玉米配置不同豆科作物对间作体系产量稳定性的影响

　　

摘要：

为探究玉米配置不同豆科作物对间作体系产量及其稳定性的影响，于2017年在甘肃省农业科学院张掖节水农业试验站进行4年大田试验，试验为单因素随机区组设计，设玉米‖豌豆(maize ‖ pea，M‖P)、玉米‖蚕豆(maize ‖ faba bean，M‖F)及玉米‖大豆(maize ‖ soybean，M‖S) 3种间作模式及配对作物单作，测定籽粒产量并计算超产率、相对相互作用指数及作物产量稳定性等相关指标。结果表明，3种玉米‖豆科作物均能提高豆科作物产量稳定性，其中玉米‖大豆时体系产量稳定性最高，间作蚕豆较单作产量稳定性增幅最高。通过计算豆科作物产量稳定性发现，间作较单作提高蚕豆产量稳定性184.18%，M‖P和M‖S较单作产量稳定性有所提高但未达显著水平。分析玉米产量稳定性发现，M‖P中间作玉米较单作产量稳定性降低62.21%，M‖F和M‖S中玉米较单作产量稳定性均有所提高，但并无显著差异。玉米‖豆科作物有显著间作产量优势，其中M‖S中玉米增产最高，豆科作物中蚕豆增产最高。具体而言，玉米‖豆科作物较单作加权产量平均提高16.71%，其中M‖S、M‖P和M‖F分别增产27.02%、16.75%和6.80%。相较单作豆科作物，间作蚕豆、豌豆增产，大豆减产，总体表现为蚕豆＞豌豆＞大豆，分别为82.24、71.48%和?14.63%。不同间作体系玉米超产率表现为M‖S＞M‖P＞M‖F，分别为32.92%、13.47%和0.30%。计算相对相互作用指数发现，M‖P、M‖F和M‖S的RIIM (relative interaction index-maize, 玉米相对相互作用指数)值分别为0.05、?0.01和0.14，RIIL (relative interaction index-legumes，豆科作物相对相互作用指数)值分别为0.25、0.28和?0.08；在M‖S中玉米较大豆具有竞争优势，M‖F中蚕豆为优势作物，而M‖P中豌豆和玉米表现为相互促进作用。同时研究发现时间生态位分离程度与豆科作物超产率和RIIL呈正相关，与RIIM呈负相关；体系超产率与RIIM呈极显著正相关，玉米和豆科作物的超产率与RIIM和RIIL呈极显著正相关。因此，在河西走廊中部，玉米‖大豆是保障作物高产、稳产的多样化种植模式。