帶型對小麥間作玉米產(chǎn)量和種間競爭力的影響

陳國棟，萬素梅，馮福學(xué)，柴 強(qiáng)，趙宏福，陳錦鋒

(1.塔里木大學(xué) 植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070)

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帶型對小麥間作玉米產(chǎn)量和種間競爭力的影響

陳國棟1，萬素梅1，馮福學(xué)2，柴 強(qiáng)2，趙宏福2，陳錦鋒2

(1.塔里木大學(xué) 植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070)

以小麥/玉米間作為對象，設(shè)置3種不同帶型模式(小麥/玉米行比為 6∶2、6∶3和6∶4)，研究間作體系中帶型改變對種間競爭力和群體產(chǎn)量的影響，旨在為間作高產(chǎn)優(yōu)化帶型提供依據(jù)。結(jié)果表明：試驗(yàn)采用的3種小麥/玉米間作模式均具有明顯的產(chǎn)量優(yōu)勢，各處理的土地當(dāng)量比(LER)均大于1。間作優(yōu)勢隨玉米行數(shù)的增加呈增大趨勢，6∶4(W6M4)模式的LER、時(shí)空當(dāng)量比和土地利用率分別較6∶3(W6M3)模式高3.5%、5.2%和4.3%，較6∶2(W6M2)模式高3.0%、8.1%和5.2%。增加玉米行數(shù)能夠顯著提高小麥相對玉米的種間競爭力(Awm)，6∶4間作處理的Awm分別較6∶3模式和6∶2模式高7.3%和14.1%。復(fù)合群體產(chǎn)量與種間競爭力呈顯著的線性增長關(guān)系。因此，提高間作小麥的競爭力有利于間作群體整體產(chǎn)量的提高，6∶4模式獲得較高產(chǎn)量的主要原因之一是提高小麥的相對競爭力。

帶型；小麥間作玉米；作物產(chǎn)量；種間競爭力

近年來，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的迅速發(fā)展使得耕地面積逐年減少，已對糧食安全構(gòu)成威脅[1]。為了保障糧食安全和維持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系研究大多致力于探尋資源高效利用同時(shí)兼顧高產(chǎn)的方法和途徑[2]。間套作種植因其能夠充分利用各種農(nóng)業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)地力和水熱資源在時(shí)間和空間上的集約化利用，且較單作具有明顯的產(chǎn)量優(yōu)勢[3-4]而備受人們關(guān)注[5]，被認(rèn)為是未來可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向之一[6]。

帶型配置被認(rèn)為是組建合理復(fù)合群體結(jié)構(gòu)的重要影響因子之一[7]。不同帶型的間作群體通風(fēng)、透光等條件存在著差異，競爭與互補(bǔ)程度不同，對空間、水肥等的利用也不同，因而增產(chǎn)增值效應(yīng)也不同[8]。由2種或2種以上作物組成的間套作復(fù)合群體中，帶型設(shè)置的原則是間作作物帶寬度至少保障具有滿足單一作物獲得維持自身生長必需的資源、進(jìn)行獨(dú)立生長所需的空間，而這個(gè)寬度又不能影響作物間的相互作用[9]。如何確定最優(yōu)的帶型來獲得最高的作物產(chǎn)量和資源利用率是當(dāng)前間作生產(chǎn)面臨的問題[10]。大量研究認(rèn)為，種間競爭作用是間作優(yōu)勢的重要決定因素[11]。合理的間作結(jié)構(gòu)不僅可以減少兩作物的競爭，能有效地利用土地資源，還能使群體更加充分地利用自然氣候等條件，提高光能利用率，獲得更佳的經(jīng)濟(jì)效益[12]。因此，通過量化種間競爭力來確定間作最優(yōu)帶型是較為有效的方式。作物間的競爭關(guān)系可以通過種間競爭力和相對擁擠指數(shù)來衡量，合理的帶型結(jié)構(gòu)能夠強(qiáng)化種間互補(bǔ)作用，弱化種間競爭作用[13]。

