玉米大豆间作：不同灌溉水平下优化作物光能与水分利用的新策略

为解决玉米单作光能和水分利用不佳限制产量的问题，研究人员在中国西北开展为期两年的玉米 / 大豆间作（IMS）不同灌溉水平试验。结果显示 IMS 提高玉米产量和收益，优化冠层与根系，提升光水利用效率，80% 作物蒸散量的灌溉最佳，对农业生产意义重大。

　　背景：玉米单作常常导致光能和水分利用不理想，限制了作物的生产力。与大豆间作或许能够增强玉米的冠层和根系特征，但在不同灌溉水平下这种间作方式的效果尚不清楚。
方法：在中国西北进行了一项为期两年的随机区组田间试验，以传统的玉米单作作为对照，引入玉米 / 大豆间作系统（IMS）。设置了三个灌溉水平（分别为作物蒸散量的 60%、80% 和 100%），用于评估单作和间作系统下玉米的生产力、冠层和根系结构，以及光和水分利用效率。
结果：结果表明，与单作相比，间作增加了玉米的穗长、穗粗和百粒重。2023 年和 2024 年，间作的经济收入分别增长了 7.97% 和 17.29%。间作改善了玉米的叶角和叶面积指数（LAI），同时促进了玉米侧根的扩展，使得根干重和根长相较于单作更大，尤其是在 0 - 20cm 的土层内。间作增强了玉米对光和水资源的高效利用，表现为与单作相比，具有更高的净光合速率和最大光合量子效率，以及更高的水分生产率。此外，随着灌溉水平的提高，单作和间作的玉米在冠层、根系和光利用方面的改善都有所增加，然而，总水分生产率呈现下降趋势，在间作中尤为明显。
结论：玉米 / 大豆间作（IMS）结合适度灌溉（作物蒸散量的 80%）优化了冠层和根系的协调，提高了光和水分利用效率。