帶寬和株距對(duì)帶狀間作大豆物質(zhì)積累分配及產(chǎn)量形成的影響

袁曉婷 王 甜 羅 凱 劉姍姍 彭新月 楊立達(dá) 蒲 甜 王小春 楊文鈺 雍太文

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 / 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 四川省作物帶狀復(fù)合種植工程技術(shù)研究中心, 四川成都 611130

大豆作為一種糧油兼用作物, 富含豐富的植物蛋白, 是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略性物資。然而受糧食總耕地面積的限制, 我國(guó)大豆的種植面積和產(chǎn)量水平長(zhǎng)期處于偏低狀態(tài), 對(duì)外依存度高達(dá)80%以上[1]。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局結(jié)果顯示, 2022年我國(guó)大豆產(chǎn)量為2028萬(wàn)噸, 進(jìn)口量達(dá)9108萬(wàn)噸。因此, 持續(xù)挖掘大豆產(chǎn)量潛力和保證大豆有效供給是大豆生產(chǎn)栽培中亟待解決的重要問(wèn)題。

間套作能夠在耕地資源有限的情況下, 利用物種互補(bǔ)性, 改善資源利用效率和增加單位土地面積總產(chǎn)出[2-3]。大豆-玉米帶狀復(fù)合種植模式是間套作的典型案例, 在保證玉米產(chǎn)量基本穩(wěn)定、擴(kuò)大大豆種植面積上具有顯著優(yōu)勢(shì)[4]。然而在帶狀間套作模式下, 高位作物玉米對(duì)低位作物大豆的遮陰作用使大豆冠層的光合有效輻射降低, 光合作用減弱, 不利于大豆物質(zhì)積累分配和轉(zhuǎn)運(yùn), 制約大豆高產(chǎn)[5-7]。優(yōu)化田間配置是改善冠層光環(huán)境、調(diào)整作物群體結(jié)構(gòu)、緩解作物內(nèi)部及作物之間對(duì)光熱等資源競(jìng)爭(zhēng)的有效策略[8-9]。研究發(fā)現(xiàn), 適當(dāng)增加帶寬有利于減小種間競(jìng)爭(zhēng), 營(yíng)造良好的大豆生長(zhǎng)環(huán)境, 促進(jìn)冠層光能截獲利用, 提升光合能力并促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累分配,最終使產(chǎn)量提升[10-12]。株行距的合理配置對(duì)于改善光環(huán)境和提升光合效率也具有重要意義, 促進(jìn)地上部與地下部協(xié)調(diào)生長(zhǎng)和光合產(chǎn)物合理分配, 從而影響產(chǎn)量形成[13]。彭姜龍等[14]研究表明適當(dāng)增加株距可以改善植株通風(fēng)透光性, 延緩生長(zhǎng)發(fā)育后期葉片的衰老和脫落, 提高葉面積指數(shù)和凈光合速率。周勛波等[15]認(rèn)為在密度固定的條件下, 適度縮小行距、擴(kuò)大株距可使植株分布合理, 提高光能利用效率, 大豆群體對(duì)環(huán)境資源的利用達(dá)到最佳狀態(tài), 進(jìn)而使干物質(zhì)積累增加。同時(shí), 增加株距、縮小行距對(duì)于改善大豆籽粒灌漿進(jìn)程具有正向效應(yīng), 最大灌漿速率、平均灌漿速率提升, 籽粒灌漿時(shí)間延長(zhǎng), 有效提高了大豆產(chǎn)量[16]。

目前, 前人關(guān)于帶狀間套作下種植密度、帶寬、株行距配置等方面分別做了大量研究, 但針對(duì)不同帶寬適宜的株距配置尚不明確。因此本試驗(yàn)以帶狀間作為研究對(duì)象, 旨在探究不同帶寬和株距處理下大豆物質(zhì)積累、籽粒灌漿、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成差異, 明確高產(chǎn)高效的最佳帶寬株距配置, 為完善大豆-玉米帶狀復(fù)合種植田間配置技術(shù)和大豆高產(chǎn)栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