本試驗(yàn)以小麥間作玉米為研究對象，在不同的帶型配置下，量化種間競爭力與復(fù)合群體生產(chǎn)力間的相關(guān)關(guān)系，以期為通過間作作物競爭力的調(diào)控而提高復(fù)合群體增產(chǎn)效應(yīng)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2014年3-10月在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)校地聯(lián)合綠洲農(nóng)業(yè)科研教學(xué)基地(武威站)進(jìn)行，該站位于甘肅河西走廊東端，(37°96′N，102°64′E，海拔1 506 m)，屬溫帶大陸性干旱氣候，具有干旱少雨、日照充足、晝夜溫差大的特點(diǎn)。主要風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，靜風(fēng)率26%，年平均溫度7.7 ℃，無霜期150 d左右，日照時(shí)數(shù)2 873.4 h，日照百分比為67%，太陽輻射量為579.3 kJ/cm2，屬太陽輻射量高值區(qū)，晝夜溫差平均7.9 ℃。氣溫以7月最高，為29 ℃，1月最低，為-14.9 ℃。多年平均降水量160 mm，年蒸發(fā)量2 020 mm，屬于典型的兩季不足、一季有余的自然生態(tài)區(qū)。2014年作物生育期(3-9月)降雨量明顯高于多年平均降雨量 (圖 1)。該區(qū)主要采用小麥間作玉米，玉米間作豌豆等種植模式，但采用何種帶型可以提高資源利用和產(chǎn)量尚無明確研究。

圖1 武威試驗(yàn)站2014年降雨量和長期平均降雨量(mm)Fig.1 Average precipitation (mm) from March to September in 2014 and long-term (2001-2013) average at Wuwei Experimental Station, China

1.2 供試材料

供試春小麥品種(TriticumaestivumL.)為‘永良4號’，春玉米(ZeamaysL.)品種為‘先玉335’，均由武威市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供。小麥于3月22日播種，7月26日收獲，玉米于4月8日播種，9月27日收獲。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)小麥、玉米行數(shù)比為6∶2(W6M2)、6∶3(W6M3)和6∶4(W6M4)的3個(gè)間作處理，單作小麥(W)、單作玉米(M)為2個(gè)對照處理，共組成5個(gè)處理，每處理重復(fù)3次，共15個(gè)小區(qū)，田間隨機(jī)排列。

小麥密度為675株/m2，行距為12 cm；玉米密度為4.5株/m2，行距為40 cm。間作處理中小麥帶與玉米帶間距為30 cm，小麥帶寬均為80 cm，而玉米帶寬則隨玉米行數(shù)的不同而不同，W6M2、W6M3、W6M4間作中玉米帶寬分別為80、120、160 cm(圖2)，使得各處理小麥、玉米所占間作面積比例分別為50%∶50%、40%∶60%、33%∶67%。間作每個(gè)小區(qū)設(shè)置3個(gè)自然帶，南北走向。玉米采用地膜覆蓋。

1.4 取樣及測產(chǎn)

在作物不同生育時(shí)期分別測定不同處理小麥、玉米地上部干物質(zhì)累積量。小麥單作處理隨機(jī)取30株，玉米隨機(jī)取10株，間作處理選同一側(cè)取樣。樣品于105 ℃下殺青后于80 ℃恒溫烘干，計(jì)算不同處理地上部干物質(zhì)累積量。作物成熟后按小區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)，間作處理2種作物分別收獲。

1.5 產(chǎn)量優(yōu)勢及競爭力評價(jià)指標(biāo)

1.5.1 土地當(dāng)量比 土地當(dāng)量比(LER)是衡量間套作產(chǎn)量優(yōu)勢的重要指標(biāo)[14]，LER表示單作要獲得與間作相同的產(chǎn)量所需要的相對耕地面積。

LER=(Yim/Ysm)+ (Yiw/Ysw)

式中，Yim和Yiw分別代表間作玉米和間作小麥產(chǎn)量，Ysm和Ysw分別代表單作玉米和單作小麥產(chǎn)量。當(dāng)LER>1時(shí)，表明存在間作產(chǎn)量優(yōu)勢，LER<1表明存在間作產(chǎn)量劣勢。

1.5.2 時(shí)空當(dāng)量比 時(shí)空當(dāng)量比也是衡量間套作優(yōu)勢的重要指標(biāo)[15]，表示間作在時(shí)間和空間上資源利用的優(yōu)勢。

ATER= [(Yiw/Ysw)×Pw+ (Yim/Ysm)×Pm]/t

式中，ATER為時(shí)空當(dāng)量比，Pw和Pm分別為間作中小麥和玉米的占地比例，t為間作所經(jīng)歷的時(shí)間，其余符號意義同上。

1.5.3 土地利用率 通過計(jì)算土地當(dāng)量比和時(shí)空當(dāng)量比，可以得出間作土地利用率(LUE%)[15]：

LUE%=(LER+ATER)/2×100%

1.5.4 種間相對競爭力 作物種間競爭力指間作體系中一種作物相對于另一種作物對水分、養(yǎng)分等與產(chǎn)量形成有關(guān)資源的競爭力：

Awm=Yiw/(Ysw×Pw)-Yim/(Ysm×Pm)

