与方法

1.1 试验材料与地点

试验于2012年3月至8月和2013年3月至8月在四川省仁寿县现代农业示范基地进行，试验地生育期内气候条件见表1，耕层土壤养分含量：有机质1.19%，全氮0.33 g·kg-1，全磷0.32 g· kg-1，全钾6.05 g·kg-1，速效氮51.34 mg·kg-1，速效磷3.62 mg·kg-1，速效钾121.33 mg·kg-1。选用半紧凑型的玉米品种川单418和晚熟的大豆品种贡选1号为试验材料。

1.2 试验设计

采用单因素随机区组设计，因素为宽窄行行距配置（cm+cm）。2012年带宽为160 cm，共设6个水平，分别为宽窄行“140+20”“130+30”“120+40”“110+50”“100+60”“90+70”。2013年带宽为200 cm，共设6个水平，分别为宽窄行“180+20”“170+30”“160+40”“150+50”“140+60”“130+70”（图1）。重复3次，共18个小区，每个小区种3带，带长5 m。玉米种植密度为60 000株·hm-2，穴植单株。玉米全生育期共施氮肥240 kg·hm-2，底肥∶拔节肥∶攻穗肥比例为3∶2∶5。底肥每hm2另配施有机肥24 000 kg（含N 0.18%，P2O50.12%，K2O 0.08%），过磷酸钙600 kg（含P2O512%），氯化钾150 kg（含K2O 60%）。大豆采用宽窄行种植，种植密度均为120 000株·hm-2，于宽行内均种2行，大豆窄行行距40 cm，穴留单株。大豆基肥配施尿素75 kg·hm-2，过磷酸钙600 kg·hm-2，氯化钾60 kg· hm-2，追肥为初花后施尿素75 kg·hm-2。玉米3 月25日苗床育苗，4月5日移栽。其他管理措施与大田管理一致。

图1 玉米—大豆套作田间布置Fig.1 Planting pattern arrangements of maize-soybean relay strip intercropping

1.3 测定项目与方法

1.3.1 干物质量

分别于玉米拔节期、吐丝期、灌浆期（抽雄后20 d）、成熟期取样测定干物质，每小区选取生长一致的5株健康植株，将茎鞘、叶片、籽粒等器官分开，鲜样105℃杀青1 h，80℃烘干至恒质量，称量。计算各时期各器官干物质转运量、转运率、贡献率及收获指数。

1.3.2 产量

玉米成熟期，每小区调查有效穗，取20穗室内考种，调查穗粒数、千粒重等指标，按小区单收单晒计实产。在大豆完熟期时，每小区在2边2带中取10株，调查单株粒数、百粒重等指标，按小区单收单晒计实产。

1.4 相关计算

茎鞘（叶）干物质转运量=吐丝期茎鞘（叶）干质量-成熟期茎鞘（叶）干质量；

茎鞘（叶）花前干物质转运率（%）=茎鞘（叶）物质转运量/吐丝期茎鞘（叶）干质量×100；

茎鞘（叶）花前干物质贡献率（%）=茎鞘（叶）物质转运量/成熟期籽粒干质量×100；

茎鞘（叶）花后干物质同化量=成熟期籽粒干质量-（茎鞘+叶）物质转运量；

《伍子胥变文》的叙事以顺序为主，根据伍子胥逃亡、复仇先后顺序来安排情节，叙事所交代的情节衔接严密、清楚、完整。从开篇交代伍子胥逃亡缘由，中间以逃亡、复仇、报恩为线索，交代整个叙事过程中所遇的人物和事件，结尾以伍子胥死和吴国被灭为结局，浓厚的悲剧意味让人震撼和思考。除顺序，变文里还采用散韵交错穿插的叙事艺术，或用散文叙述情节，或用韵文来歌唱；或在散文叙述后，用韵文重复叙述，或在韵文中插入情节，用诗化的语言来抒情，如此使变文在叙事过程中富于变化，且呈现出叙事艺术形式多样。如：

收获指数=籽粒产量/地上部生物量。

1.5 统计分析

采用Excel 2003软件对数据进行处理，DPS 7.05软件的LSD法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 产量及产量构成

由表2可知，带宽为160和200 cm时，行距配置对玉米产量的影响规律基本一致，玉米窄行行距为20～50 cm时，玉米产量随行距增大而大幅增加，行距50 cm时产量达到最高，但与窄行距40 cm差异不显著，随着窄行行距的进一步增加玉米产量开始降低。160和200 cm带宽下，窄行行距50 cm处理的玉米产量分别达6 826.74 和9 709.72 kg·hm-2，比窄行距20 cm处理分别增产39.13%和10.94%。2种带宽下，套作大豆的产量随玉米行距的增加呈不断减小趋势。带宽为160 cm时，各处理间大豆产量无显著差异；带宽为200 cm，玉米窄行距大于40 cm时，大豆产量显著降低。带宽为160 cm时，群体产量以窄行距50 cm处理最高，达8 065.47 kg·hm-2；带宽为200 cm时，群体产量以窄行距40 cm处理最高，达11 456.98 kg·hm-2；2种带宽下，窄行距40 和50 cm处理的群体产量无显著差异。