玉米采用緊湊型品種登海605, 由山東登海種業(yè)股份有限公司提供; 大豆采用耐蔭型品種南豆12,由四川省南充農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年和2019年分別在四川省現(xiàn)代糧食產(chǎn)業(yè)仁壽示范基地(30°07′N, 104°17′E)和四川農(nóng)業(yè)大學(xué)崇州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)基地(30°33′N, 103°37′E)進(jìn)行, 兩試驗(yàn)基地均為亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候, 年均氣溫分別為17℃和16℃, 全年≥10℃積溫為5868℃和5532℃, 無(wú)霜期311 d和286 d, 年均日照為1001 h和1160 h, 年均降雨為1184 mm和1012 mm。仁壽基地耕層土壤含有機(jī)質(zhì)14.22 g kg–1、全氮1.23 g kg–1、全磷1.96 g kg–1、全鉀26.08 g kg–1, pH 8.17。崇州基地耕層土壤含有機(jī)質(zhì)14.61 g kg–1、全氮1.86 g kg–1、全磷1.94 g kg–1、全鉀22.54 g kg–1, pH 7.44。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用二因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì), 主因素為不同帶寬:B1: 2.0 m, B2: 2.4 m; 副因素為不同株距, 2018年株距為P1: 9 cm, P2: 11 cm, P3: 14 cm。2019年在上一年基礎(chǔ)上增設(shè)株距P4: 18 cm。大豆種植密度在不同帶寬和株距處理下分別為16.6萬(wàn)株 hm–2(B1P1)、13.6萬(wàn)株 hm–2(B1P2)、10.7萬(wàn)株 hm–2(B1P3)、8.3萬(wàn)株 hm–2(B1P4)、13.8萬(wàn)株 hm–2(B2P1)、11.3萬(wàn)株 hm–2(B2P2)、8.9萬(wàn)株 hm–2(B2P3)、6.4萬(wàn)株 hm–2(B2P4), 玉米種植密度為5.3萬(wàn)株 hm–2。每處理3個(gè)重復(fù), 每重復(fù)種植3帶, 帶長(zhǎng)6 m。種植方式采用大豆-玉米帶狀間作種植, 大豆種植3行, 行距為30 cm; 玉米種植2行, 行距為40 cm, 大豆帶與玉米帶間距在B1和B2下分別為50 cm和70 cm。玉米底肥施純N 90 kg hm–2, P2O5和K2O均為120 kg hm–2,大喇叭口期追肥施純N 90 kg hm–2; 大豆底肥施P2O563 kg hm–2和K2O 52.5 kg hm–2, 其他田間管理同大田。玉米于2018年和2019年5月底播種, 9月初收獲; 大豆于2018年5月底和2019年6月初播種, 11月初收獲。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 干物質(zhì)量測(cè)定 在大豆五節(jié)期(V5)、初花期(R1)、始莢期(R3)、始粒期(R5)、完熟期(R8)取樣,在各小區(qū)按邊、中行對(duì)稱取樣, 連續(xù)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株3株, 并按莖、葉、莢器官分別裝入紙袋, 于105℃殺青30 min后80℃烘干至恒重, 測(cè)定干物質(zhì)重量。并采用如下公式計(jì)算干物質(zhì)分配率、轉(zhuǎn)移量、轉(zhuǎn)移率和貢獻(xiàn)率[17]。

干物質(zhì)分配率(%)=某時(shí)期某器官的干物質(zhì)重量/該時(shí)期植株所有器官干物質(zhì)重量×100%;

干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量(kg hm–2)=始莢期地上部營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)重量-成熟期地上部營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)重量;

干物質(zhì)轉(zhuǎn)移率(%)=干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量/始莢期地上部營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)重量×100%;

干物質(zhì)對(duì)莢果的貢獻(xiàn)率(%)=干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量/成熟期莢果干物質(zhì)重量×100%。

1.4.2 籽粒灌漿特性 在大豆開(kāi)花期, 對(duì)同一天開(kāi)花且長(zhǎng)勢(shì)一致的植株進(jìn)行掛牌標(biāo)記, 于花后40 d左右開(kāi)始采樣, 各小區(qū)取樣帶按照邊行、中行進(jìn)行對(duì)稱取樣, 每隔7 d一次, 每次選取掛牌標(biāo)記的大豆6株, 剝下籽?；旌暇鶆? 烘干后隨機(jī)測(cè)定100粒大豆籽粒干重, 直至籽粒完熟。參照徐彤等[18]的方法,以開(kāi)花后天數(shù)(t)為自變量, 每次測(cè)定的百粒重為因變量(W), 用Logistic方程:W=A/(1+Be-Ct)對(duì)籽粒生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行擬合。式中:t為開(kāi)花后天數(shù);W為籽粒的百粒重;A為理論最大百粒重;B、C為曲率決定的參數(shù)。籽粒灌漿特征參數(shù)公式為:

式中,Tmax為達(dá)到最大灌漿速率時(shí)的天數(shù),T為W達(dá)到99%時(shí)的持續(xù)時(shí)間,Wmax為灌漿速率最大時(shí)的生長(zhǎng)量,Vmax和Vmean分別為最大灌漿速率和平均灌漿速率,D為灌漿活躍期。

1.4.3 凈光合速率測(cè)定 在大豆盛花期(R2)、R5期, 晴天上午09:00—11:30于每個(gè)處理中按邊行、中行對(duì)稱選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的植株3株, 采用便攜式光合系統(tǒng)測(cè)定儀LI-6400 (LI-COR, 美國(guó))測(cè)定倒數(shù)第3節(jié)全展開(kāi)復(fù)葉中間葉片的凈光合速率(Pn), 重復(fù)測(cè)定3次, 最終取平均值。

1.4.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成測(cè)定 R8期調(diào)查大豆未取樣帶的有效株數(shù), 連續(xù)取10株進(jìn)行考種, 測(cè)定百粒重、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重等指標(biāo), 田間落粒不計(jì)算重量。同時(shí)選取長(zhǎng)5 m的未取樣區(qū)域進(jìn)行測(cè)產(chǎn), 脫粒曬干至籽粒含水率約為13.5%時(shí),測(cè)定籽粒產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理, 采用Origin 2023進(jìn)行方差分析和LSD顯著性檢驗(yàn)(顯著性水平設(shè)定為α=0.05), 并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 帶寬和株距對(duì)大豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表1可知, 帶寬和株距顯著影響大豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成。大豆產(chǎn)量隨著帶寬增加而增加, B2帶寬下的大豆群體產(chǎn)量較B1增加22.32%～36.87%。2個(gè)帶寬下的大豆產(chǎn)量均隨株距的增加呈先增后減趨勢(shì),分別在B1P3和B2P2達(dá)到最大值, 較B1P1和B2P1提高17.83%～26.44%和10.71%～10.76%。最高產(chǎn)量組合為B2P2, 較B1P1增加39.02%～62.88%。帶寬和株距擴(kuò)大增加了單株粒數(shù)和百粒重, 但降低了有效株數(shù)。B2帶寬的單株粒數(shù)和百粒重增幅為25.58%～38.33%和2.81%～2.90%, 有效株數(shù)降幅為4.26%～5.67%。處理間B2P4的單株粒數(shù)和百粒重達(dá)到最大值, 較B1P1增加84.49%和10.50%, 而有效株數(shù)減少35.81%。

表1 帶寬和株距對(duì)大豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響Table 1 Effect of bandwidth and plant spacing on soybean yield and yield component

2.2 帶寬和株距對(duì)凈光合速率的影響

由圖1可知, 帶寬和株距增加有利于提高大豆凈光合速率。R2和R5期, B2帶寬下的凈光合速率增加9.16%～19.35%和8.91%～14.63%, 且其值在B2帶寬各株距處理下均高于B1。兩帶寬下凈光合速率最大值均出現(xiàn)在株距最大時(shí), 2019年P(guān)3和P4處理間差異不顯著。2018年和2019年凈光合速率分別在B2P3、B2P4達(dá)到最大, 且在R2和R5時(shí)期分別較B1P1提高28.04%和48.86%、27.95%和27.47%。

圖1 不同生育時(shí)期下帶寬和株距對(duì)大豆凈光合速率的影響Fig. 1 Effects of bandwidth and plant spacing on soybean net photosynthesis rate at different growth stages

2.3 帶寬和株距對(duì)干物質(zhì)積累分配的影響

由圖2可知, 帶寬增加促進(jìn)大豆干物質(zhì)積累,株距增加后干物質(zhì)積累呈先增后減趨勢(shì)。在R5和R8期, 2年間B2帶寬的干物質(zhì)積累較B1分別增加13.73%～24.98%和9.82%～22.08%, B2下各株距處理的干物質(zhì)積累均高于B1。2019年在B2處理下, P4干物質(zhì)積累顯著低于P1處理, 較P1減少17.55%和11.46%。R8期2年干物質(zhì)積累均在B2P2處理下達(dá)到最大值, 較B1P1增加22.75%～27.13%。