式中，Awm為小麥相對于玉米的產(chǎn)量競爭力，其余符號意義同上。Awm>0，表明小麥競爭力強(qiáng)于玉米；Awm<0，表明玉米競爭力強(qiáng)于小麥。

1.5.5 相對擁擠指數(shù) 相對擁擠指數(shù)(RCC或K)用于衡量間作優(yōu)勢和間作群體中不同組分的主導(dǎo)地位，當(dāng)K大于1時(shí)，說明存在間作優(yōu)勢；當(dāng)K小于1時(shí)，說明間作存在劣勢。當(dāng)其一組分的K大于1時(shí)，該組分處于競爭優(yōu)勢；當(dāng)K小于1時(shí)，說明該組分處于競爭劣勢。

K=Kw×Km，Kw=(Pm×Yiw)/[Pw×(Yxw-Yiw)]

Km=(Pm×Yiw)/[Pm×(Ysm-Yim)]

式中，Kw、Km分別為間作小麥、間作玉米相對擁擠指數(shù)，其余符號意義同上。

圖2 不同處理下小麥和玉米的田間結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Lay out of wheat and maize under different treatments

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013整理匯總，Origin 9.0作圖，SPSS 17.0 進(jìn)行方差分析、顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 帶型對小麥間作玉米產(chǎn)量的影響

以單作小麥和單作玉米產(chǎn)量的加權(quán)平均為對照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表1)，間作顯著提高作物產(chǎn)量，W6M2、W6M3和W6M4處理籽粒產(chǎn)量分別較單作提高19.3%、36.9% 和 35.4%，生物產(chǎn)量分別較單作提高21.3%、21.7% 和29.6%，增產(chǎn)顯著(P<0.05)。3個(gè)間作處理間比較，W6M4、W6M3處理籽粒產(chǎn)量分別較W6M2高14.8%和13.5%，W6M4生物產(chǎn)量W6M2高6.9%，差異顯著(P<0.05)。

為明確帶型對間作組分作物產(chǎn)量的影響，分析各組分作物對群體產(chǎn)量的貢獻(xiàn)變化，結(jié)果表明，隨著玉米行數(shù)的增加，玉米組分的產(chǎn)量隨之增加，而小麥組分產(chǎn)量逐漸減小，W6M2、W6M3和W6M4處理的小麥籽粒產(chǎn)量分別為單作小麥的59.6%、46.7% 和 41.4%，生物產(chǎn)量分別為單作小麥的59.0%、46.7% 和 42.1%；玉米籽粒產(chǎn)量分別為單作玉米的59.7%、72.0% 和 78.3%，生物產(chǎn)量分別為單作的61.7%、69.7% 和 79.1%。

不同帶型間作顯著影響間作玉米的收獲指數(shù)(P<0.05)，對間作小麥的收獲指數(shù)影響不大。W6M3和W6M4處理玉米收獲指數(shù)較W6M2處理分別高6.8%和6.5%，間作小麥、玉米的收獲指數(shù)與相應(yīng)單作收獲指數(shù)間無顯著差異。

2.2 帶型對小麥間作玉米資源利用效率的影響

不同間作處理間，W6M4間作可以獲得較高的資源利用效率，W6M3間作次之，W6M2間作資源利用效率最小(表2)。W6M4間作處理LER、ATER和LUE%分別較單作高23.8%、28.9%和12.3%，W6M3間作處理LER、ATER和LUE%分別較單作高18.6%、22.5%和7.7%，W6M2間作處理LER、ATER和LUE%分別較單作高19.3%、19.3%和6.7%。W6M4間作處理LER、ATER和LUE%分別較W6M3間作處理高3.5%、5.2%和4.3%，較W6M2間作處理高3.0%、8.1%和5.2%。

表1 不同帶型下小麥間作玉米的產(chǎn)量和收獲指數(shù)Table 1 Yield and harvest indexes of intercropped wheat and maize under different rows arrangement

注：數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值。同列中不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。
Note: Each value is mean of three replicates. Different letters in the same column indicate significantly different among treatments(P<0.05).The same below.

