秣食豆播期和混播比例對(duì)玉米葉傾角的影響

商博 張淑艷 白梅榮 張藝桐 譚國(guó)娟

摘要：為了探討混播栽培條件下，秣食豆播種時(shí)期與比例對(duì)玉米生產(chǎn)機(jī)能影響的機(jī)理，進(jìn)一步研究混作方式下的光合性能，為提高作物混作栽培利用與生長(zhǎng)特性提供有力依據(jù)，于2011年和2019年在內(nèi)蒙古民族大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)，將秣食豆與飼用型玉米科多8按0 ∶1、1 ∶1、2 ∶1、3 ∶1混播比例和5月10日、6月11日2個(gè)播種時(shí)期進(jìn)行混播，分析研究秣食豆混播時(shí)期和比例對(duì)玉米葉傾角的影響。結(jié)果表明，秣食豆播期對(duì)玉米葉傾角無(wú)顯著影響;混播比例對(duì)玉米葉傾角影響顯著，葉傾角均表現(xiàn)出隨混播比例的增加而增大，混作的葉傾角均高于單作玉米的趨勢(shì);播種時(shí)期與比例互作顯著，從大喇叭口期、抽雄期、吐絲期和灌漿期4個(gè)玉米生育期來(lái)看，均表現(xiàn)為單作下葉傾角最小，混播3株秣食豆的玉米葉傾角最大，下層葉葉傾角均大于上層葉葉傾角。

關(guān)鍵詞：玉米;秣食豆;播期;混播;葉傾角

中圖分類(lèi)號(hào)：S513.04?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）17-0087-04

收稿日期：2021-05-01

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計(jì)劃（編號(hào)：2019GG245）。

作者簡(jiǎn)介：商 博（1996—），女，內(nèi)蒙古通遼人，碩士研究生，主要從事草地生態(tài)與環(huán)境研究。E-mail：953066966@qq.com。

通信作者：張淑艷，碩士，教授，主要從事草地生態(tài)與環(huán)境研究。E-mail：zhangshuyan64@163.com。

玉米是飼料之王[1]，被廣泛用作青貯的原材料。玉米是高大作物，葉片豐富，其冠層葉片的空間分布對(duì)光能合理利用具有重要意義，葉傾角和葉向值作為冠層結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，受到了廣大學(xué)者的普遍關(guān)注[2-5]。有試驗(yàn)證明，玉米葉傾角在不同栽培方式和密度下，隨著密度增加，玉米的葉傾角增加[6-7]，下層葉片和上層葉片的響應(yīng)也不一致[8]。玉米與豆科植物混播具有顯著的增產(chǎn)效應(yīng)[9-10]，對(duì)提高玉米粗蛋白質(zhì)含量、改善玉米飼用品質(zhì)有顯著作用[11-12]。秣食豆在混播模式下，具有攀援纏繞生長(zhǎng)的特性，試驗(yàn)證明秣食豆與玉米混播是較好的混播組合[13-14]。為探討混播條件下秣食豆對(duì)玉米生產(chǎn)機(jī)能影響的機(jī)理，本試驗(yàn)研究了秣食豆不同播期和混播比例對(duì)玉米葉傾角的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2011年、2019年選擇在內(nèi)蒙古民族大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)（122°22′E、43°36′ N）進(jìn)行，年平均降水量可達(dá)399.4 mm，年平均溫度在6.6? ℃左右，無(wú)霜凍期約149 d。該試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量23.6 g/kg，堿解氮含量79.8 mg/kg，速效磷含量10.76 mg/kg，速效鉀含量79.5 mg/kg，pH值為8.9。

1.2 試驗(yàn)材料與方法

以玉米（科多8）與秣食豆（褐色）為試驗(yàn)材料，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，試驗(yàn)面積為32 m2。

試驗(yàn)以單播玉米（行距0.6 m，株距0.28 m）為對(duì)照，設(shè)A1期（與玉米同期播種，試驗(yàn)時(shí)間為5月10日）和A2期（玉米苗期播種，試驗(yàn)時(shí)間為6月11日）2個(gè)秣食豆播期，并在單播K0基礎(chǔ)上，在玉米株間分別均勻混播1、2、3株秣食豆，混播比例分別記為K1、K2、K3。在大喇叭口期、抽雄期、吐絲期和灌漿期4個(gè)玉米生育期，每個(gè)處理小區(qū)取1組，每組取3株玉米，以棒葉為起點(diǎn)，分上下2層葉測(cè)定葉傾角的變化。