表2 行距配置方式对玉米产量构成因素及产量、群体产量的影响Table 2 Effects of row spacing on maize yield component and crops yield in maize-soybean relay intercropping system

由表2可知，在宽窄行种植模式下，不同行距配置间产量差异的主要原因是穗粒数和千粒重的差异，其次为有效穗。2种带宽下，分别以窄行行距70和60 cm处理的有效穗数最高，每hm2分别达56 250.10和58 000.29穗，显著高于20 cm处理；千粒重分别在50和60 cm处理达到峰值；160 cm带宽下，每穗穗粒数分别以窄行距60 和50 cm处理最高，达485.06和672.04粒。穗粒数和千粒重变化与产量表现趋势一致，2种带宽下，随着玉米窄行行距的增加，穗粒数和千粒重均呈先增高后降低的趋势。从源库关系看，窄行行距较小时，窄行叶片相互遮挡程度较高，通风透光条件较差，光合产物的合成受到限制，源不足，库对源的强度表现出明显的反馈作用，穗粒数减少和千粒重降低；而随着窄行行距的增加，当窄行行距过大时，窄行出现漏光，宽行出现一定程度的相互遮挡，导致光能利用率的降低。表明窄行行距较低或较高，均会使得作物产量无法发挥最大潜力。

玉米干物质积累量随着玉米的生育进程推进不断增长，在成熟期达到最大值。2年的试验结果均表明，玉米在吐丝前，由于前期植株矮小，群体内个体间的竞争较小，单株玉米干物质积累量处理间差异不显著，行距配置方式对单株玉米干物质积累的影响，主要是在散粉后（表3）。

同一带宽配置下，玉米窄行行距的变化可以显著影响玉米各生育阶段干物质积累量，各时期的干物质积累量均在窄行距小于50 cm时随窄行距的增加而上升；窄行距超过50 cm，干物质积累量不再上升，160 cm带宽下干物质积累量显著降低，而在200 cm带宽下行距的继续增大对干物质积累量无显著影响。2种带宽均在窄行距50 cm时，成熟期单株干物质积累量最高，分别达到269.22和311.49 g·株-1。在160 cm带宽下，窄行距小于40 cm和大于50 cm时，吐丝后各时期单株干物质积累量显著低于50 cm处理；在200 cm带宽下，窄行距为20～50 cm时，吐丝后各时期单株干物质积累量随着行距增加而显著增加，窄行距大于50 cm时，继续增加窄行距对单株干物质积累量影响差异不显著。

表3 行距配置方式对单株玉米干物质积累的影响Table 3 Effects of row spacing on maize dry matter accumulation per plant in maize-soybean relay intercropping system g·plant-1

表4 不同行距配置下玉米群体干物质积累的Logistic方程Table 4 Logistic equation of maize dry matter accumulation under different row spacing

2.3 干物质积累的Logistic方程

Logistic方程以时间为自变量，能较好地模拟作物群体的生长过程。由表4可知，不同行距配置下，各处理的作物群体干物质积累量（Y）随移栽后天数（X）动态过程均被较好地拟合为Logistic方程Y=K/（1+ae-bX），R2均达到0.99以上。

在160 cm带宽下，玉米窄行距由20 cm增加到70 cm，最大增长速率出现的时间为85.3～86.1 d，快增期持续的天数为34.7～35.6 d，处理间差异不大；最大增长速率和快增期干物质积累量随着窄行行距的增加呈先增加后降低的趋势，以窄行距50 cm处理较高，分别为320.63 kg· hm-2d-1和11 114.83 kg·hm-2。与窄行距50 cm处理相比，窄行距20 cm处理的最大增长速率降低了 26.45%，快增期干物质积累量减少了24.57%。在200 cm带宽下，最大增长速率出现的时间变幅为86.4～87.1 d；快增期持续天数变幅为34.2～36.1 d；随着玉米窄行距由20 cm增加到50 cm，表现为快增期的持续天数缩短，最大增长速率以及快增期干物质积累量增加，并随着窄行行距的进一步增加而分别延长和降低，变化趋势与160 cm带宽基本一致。