表2 不同帶型下小麥間作玉米的土地當(dāng)量比(LER)、時(shí)空當(dāng)量比(ATER)和土地利用效率(LUE%)Table 2 LER, ATER and LUE% of intercropped wheat and maize under different rows arrangement

2.3 帶型對小麥間作玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響

間作可顯著提高農(nóng)田的經(jīng)濟(jì)效益，以單作小麥和單作玉米經(jīng)濟(jì)效益的加權(quán)平均為對照，分析小麥間作玉米的經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表3)，間作顯著提高作物經(jīng)濟(jì)效益，W6M2、W6M3和W6M4處理經(jīng)濟(jì)效益分別較單作加權(quán)提高22.9%、22.6% 和 28.5%，增效顯著(P<0.05)。不同間作處理間比較，W6M4間作處理經(jīng)濟(jì)效益最高，達(dá)到35 100元/hm2，較W6M2間作處理高13.7%。

2.4 小麥相對玉米的種間競爭力

小麥-玉米共生期內(nèi)，不同處理小麥相對玉米的平均種間競爭力Awm均大于0(圖3)，表明小麥間作玉米共生期間，小麥競爭力始終強(qiáng)于玉米，在資源利用上處于優(yōu)勢地位。平均種間競爭力Awm隨生育期的推進(jìn)呈先增大后減小的趨勢(圖3)?？傮w上看，平均Awm最大值出現(xiàn)時(shí)期為小麥開花期至小麥灌漿初期(Awm平均值為0.86)，平均Awm最小值出現(xiàn)時(shí)期為小麥成熟期(Awm平均值為0.17)。帶型對小麥間作玉米的相對競爭力存在顯著影響(P<0.05)，W6M4間作處理的平均Awm較W6M2處理高14.1%，較W6M3處理高7.3%；W6M3間作處理的平均Awm較W6M2處理高6.6%，說明增加玉米行數(shù)能夠顯著提高間作小麥的競爭力。

小麥相對玉米競爭力Awm最大值出現(xiàn)的時(shí)間因帶型變化而不同，W6M2和W6M4間作處理Awm最大值出現(xiàn)的時(shí)期為小麥開花期，而W6M3間作處理為小麥灌漿初期。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)Awm>0.5時(shí)，W6M4正處小麥成熟期，持續(xù)時(shí)間為14 d；W6M3同樣處于小麥成熟期，持續(xù)時(shí)間為21 d；而W6M2處于小麥三葉期和成熟期，持續(xù)時(shí)間為27 d。當(dāng)0.50.6時(shí)，W6M4處于小麥三葉期、拔節(jié)期、孕穗期和灌漿期，持續(xù)時(shí)間為40 d；W6M3處于小麥拔節(jié)期和孕穗期，持續(xù)時(shí)間為30 d，而W6M2處于拔節(jié)期和孕穗期，且主要處于拔節(jié)期，持續(xù)時(shí)間為25 d。綜上結(jié)果表明玉米行數(shù)增加時(shí)，小麥處于強(qiáng)競爭力的時(shí)間持續(xù)增長。

2.5 不同帶型下小麥間作玉米的相對擁擠指數(shù)

隨著生育期的推進(jìn)，小麥間作玉米復(fù)合群體的相對擁擠指數(shù)K由0.52增至1.3(圖4)，即間作從不存在間作優(yōu)勢至存在較大間作優(yōu)勢。隨著玉米行數(shù)的增加，間作優(yōu)勢(K>0)出現(xiàn)的時(shí)間隨之推遲，W6M2間作K值大于0出現(xiàn)的時(shí)間為小麥灌漿初期(6月10日)，W6M3間作K值大于0出現(xiàn)的時(shí)間為小麥灌漿后期(6月29日)，W6M4間作K值大于0出現(xiàn)的時(shí)間為小麥成熟期(7月20日)。共生期間，W6M2間作相對擁擠指數(shù)K值在小麥灌漿后期達(dá)到最大值，而W6M3和W6M4間作相對擁擠指數(shù)K值隨生育期的推進(jìn)呈增加趨勢，說明帶型的改變使得間作優(yōu)勢最大值出現(xiàn)的時(shí)間延遲，從另外角度可以認(rèn)為，增加玉米行數(shù)的間作處理中，麥?zhǔn)蘸笥衩椎幕謴?fù)性生長是間作優(yōu)勢產(chǎn)生的主要原因。

表3 不同帶型下小麥間作玉米的經(jīng)濟(jì)效益分析Table 3 Economic benefit of intercropped wheat and maize under different rows arrangement 元/hm2

圖3 不同帶型下小麥相對玉米的種間競爭力Fig.3 Competitive of wheat to maize under different rows arrangement