整地時(shí)施底肥磷酸二銨150 kg/hm2、硫酸鉀135 kg/hm2，在玉米5～8葉期，繼續(xù)中耕追施氮肥150 kg/hm2，生育期灌溉2次。

2 結(jié)果與分析

2.1 混播比例對(duì)玉米葉傾角的影響

2.1.1 混播比例對(duì)玉米上層葉葉傾角的影響 如圖1所示，上層葉葉傾角隨著混播比例的增加而逐漸升高，葉傾角在不同混播比例下有顯著差異（P<0.05）。玉米各生育期的葉傾角均表現(xiàn)為K3>K2>K1>K0，K3比K0比例下的葉傾角分別大了83.5%、31.2%、51.1%、52.2%。

大喇叭口期和玉米灌漿期的上層葉葉傾角均表現(xiàn)為K3、K1、K0之間有顯著差異（P<0.05），且K2與K3、K1之間差異不顯著;抽雄期的葉傾角在K3、K2比例下顯著大于K0（P<0.05），K1與上述3種比例之間差異不顯著;玉米吐絲期的葉傾角在各混播比例下均顯著大于單作（P<0.05），K3與K1、K2間差異不顯著。

2.1.2 混播比例對(duì)玉米下層葉葉傾角的影響 如圖2所示，下層葉葉傾角隨著混播比例的增加而逐漸升高，且混播比例對(duì)葉傾角有顯著影響（P<0.05）。玉米各生育期的葉傾角均表現(xiàn)為K3>K2>K1>K0，K3比K0比例下的葉傾角分別大了58.6%、29.1%、45.3%、34.4%。

大喇叭口期下層葉葉傾角K1、K2、K3均顯著大于K0（P<0.05），三者間均無(wú)顯著差異;玉米抽雄期葉傾角K3比例顯著大于K0（P<0.05），與K1和K2比例之間差異均不顯著;玉米吐絲期各混播比例下葉傾角均顯著大于單作（P<0.05），K1、K2、K3間無(wú)顯著差異;玉米灌漿期的葉傾角K3顯著大于K0和K1（P<0.05），與K2無(wú)顯著差異。

2.2 播期和混播比例對(duì)玉米葉傾角的影響

2.2.1 播期和混播比例對(duì)玉米大喇叭口期葉傾角的影響 如圖3所示，玉米大喇叭口期的葉傾角在不同播期和比例下，上層葉和下層葉均表現(xiàn)出混作秣食豆的葉傾角大于單作玉米的趨勢(shì)。

8個(gè)處理組合的上層葉葉傾角比較：A1K3的葉傾角最大，為32.7°，A2K3的葉傾角其次，為29.7°，K0（單作玉米）的葉傾角均最小，為17.0°，A1K3和A2K3比K0（單作玉米）的葉傾角分別大了92.4%和74.7%。方差分析表明，混作秣食豆處理除A2K1外均與單作玉米之間有顯著性差異（P<0.05），各混作秣食豆處理之間的葉傾角均無(wú)顯著差異。

8個(gè)處理組合的下層葉葉傾角比較：各處理間差值小于上層葉，以A1K3的葉傾角最大，為33.3°，A1K2的葉傾角其次，為31.7°，K0（單作玉米）的葉傾角均最小，為20.3°，A1K3、A1K2分別比K0（單作玉米）的葉傾角大64.0%和56.2%。方差分析表明，A1K3、A1K2、A2K3顯著高于單作玉米（P<0.05），A1K1、A2K2、A2K1與單播間差異不顯著。

2.2.2 播期和混播比例對(duì)玉米抽雄期葉傾角的影響 如圖4所示，玉米抽雄期的葉傾角在不同播期和比例下，上層葉和下層葉均表現(xiàn)出混作秣食豆的葉傾角大于單作玉米的趨勢(shì)。

8個(gè)處理組合的上層葉葉傾角比較：A2K3的葉傾角最大，為24.3°，A2K2的葉傾角其次，為22.3°，K0（單作玉米）的葉傾角最小，為17.0°，A2K3、A2K2的葉傾角較大，分別比K0（單作玉米）大42.9%和31.2%。方差分析表明，A2K3的葉傾角顯著高于K0（單作玉米）和A1K1（P<0.05），與其他處理組合間無(wú)顯著差異。

8個(gè)處理組合的下層葉葉傾角比較：A2K3的葉傾角最大，為26.7°，A2K2的葉傾角其次，為26.3°，K0（單作玉米）的葉傾角最小，為20.3°，A2K3、A2K2比K0（單作玉米）的葉傾角分別大了31.5%和29.6%。方差分析表明，8個(gè)處理組合的葉傾角無(wú)顯著差異。

2.2.3 播期和混播比例對(duì)玉米吐絲期葉傾角的影響 如圖5所示，玉米吐絲期的葉傾角在不同播期和比例下，上層葉和下層葉均表現(xiàn)出混作秣食豆的葉傾角大于單作玉米的趨勢(shì)。

