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田野不同间作比例对玉米花生形态产量的影响

摘要：禾本科（玉米）与豆科（大豆、花生）带状复合种植是世界公认的农业可持续发展技术。通过高秆与矮秆科学配置，耗地与养地结合，高淀粉与高蛋白、高油作物搭配，实现主副产物综合利用，粮经饲三元复合，不仅是提升耕地质量、降低农业生产成本、实现农业生态循环的技术途径，也是实现粮油饲安全的技术保障。以美国为代表的农业发达国家，玉米种植长期实行玉米与豆科作物间作轮作以培肥地力实现农业的可持续发展。

本研究以花生品种农花9号和玉米品种先玉335为试材，在葫芦岛市刘八斗村和彰武县西六家子乡试验田，设置玉米:花生=16:8、8：8、8：16条带间作试验，通过测定玉米花生的形态和营养物质积累等相关指标，分析不同间作比例种植方式对玉米花生形态的作用，研究其对作物产量的影响，为高产高效栽培提供理论依据。

关键词：玉米；花生；间作比例；形态；产量；

1.玉米、花生生产现状

1.1现阶段农业上间作种植方式概况

2017年联合国《世界人口展望》显示，2030年世界人口将越过86亿大关，2050年世界人口将上涨至98亿。到2050年时全球要养活的人口数量近百亿，届时全球粮食的需求量将比现在高出60%，全球粮食安全压力巨大。高投入的单一农业在某些程度上是能缓解粮食危机，但同时也使农田区域生态系统承载能力有所显著下降。相关行业人员开始对单一农业进行多次反思，逐渐探索实现农业可持续发展的农业模式。玉米与花生间作的种植方式主要因其具有高效可持续利用的农业资源、保证农业生态系统的生产力和稳定性等一些特点,也重新引起了行业者们的广泛关注。关于玉米与豆科作物间作的研究早些年在国内外已有一定的相关研究与讨论，但是呢，多数还是集中于对光的资源分配与利用竞争和补偿、土壤氮磷铁等元素养分变化等方面做的研究。对间作系统中各作物群体之间较为合适的间作比例的研究尚缺乏系统深入的比对，对间作系统中种间互惠及其作用方式也需要进一步研究和深化理解。目前看来，2030年中国人口将至15亿，粮食需求约6到7吨，粮食缺口约1.2到3.5亿吨。除此之外，国内耕地资源量逐渐下降。在上个百年历程中，基本上都是以加大化肥、农药用量，改良作物品种，提高种植技术为主要粮食产量增长手段，这种单一栽培的作物体系虽然成绩显著，但也具有降低土壤肥力、加重农田污染(Brookeretel.，2015)、影响生物多样性与生态系统稳定性等显著缺点。到那时，国内巨大的粮食需求势必要与耕地资源缺乏、粮食产出高效平衡之间产生矛盾，所以现在必须要探索提质增效的生产方法，在长久的生产实践当中，人们逐渐发现了间套作这种能同时兼顾经济与生态效益的农业生产方式，间作与单一种植的不同在于，资源利用率高，病虫害几率低，可以有效提质增效，提高生产力的稳定性，提高农田生物多样性，可以同时兼顾生态效益与经济效益(Lithourgidisetal.，2011a；李龙，2016)。间作种植模式具有较高的世界农业技术地位，在非洲、拉丁美洲、亚洲等人口多、资源少的发展中地区广受欢迎。中国间套作种植的历史悠久，从西汉以来，这种种植方式确实对中国种植业有很大贡献。最近几十年我国的栽培水平不断提高，但人地矛盾、环境资源等问题也日益凸显，所以间作种植方式也不断创新，不断进行新的栽培技术突破。间套作模式主要分为两类：禾本科与豆科的间作套、两种禾本科的间套作。前者的优势在于边际效应明显，而且可以共生固氮，作物间有竞争互补关系，能够提高生物多样性的同时保持产量。而玉米就是禾本科植物中很适合间套作的一种重要植物。

在国内外的间套作研究中，玉米是最常见的搭配组成作物，研究表明玉米和豆科作物搭配优势显著。禾本科与豆科的搭配模式中，玉米和花生的搭配非常经典，可以充分发挥作物的边际效应，发挥花生固氮的优势，从而有效地解决粮油争地、人畜争粮的矛盾，并且能够充分利用光热资源，有效改善土壤环境。国家最近几年一直在进行农业供给侧结构性改革，有效地改善了种植业的产业结构。花生既是油料作物，又是饲草原料。玉米既是粮食作物，又是饲料与工业原料。正因这两个的各自优势，玉米与花生的间作既可以满足粮油需求，又能提高经济收益，能有效地环节黄淮海平原的粮油争地矛盾(徐杰等，2017)、是一种农业提质增效的重要耕作方式。国内的相关研究主要关注其间作模式、产量等方面(章佳恩等，2009；Odhiamboetel.，2011；焦念原等，2015；高岩亮等，2017；向舞燕等，2017)。

1.2间作种植方式与植株形态、干物质积累量的关系

根据之前的研究显示，间作使玉米株高、穗位高降低，穗长、穗重、百粒重增大；花生因为边际效应的缘故，株高、侧枝长增高，单株叶面积、单株总果数、出仁率降低，而且花