圖4 不同帶型下小麥間作玉米的相對擁擠指數(shù)Fig.4 Relative crowding coefficient of wheat and maize under different rows arrangement

間作組分作物相對擁擠指數(shù)在不同生育時(shí)期均表現(xiàn)為Kw>1>Km，說明在小麥間作玉米共生期間，小麥?zhǔn)冀K處于競爭優(yōu)勢低位，為競爭優(yōu)勢作物，玉米處于競爭劣勢低位，為競爭劣勢作物。共生期間，除小麥拔節(jié)期外(5月6日)，間作小麥相對擁擠指數(shù)Kw均為W6M2>W6M3>W6M4，W6M2處理Kw最大值出現(xiàn)的時(shí)間為小麥灌漿后期，而W6M3和W6M4處理Kw最大值出現(xiàn)的時(shí)間都為小麥灌漿初期。間作小麥相對擁擠指數(shù)Km隨帶型的變化對應(yīng)與Kw，除小麥拔節(jié)期外，Km均為W6M2

2.6 小麥相對玉米種間競爭力與產(chǎn)量和收獲指數(shù)間的相關(guān)關(guān)系

種間競爭力、相對擁擠指數(shù)與產(chǎn)量和收獲指數(shù)間的關(guān)系表明(表4)，種間競爭力與籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和玉米收獲指數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與小麥?zhǔn)斋@指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相對擁擠指數(shù)與種間競爭力、籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和玉米收獲指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與小麥?zhǔn)斋@指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。

考慮到小麥相對玉米種間競爭力與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，以小麥相對于玉米全生育期競爭力的平均值為自變量，以間作復(fù)合群體的產(chǎn)量為因變量研究競爭力和產(chǎn)量間的相關(guān)關(guān)系(圖5)。結(jié)果表明，復(fù)合群體產(chǎn)量與種間競爭力呈顯著的線性增長關(guān)系。說明在不同帶型間作下，種間競爭力的增加有利于復(fù)合群體產(chǎn)量的提高，在限制性資源供給生長條件下，間作小麥和間作玉米對資源需求的時(shí)空差異，為通過增大相對競爭力而提高產(chǎn)量提供了保障。因此，通過帶型調(diào)控小麥-玉米間作復(fù)合系統(tǒng)中種間相對競爭力是增加系統(tǒng)產(chǎn)量的一種可行途徑。

表4 競爭力與產(chǎn)量和收獲指數(shù)間的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficients among competitiveness, yield, and harvest index

注：*表示顯著相關(guān)(P<0.05)，**表示極顯著相關(guān)(P<0.01)。
Note: * means significantly different among treatments(P<0.05), ** means significantly different among treatments(P<0.01).

圖5 小麥相對玉米競爭力與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系Fig.5 Linear fit of competitive and yield of wheat and maize under different treatments

3 結(jié)論與討論

優(yōu)化間作體系帶型配置的本質(zhì)是通過改變間作體系中作物的空間配置，從而改變間作配對作物對于資源的利用以及產(chǎn)量的形成。因此，合理的空間結(jié)構(gòu)能夠改善群體冠層的光照、溫度、濕度和CO2等微環(huán)境，對復(fù)合群體增產(chǎn)增效具有重要作用[16]。高陽等[17]研究表明，玉米/大豆間作中，增加玉米行數(shù)有助于擴(kuò)大光合面積，增加光合有效輻射，提高群體光合速率，減少群體呼吸消耗，從而提高籽粒產(chǎn)量。劉正芳等[18]研究帶型對玉米/豌豆光合利用率的影響，認(rèn)為增加玉米行數(shù)能夠顯著提高群體的葉日積，增大光能利用率，提高群體產(chǎn)量。本研究得出與以上相符的結(jié)果，W6M4和W6M3小麥/玉米較W6M2能夠顯著提高群體產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。帶型配置關(guān)系著間作組分作物間的平衡增產(chǎn)，郜慶爐等[14]認(rèn)為，隨著帶幅的加寬，帶窄作物產(chǎn)量下降，帶寬的作物產(chǎn)量增加，帶寬作物的產(chǎn)量增加能否補(bǔ)償帶窄作物產(chǎn)量的下降是間作成敗的關(guān)鍵。這與本研究結(jié)果一致，本研究中玉米行數(shù)的增加顯著提高間作玉米的產(chǎn)量，很好地彌補(bǔ)間作小麥產(chǎn)量的減少，使得間作群體的間作優(yōu)勢得以擴(kuò)大。