8個(gè)處理組合的上層葉葉傾角比較：A1K3的葉傾角最大，為35.3°，A1K2的葉傾角其次，為34.0°，K0（單作玉米）的葉傾角最小，為22.7°，A1K3、A1K2的葉傾角比K0（單作玉米）分別大了55.5%

和49.8%。方差分析表明，各混播處理組合間均無(wú)顯著差異，但與K0（單作玉米）之間均有顯著差異（P<0.05）。

8個(gè)處理組合的下層葉葉傾角比較：A1K3的葉傾角最大，為39.7°，A2K3的葉傾角其次，為38.0°，K0（單作玉米）的葉傾角最小，為26.7°，A1K3、A2K3比K0（單作玉米）的葉傾角分別大48.7%和42.3%。方差分析與上層葉相同，各混播處理組合間均無(wú)顯著差異，但與K0（單作玉米）之間均有顯著差異（P<0.05）。

2.2.4 播期和混播比例對(duì)玉米灌漿期葉傾角的影響 如圖6所示，玉米灌漿期的葉傾角在不同播期和比例下，上層葉和下層葉均表現(xiàn)出混作秣食豆的葉傾角大于單作玉米的趨勢(shì)。

8個(gè)處理組合的上層葉葉傾角比較：A1K3的葉傾角最大，為32.5°，A2K3的葉傾角其次，為31.0°，K0（單作玉米）的葉傾角最小，均為20.9°，A1K3、A2K3的葉傾角比K0（單作玉米）分別大55.5%和48.3%。方差分析表明，A1K3、A2K3、A1K2、A2K2間無(wú)顯著差異，A1K3、A2K3顯著大于A1K1、A2K1和K0（單作玉米），并且A1K1、A2K1也顯著大于K0（單作玉米）（P<0.05）。

8個(gè)處理組合的下層葉葉傾角比較：A1K3的葉傾角最大，為34.0°，A1K2的葉傾角其次，為32.7°，K0（單作玉米）的葉傾角最小，為24.7°，A1K3和A1K2的葉傾角分別比K0（單作玉米）的大37.7%和32.4%。方差分析表明，A1K3、A1K2和A2K3顯著大于A1K1、A2K1和K0（單作玉米），并且A1K1、A2K1也顯著大于K0（單作玉米）（P<0.05）。

3 討論與結(jié)論

秣食豆是1年生高產(chǎn)飼料作物，莖稈柔軟、分枝較多，與玉米混作可以依附莖稈攀援生長(zhǎng)，形成穩(wěn)定的共生群體，是良好的混播模式[15-16]。與單播相比，作物在混播栽培方式下，可以更好地利用土壤吸收營(yíng)養(yǎng)成分，為作物汲取水分以及充分進(jìn)行光合作用，對(duì)干物質(zhì)產(chǎn)量積累和土地利用效率有進(jìn)一步提高的作用[17]。植物光合性能、品種選擇、栽培技術(shù)等[18-21]均對(duì)混播有影響，其中作物冠層結(jié)構(gòu)中葉傾角是影響光合作用的主要參數(shù)之一。薛華政等研究發(fā)現(xiàn)，每增加1.5萬(wàn)株/hm2種植密度的玉米，底層的葉傾角則相應(yīng)增大3.1°～7.0°，穗位層的葉傾角則增大6.1°～11.0°[22];呂麗華等研究發(fā)現(xiàn)，隨玉米密度增加，冠層內(nèi)葉面積指數(shù)則增加，葉夾角逐漸減小[23];鄧志蘭等研究發(fā)現(xiàn)，甜高粱的冠層結(jié)構(gòu)，高密度下冠層頂部葉傾角小，葉向值大，葉片整體相對(duì)挺直[24]。本試驗(yàn)中混播時(shí)期對(duì)玉米葉傾角沒(méi)有顯著影響，玉米只在抽雄期葉傾角表現(xiàn)為第2播種時(shí)期大于第1播種時(shí)期，其他均為第1播種時(shí)期大于第2播種時(shí)期;上層葉和下層葉之間的葉傾角在2個(gè)播種期均無(wú)顯著差異?；觳ケ壤龑?duì)玉米葉傾角影響顯著，混播群體的葉傾角均隨混播比例增加而增加，混作下的葉傾角高于單作玉米的葉傾角。葉傾角在播期和混播比例之間互作顯著，混播3株秣食豆的葉傾角顯著高于單作玉米的葉傾角，增加秣食豆的混播比例，玉米冠層結(jié)構(gòu)會(huì)相應(yīng)變化，具有一定的影響作用。

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