圖2 不同生育時(shí)期下帶寬和株距對(duì)大豆干物質(zhì)積累的影響Fig. 2 Effect of bandwidth and plant spacing on soybean dry matter accumulation at different growth stage

由圖3可知, 隨生育進(jìn)程的推移, 干物質(zhì)逐漸由莖葉向莢和籽粒轉(zhuǎn)移, 且?guī)挼脑黾哟龠M(jìn)干物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)移。完熟期, B2帶寬下的籽粒分配率在41.80%～44.26%之間, 而B(niǎo)1帶寬下的籽粒分配率在39.18%～41.06%之間。B1和B2帶寬下的籽粒分配率均在P3達(dá)到最大值, 分別提高到41.06%和44.26%。2018年與2019年表現(xiàn)趨勢(shì)基本一致。

圖3 不同生育時(shí)期下帶寬和株距對(duì)大豆干物質(zhì)分配的影響Fig. 3 Effect of bandwidth and plant spacing on soybean dry matter allocation of at different growth stage

由表2可知, 花后干物質(zhì)積累量隨帶寬增加而增加, 隨株距增加呈先增后減趨勢(shì)。B2帶寬下的大豆花后干物質(zhì)積累較B1增加13.82%～28.01%, B2P2達(dá)到最大且較B1P1增加36.59%。大豆干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量在B2帶寬下較B1增加13.38%～37.76%, 相同帶寬下,株距間差異不顯著。B2帶寬各株距處理的干物質(zhì)轉(zhuǎn)移率和轉(zhuǎn)移干物質(zhì)對(duì)莢果的貢獻(xiàn)率均高于B1帶寬下對(duì)應(yīng)的株距處理, 但B2帶寬各株距間差異不顯著。

表2 帶寬和株距對(duì)花后干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響Table 2 Effect of bandwidth and plant spacing on dry matter accumulation and transport after flowering

2.4 帶寬和株距對(duì)籽粒灌漿的影響

由圖4可知, 在不同帶寬和株距處理下, 大豆籽粒灌漿過(guò)程均符合Logistic生長(zhǎng)曲線方程, 籽粒增重呈現(xiàn)出“慢—快—慢”的趨勢(shì)。B1和B2帶寬下相同株距間達(dá)到最大灌漿速率時(shí)的天數(shù)(Tmax)、最大灌漿速率(Vmax) 2年均表現(xiàn)為差異不顯著。而灌漿速率最大時(shí)生長(zhǎng)量(Wmax)、平均灌漿速率(Vmean)在2018年差異較小, 2019年達(dá)到顯著差異水平, 總體以B2優(yōu)于B1處理, 兩帶寬下的Wmax、Vmean均在P4達(dá)到最高, 分別較P1增加6.18%和6.34%、5.80%和6.58%。2018年灌漿活躍期(D)在B2P2達(dá)到最大,與B1帶寬各株距相比可延長(zhǎng)2～3 d (表3)。

圖4 不同帶寬和株距處理下籽粒增重進(jìn)程與籽粒灌漿速率Fig. 4 Grain weight gain process and grain filling rate under different band width and plant spacing treatment

表3 不同帶寬和株距處理下大豆籽粒灌漿特征參數(shù)Table 3 Characteristics of soybean grain filling under different bandwidth and plant spacing treatment

3 討論

3.1 帶寬和株距對(duì)光合特性和物質(zhì)積累分配的影響

充足的光照條件是作物生長(zhǎng)發(fā)育的重要基礎(chǔ),90%以上的干物質(zhì)積累來(lái)源于光合作用[19]。已有研究表明, 優(yōu)化栽培方式可以改善群體冠層光環(huán)境, 提升光合能力, 從而促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累與分配[20-21]。凈光合速率是決定光合能力的重要指標(biāo)之一[22-23]。本研究通過(guò)調(diào)整帶寬和株距, 發(fā)現(xiàn)大豆凈光合速率在2.4 m (B2)帶寬下表現(xiàn)更高。帶寬的增加改善了大豆的受光劣勢(shì), 提高了大豆冠層的透光率和大豆葉片凈光合速率[10]。在同一帶寬下, 株距為18 cm (P4)時(shí)凈光合速率最優(yōu), 同時(shí)株距14 cm (P3)與之差異不顯著, 說(shuō)明增加株距也改善了光合作用。這與高英波等[24]的研究結(jié)果一致, 其研究發(fā)現(xiàn)在密度試驗(yàn)中協(xié)調(diào)好株行距的關(guān)系可使植株分布更為均勻, 提升中下層葉片的光截獲, 從而增加群體受光面積并改善光合特性。以上結(jié)果表明, 在大豆玉米帶狀間作系統(tǒng)中, 帶寬的擴(kuò)大增強(qiáng)了大豆帶與玉米帶之間的通風(fēng)透光性, 同時(shí)株距的增加減少了大豆群體內(nèi)部間的相互遮擋, 使大豆植株獲得更好的光照條件,從而提升了大豆葉片的凈光合速率。