W6M4間作的資源利用效率最高，土地當(dāng)量比、時(shí)空當(dāng)量比和土地利用率分別較單作高23.8%、28.9%和12.3%。6∶4帶型配置下獲得較大間作優(yōu)勢的主要原因是較大的帶幅降低作物對光能、水分和養(yǎng)分等的競爭，Rao[15]于2002年也得出相同的結(jié)論。不同帶型下，隨著小麥相對玉米競爭力增加，間作群體產(chǎn)量呈線性增加關(guān)系，說明在玉米行比增加的前提下，通過增加小麥相對玉米種間競爭力進(jìn)一步提高群體產(chǎn)量是可行的[19]。小麥-玉米共生期間，間作小麥相對擁擠指數(shù)大于1，而間作玉米相對擁擠指數(shù)小于1，說明在小麥間作玉米體系中，小麥為競爭優(yōu)勢作物，適度提高共生期間小麥對資源的競爭力對復(fù)合群體產(chǎn)量提高是有益的，因?yàn)殚g作玉米在小麥?zhǔn)斋@后能夠在時(shí)間上和空間上合理地利用資源，得以迅速生長，表現(xiàn)出較強(qiáng)的恢復(fù)性生長[20]。

適宜的間作帶型因作物組合、密度、土壤以及物候的不同而不同[21]，因而通過種間競爭力探究間作最優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)對間套作增產(chǎn)、高效具有重要意義。本研究僅從間作體系中帶型變化對間作體系產(chǎn)量的影響進(jìn)行初步分析，而對于作物帶型變化影響作物對地上部、地下部空間資源利用的機(jī)理研究，如帶型改變對作物光能利用的影響、地下部養(yǎng)分資源利用的變化均未涉及，此類研究有待于在今后的工作中開展。

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(責(zé)任編輯：郭柏壽 Responsible editor:GUO Baishou)

Effects of Rows Arrangement on Yield and Interspecific Competition of Intercropped Wheat and Maize.

CHEN Guodong1,WAN Sumei1, FENG Fuxue2,CHAI Qiang2, ZHAO Hongfu2and CHEN Jinfeng2.

(1.College of Plant Science and Technology, Tarim University, Alar Xinjiang 843300,China; 2.Gansu Provincial Key Lab of Arid-land Crop Science,Lanzhou 730070,China)

In a field experiment, the response of interspecific competition and crop yield to different wheat to maize row ratio (6∶2, 6∶3 and 6∶4) in wheat/maize intercropping system was investigated. The results showed that land equivalent ratio of each treatment exceeded 1, and had a significant yield advantage. Yield advantage increased with the increase of maize row,LER,ATERandLUE% of 6∶4 (W6M4) were 3.5%, 5.2% and 4.3% , respectively higher than 6∶4 (W6M3), and 3.0% , 8.1%, and 5.2% higher than 6∶2 (W6M2) treatment. Aggressiveness of wheat to maize (Awm) could been significantly improved by increase of maize row.Awmof W6M4 were, respectively, 7.3% and 14.1% higher than W6M3 and W6M2 treatment. Positive linear relations betweenAwmand yields of intercropping system were observed in the field experiment. Therefore, improving wheat/maize competitiveness in a moderately way in intercropping systems could increase yield.

Rows arrangement; Intercropping; Yield; Competition

2016-07-25 Returned 2016-10-08

National Natural Science Foundation of China(No.31360323); National Science and Technology Support Program (No. 2012BAD14B10); President Fund Project of Tarim University (No.TDZKJC201606).

CHEN Guodong，male，associate professor.Research area：theory and technique of high-yield cultivation.E-mail：chengd_@126.com

CHAI Qiang，male，professor.Research area：teaching and research on multiple cropping,conservation agriculture and water-saving agriculture.E-mail：chaiq@gsau.edu.cn

日期：2017-06-29

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170629.1108.018.html

2016-07-25

2016-10-08

國家自然科學(xué)基金(31360323)；國家科技支撐計(jì)劃(2012BAD14B10); 塔里木大學(xué)校長基金(TDZKJC201606)。

陳國棟，男，副教授，研究方向?yàn)樽魑锔弋a(chǎn)栽培理論與技術(shù)。E-mail:chengd_@126.com 通信作者：柴 強(qiáng)，男，教授，研究方向?yàn)槎嗍旆N植、保護(hù)性農(nóng)業(yè)及節(jié)水農(nóng)業(yè)。E-mail: chaiq@gsau.edu.cn

S344.2

A

1004-1389(2017)07-0990-08