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为提升辽西北半干旱区水热资源利用效率，研究人员开展玉米 - 油莎豆间作系统优势及灌溉制度研究。通过三年田间试验，发现间作系统 WUE 较单作高 12.7%-49.8%，LER 为 1.78-2.42，T3 处理（轻控灌溉）综合效益最优，为区域农业可持续发展提供科学依据。
在全球水资源日益紧缺的背景下，干旱半干旱地区的农业生产面临着严峻挑战。我国辽西北地区作为典型的半干旱农业区，常年降水稀少（年均 300-600 mm），传统单作模式下玉米种植的水分利用效率（WUE）低下、农民收益有限，如何通过优化种植模式和灌溉管理实现 “节水增产” 成为亟待解决的问题。油莎豆（Cyperus esculentus）作为一种耐旱、多功能经济作物，兼具油用、粮用和饲用价值，与玉米的共生期重叠度高，为间作系统的构建提供了可能。基于此，研究人员在辽宁省建平县开展了为期三年（2020-2022）的田间试验，旨在探索玉米 - 油莎豆间作系统的产量优势、资源利用效率及最佳灌溉策略，相关成果发表在《Agricultural Water Management》。
研究由国内科研团队主导，采用完全随机区组设计，设置单作与间作两种种植模式，以及雨养（T1）、重控灌溉（T2）、轻控灌溉（T3）三种灌溉制度。通过测定产量、水分利用效率（WUE）、土地当量比（LER）、种间竞争能力和净收益等指标，系统评估间作系统的综合效益。主要技术方法包括：基于土壤水势阈值的滴灌控制、TDR 土壤水分监测、作物耗水量（ET）计算模型、经济成本收益分析等，试验中未涉及样本队列来源的特殊说明。
3.1 不同种植模式和灌溉制度对产量与 WUE 的影响
研究发现，间作系统中玉米产量较单作显著提升，2020 年最高增产 7.1%，而油莎豆产量下降 29.9%。灌溉水平与产量呈正相关，T3 处理下玉米和油莎豆的产量均达最大值（2022 年玉米 20,055 kg?hm?2，2021 年油莎豆 7003.5 kg?hm?2）。间作系统的 WUE 较玉米单作高 12.7%-49.8%，T3 处理的 WUE 最高（3.79 kg?m?3），表明间作模式通过优化水分利用实现了更高的生产效率。
3.2 土地当量比与种间竞争能力分析
三年间作试验的 LER 均大于 1（1.78-2.42），证实了间作系统的产量优势。种间竞争能力指数（Acs）均为正值，表明玉米在光、水、养分竞争中占主导地位。2021 年丰水年 T1 处理的竞争能力异常升高，可能与降雨促进玉米资源获取有关。
3.3 经济效益比较
间作系统的净收益显著高于单作。2020 年较玉米单作增收 182%（56,398.5 CNY?hm?2 vs 19,980 CNY?hm?2），2021 年较油莎豆单作增收 14.5%。T3 处理因产量优势成为经济效益最优方案，2022 年净收益达 58,849.5 CNY?hm?2。
4 讨论与结论
间作系统通过根系互作和资源互补提升了 WUE，尽管油莎豆因竞争处于劣势，但其综合收益仍优于单作。轻控灌溉（T3）在保证产量的同时实现了水资源高效利用，其经济收益较其他处理提升 10%-30%。研究结果表明，玉米 - 油莎豆间作模式结合 T3 灌溉制度可作为辽西北半干旱区农业可持续发展的推荐模式，为该区域水资源优化配置和农民增收提供了科学依据。未来可进一步探索品种搭配和养分管理策略，以强化间作系统的协同效应。