干物質(zhì)積累是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ), 而群體干物質(zhì)的形成與密度有關(guān)。徐婷等[25]研究表明帶狀套作模式中適宜的種植密度可促進(jìn)大豆群體干物質(zhì)積累, 提高大豆產(chǎn)量。本研究中相同株距下隨著帶寬的增加, 大豆種植密度降低, 但群體干物質(zhì)量表現(xiàn)為B2高于B1, 這可能是由于帶寬增加后, 大豆凈光合速率的提高合成了更多的光合產(chǎn)物, 單株生長(zhǎng)較好有利于群體干物質(zhì)的增加。也有研究認(rèn)為單株生物量較大可在一定程度上彌補(bǔ)株數(shù)下降的損失[12];而同一帶寬下, 株距增加后, 大豆群體干物質(zhì)呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì), B1和B2帶寬分別在株距P3和P2下實(shí)現(xiàn)干物質(zhì)量最大, 這2種株距均保證了較高的種植密度(10.7萬(wàn)株 hm–2和11.3萬(wàn)株 hm–2), 為后期群體產(chǎn)量的形成奠定了基礎(chǔ)。研究表明玉米帶與大豆帶保持適當(dāng)間距可增強(qiáng)大豆的資源競(jìng)爭(zhēng)力, 改善大豆干物質(zhì)積累與合理分配, 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高產(chǎn)[26-27]。Yang等[28]和王貝貝等[29]研究發(fā)現(xiàn), 隨著玉米與大豆帶間距的縮小, 處于資源競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)的大豆干物質(zhì)積累減少, 營(yíng)養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)移量和轉(zhuǎn)移率下降, 完熟期籽粒干物質(zhì)量和籽粒干物質(zhì)分配率降低, 進(jìn)而導(dǎo)致大豆減產(chǎn)。本研究中B2帶寬下的干物質(zhì)分配優(yōu)于B1帶寬, 完熟期兩帶寬下的籽粒分配率最大值相比,B2 (41.06%)較B1 (44.26%)高出3.2個(gè)百分點(diǎn), 說(shuō)明帶寬的增加優(yōu)化了生殖器官的分配, 與前人研究結(jié)果一致。帶狀間作系統(tǒng)中大豆帶寬和株距較小時(shí),種植密度過(guò)大造成植株生長(zhǎng)緊湊形成冠層冗余, 莖稈消耗了更多的光合產(chǎn)物導(dǎo)致其分配比例較大, 而莢和籽粒分配率較低; 帶寬和株距的增加不僅使玉米對(duì)大豆的遮蔭作用減弱, 同時(shí)優(yōu)化了大豆群體內(nèi)部冠層結(jié)構(gòu), 有利于大豆花后干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運(yùn),轉(zhuǎn)移結(jié)果在R5～R8期展現(xiàn), 莢和籽粒干物質(zhì)分配率增加。