2.4 干物质的分配与转运

由表5可知，拔节期玉米各器官干物质积累各处理间差异不显著，叶片的干物质积累量大于茎鞘的干物质积累量，表明生育前期的生长中心在叶片；其余各时期则表现为，随着玉米窄行行距的增加，玉米各器官干物质积累量呈现先增加后降低的趋势；玉米窄行距由20 cm增加到40 cm时，各器官干物质积累量显著增加，40 cm到50 cm之间略有增加，但差异不显著。在200 cm带宽下，窄行距由50 cm增加到70 cm时，各器官的干物质积累量不再显著增加或降低。160 cm带宽下，各时期各器官的干物质积累量低于200 cm带宽，2种带宽行距配置对各器官干物质积累量的影响变化趋势基本一致。吐丝期，与积累量最高的窄行距50 cm处理相比较，窄行距20、30 cm处理茎鞘干物质积累量在160和200 cm带宽下分别减少了 20.71%、13.21%和 19.82%、16.11%，叶片干物质积累量分别减少了26.26%、21.15%和26.95%、18.39%；成熟期，与积累量最高的窄行距50 cm处理相比较，窄行距20、30 cm处理茎鞘干物质积累量在2种带宽下分别减少了29.57%、16.70%和28.96%、21.51%，叶片干物质积累量分别减少了34.72%、24.53%和37.90%、26.00%。灌浆期和成熟期，2种带宽窄行距20 cm处理的籽粒质量较窄行距50 cm处理分别降低了 21.08%、20.41% 和 21.42%、18.08%，差异均达显著水平。

在160和200 cm带宽下，干物质的转移率和贡献率均以窄行行距20 cm处理最大，显著高于其他行距处理，随着行距的增加干物质的转移率和贡献率有降低趋势（表6）。窄行行距大于30 cm时，行距的增加对各处理间的茎鞘和叶片的干物质转移率和贡献率影响差异不显著。由表6可知，成熟期籽粒干物质量主要来源于开花后期植株的光合同化；玉米植株花后干物质同化量表现为随玉米行距的增加呈现先增加后降低的趋势；2种带宽下的花后干物质同化量均以窄行距50 cm处理较高，分别为119.53和140.90 g· 株-1，显著高于窄行距20 cm处理；窄行距大于40 cm时，各处理间花后干物质同化量差异不显著，2种带宽下不同行距对花后干物质同化量的影响变化趋势基本一致。2种带宽的收获指数均以窄行距20 cm处理最高，显著高于窄行距50 cm处理。

表5 行距配置方式对玉米各器官干物质分配的影响Table 5 Effects of row spacing on maize dry matter partitioning in maize-soybean relay intercropping system　g·plant-1

表6 行距配置方式对玉米各器官干物质转运的影响Table 6 Effects of row spacing on maize dry matter transportation in maize-soybean relay intercropping system

3 结论与讨论

合理的田间配置方式可以提高玉米中下层叶片的光截获量，增大光合面积［20，25-26］，进一步提高光能利用率，促进植株干物质积累［5，23，27-28］。在一定范围内，产量随干物质积累量的增加而增加，与干物质积累量呈正相关关系［7，29］。本试验中，2种带宽下，干物质积累量随行距的增加呈先增高后降低的趋势，在窄行距50 cm时，干物质积累量达到最大值，显著高于20和30 cm处理（表3）。在窄行距较小时，窄行叶片相互遮挡程度较高，中下层叶片的光截获率较低，光合产物的合成受到显著抑制，因此，行距的改善显著提高了玉米的干物质积累量。由于生长前期植株间对光照、养分等竞争较小，行距配置对玉米干物质积累量的影响较小［30］，生长后期作物受环境条件的影响大于前期，说明生殖器官的形成对环境反应更加敏感［9］。本研究中，行距配置对玉米各时期以及各器官干物质积累量的影响随着生育时期的推进逐渐增大（表3、表5）。玉米籽粒干物质积累量主要来源于作物后期叶片光合产物，因此，后期保证充足的绿叶面积对籽粒产量尤为重要［6，31］。王敬亚等［27］研究表明，适当的宽窄行配比，可以使群体中后期仍保持较高的叶面积指数，衰退缓慢，漏光损失较低。作物生长后期营养器官干物质的减少量主要是用于呼吸消耗［9］，而合理的田间配置能降低作物的呼吸消耗［16］，促进作物的干物质积累，为产量的提高提供物质基础。马赟花等［32］研究证明，叶片功能期较长的作物，直至成熟期都可以进行光合作用，不断地将光合产物向籽粒转运，所以干物质分配向籽粒转运的较少，反之，从茎鞘转移物质就较多。本研究中，在160和200 cm带宽下，均以窄行距20 cm处理的茎鞘和叶片的转移率和贡献率较高，但窄行叶片受到的胁迫程度较高，光合产物的合成受阻，呼吸消耗较多，且由于作物自身干物质积累能力的差异，收获指数虽较高，对籽粒产量贡献作用却不大（表6）。2种带宽下，花后干物质同化量均随行距增加呈先增后降趋势，窄行距50 cm处理最高（表6），且该处理下玉米群体干物质积累最大增长速率和快增期的干物质积累量最大，快增期的持续时间较短（表4），表明其冠层结构具有更加明显的优势，能够充分利用群体内的光资源，提高中下部叶片的光合性能，延缓叶片的衰老，在植株生育后期向籽粒不断提供物质和能量。