3.2 帶寬和株距對(duì)籽粒灌漿及產(chǎn)量的影響

灌漿期是大豆籽粒產(chǎn)量形成的必經(jīng)階段, 最大灌漿速率、平均灌漿速率和灌漿持續(xù)時(shí)間等與籽粒發(fā)育密切相關(guān), 影響著籽粒的充實(shí)程度[30], 而粒重是產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)鍵因素, 直接影響大豆產(chǎn)量[31]。前人研究發(fā)現(xiàn), 灌漿期內(nèi)光照不足會(huì)影響光合產(chǎn)物的積累及其向籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率, 降低籽粒灌漿速率和收獲指數(shù)[32]。龐婷等[17]研究發(fā)現(xiàn), 在大豆玉米帶狀套作中大豆帶與玉米帶間距為60 cm時(shí)較30 cm能夠延長(zhǎng)灌漿期并縮短達(dá)到最大灌漿速率的天數(shù),增加達(dá)到最大灌漿速率時(shí)的百粒重, 這說(shuō)明大豆帶與玉米帶間距的增加有利于籽粒的發(fā)育。本研究進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn), B2帶寬(帶間距70 cm)下籽粒灌漿速率最大時(shí)生長(zhǎng)量、平均灌漿速率、灌漿活躍期等參數(shù)均高于B1 (帶間距50 cm), 灌漿特性得以改善, 與后期帶寬間百粒重的差異較為契合。在凈作大豆中適當(dāng)增加株距能夠增強(qiáng)灌漿能力, 促進(jìn)光合同化物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)[16], 本研究結(jié)果與之一致, 同一帶寬下隨著株距增加, 達(dá)到最大灌漿速率時(shí)的天數(shù)最多可減少1 d, 而灌漿活躍期最多可增加2.1 d。綜上, 適宜的帶寬和株距協(xié)同促進(jìn)了籽粒發(fā)育, 進(jìn)而使大豆表現(xiàn)出更好的增產(chǎn)效應(yīng)。

作物生產(chǎn)依靠群體效應(yīng), 其產(chǎn)量是群體中個(gè)體數(shù)和個(gè)體生產(chǎn)力協(xié)同作用的結(jié)果[33-34]。帶狀間作系統(tǒng)中種植密度較高時(shí), 環(huán)境蔭蔽與資源競(jìng)爭(zhēng)加劇,單株生產(chǎn)力降低進(jìn)而影響群體產(chǎn)量[23]。Yang等[35]研究發(fā)現(xiàn)玉米帶與大豆帶間距從50 cm增加到60 cm時(shí), 兩作物對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)減弱, 大豆獲得高產(chǎn)并有效彌補(bǔ)玉米損失, 實(shí)現(xiàn)間作系統(tǒng)高產(chǎn)高效。本研究發(fā)現(xiàn), 在帶寬增加為B2后, 各株距下的大豆群體產(chǎn)量均高于B1, 而兩帶寬下大豆實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的株距不一致, B1帶寬下最高產(chǎn)量1209.8 kg hm–2對(duì)應(yīng)的株距為P3, 而B(niǎo)2帶寬最高產(chǎn)量1558.4 kg hm–2相應(yīng)株距為P2。產(chǎn)量性狀分析發(fā)現(xiàn), 與B1帶寬相比, B2具有更高的單株粒數(shù)和百粒重, 單株產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)顯著。這與前人得出的大豆與玉米3∶2帶狀間作系統(tǒng)中帶寬從2.0 m擴(kuò)大到2.4 m后, 大豆2粒莢和3粒莢數(shù)量顯著增加, 單株產(chǎn)量顯著提升研究結(jié)果一致[36-37]。于曉波等[38]研究認(rèn)為擴(kuò)大株距也有利于優(yōu)化產(chǎn)量組分, 挖掘產(chǎn)量潛力。本研究中隨著株距的增加, 盡管單株粒數(shù)和百粒重呈現(xiàn)增加趨勢(shì), 但有效株數(shù)不斷降低, 這可能是大豆產(chǎn)量隨株距增加先增后減的主要原因, B1帶寬下株距超過(guò)P3和B2帶寬下株距超過(guò)P2后, 單株產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)將難以補(bǔ)償有效株數(shù)不足帶來(lái)的產(chǎn)量損失。由此可見(jiàn), 在生產(chǎn)中需搭配適宜的帶寬與株距, 激發(fā)個(gè)體潛力的同時(shí)保證較高的有效株數(shù), 以實(shí)現(xiàn)大豆高產(chǎn)。

4 結(jié)論

在大豆-玉米帶狀間作模式中, 調(diào)整帶寬和株距有利于提高葉片光合能力, 促進(jìn)花后干物質(zhì)積累分配和轉(zhuǎn)運(yùn), 改善籽粒灌漿進(jìn)程, 從而挖掘大豆產(chǎn)量潛力。在帶寬較小(2.0 m)的情況下, 可通過(guò)擴(kuò)大株距以減小種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng), 營(yíng)造利于個(gè)體生長(zhǎng)的環(huán)境, 發(fā)揮好個(gè)體優(yōu)勢(shì)進(jìn)而提高產(chǎn)量。在帶寬擴(kuò)大后(2.4 m)可適當(dāng)減小株距, 保證有效株數(shù), 穩(wěn)定大豆產(chǎn)量。在西南地區(qū), 可選用2.4 m帶寬, 11 cm株距進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。