合理的宽窄行种植方式可以提高玉米的百粒重、穗行数、行粒数等［33-34］。本研究中，160和200 cm带宽下，玉米产量随窄行距的增加呈先增高后降低的趋势，窄行行距50 cm处理产量最高，其穗粒数和千粒重显著高于窄行距20和30 cm处理（表2）。表明相同密度下，行距配置主要通过影响玉米的穗粒数和千粒重影响其最终产量。2种带宽下，随着玉米窄行距的增加，宽行逐渐减小，大豆产量亦随之降低；在160 cm带宽下，各处理间大豆产量差异不显著；在200 cm带宽下，大豆产量在玉米窄行距大于40 cm时显著降低，主要原因可能是宽行的光截获量减少。160 cm带宽下，群体产量以窄行距50 cm最高；200 cm带宽下，群体产量以窄行距40 cm最高；窄行距40、50和60 cm处理间差异不显著。表明合理的行距配置能够协调个体与群体的发展，获得高产。

本研究结果表明，窄行距在40～50 cm范围内，能够显著提高玉米的穗粒数、千粒重以及群体干物质积累最大增长速率，促进花后光合产物的形成，增加花后干物质的同化量，有利于玉米干物质的积累，为玉米产量的提高提供了物质基础。对于作物间套作，高位作物田间配置发生了改变，低位作物又受到荫蔽胁迫，如何提高复合系统的产量是关键。本研究在玉米—大豆带状复合种植模式下进行，在保证玉米产量潜力发挥的同时，应尽量减少高位作物玉米对低位作物大豆的荫蔽胁迫，使复合系统内光照分布更合理和利用更充分。本研究中，在160 cm带宽下，玉米产量在窄行距大于50 cm时显著降低；在200 cm带宽下，玉米产量在窄行距大于40 cm时无显著差异，但大豆产量却显著降低，因此，本研究认为40～50 cm为玉米窄行距的最佳配置方式。

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（责任编辑 侯春晓）

Effects of row spacing on yield，dry matter accumulation and partitioning of maize in maizesoybean relay strip intercropping system

PU Tian，ZHANG Qun，CHEN Guo-peng，CHEN Cheng，ZENG Hong，PENG Xiao，YANG Wen-yu，WANG Xiaochun*
（College of Agronomy，Sichuan Agricultural University/Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in Southwest China，Ministry of Agriculture，Wenjiang 611130，China）

Optimum planting pattern is the key to increase crop yield potential in intercropping system.In order to investigate the effects of narrow row spacing on the maize yield and dry matter accumulation and partitioning in maizesoybean relay strip intercropping system（M/S）.Field experiments were conducted with 6 marrow row spacing（20，30，40，50，60，70 cm）treatments in the 160 and 200 cm strip width，respectively in 2012 and 2013 year.The results showed that row spacing had significant effect on maize grain yield and dry matter accumulation.Yield and dry matter accumulation of maize were increased with the increasing of narrow spacing.Under 160 and 200 cm stripwidth，soybean yield decreased with the increasing of maize narrow row spacing；Yield of M/S significantly increased with narrow row spacing increasing from 20 cm to 50 cm，and there was no significant difference between the treatments of 40 and 50 cm；While the narrow row spacing more than 50 cm，population yield tend to decrease.The change trend of the maximum increasing rate，dry matter accumulation of rapid increasing stage and post-anthesis assimilation were similar to maize yield.Contrary trends were observed in the maximum transportation efficiency and contribution rate of stem-sheath and leaves.The highest maximum increasing rate and post-anthesis assimilation were realized when the narrow row spacing was 50 cm under the two strip width，with the values of 320.63，119.53 kg· hm-2d-1and 376.92，140.90 g·plant-1，respectively.In general，comprehensive results showed that optimum row spacing（maize narrow row spacing was 40 cm to 50 cm）could significantly increase kernels per ear and improve the maximum increasing rate of dry matter accumulation，post-anthesis assimilate and plant dry mater accumulation of rapid increasing stage.So optimum row spacing was an important role for crop yield potential.

maize-soybean relay strip intercropping；row spacing；maize；yield；dry matter accumulation

S513

A

1004-1524（2016）08-1277-10

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.08.02

2015-12-31

农业部公益性行业科技（20150312705）；国家科技支撑计划（2012BAD04B13-2）；四川省育种攻关项目（2011NZ0098-15-2）

蒲甜（1990—），女，四川江油人，硕士研究生，主要从事玉米高产优质高效栽培理论与技术研究。E-mail：644399468@qq.com
*

，王小春，E-mail：xchwang@sicau.edu.cn