优化大豆冠层结构与光分布提升玉米-大豆带状间作产量的品种选择研究

来自国内的研究人员针对玉米-大豆带状间作（MSI）和玉米-大豆套作（MSR）系统中遮荫导致大豆光合能力下降及产量损失的问题，通过田间试验评估了四种大豆品种的生长与产量表现。研究发现MSR系统通过改善中下层冠层光环境（PAR透射率>70%），促进分枝和叶片形成，补偿早期生物量损失，为中晚熟高分枝品种的稳产增产提供了有效策略。

　　

在玉米-大豆带状间作（maize–soybean strip intercropping, MSI）和玉米-大豆套作带状间作（maize–soybean relay strip intercropping, MSR）系统中，玉米遮荫会显著抑制大豆叶片的光合能力和干物质积累，进而威胁大豆产量。选择适宜的大豆品种是减轻遮荫导致减产、实现大豆稳产的关键途径。2021–2022年开展的田间试验评估了单作大豆（sole soybean, SS）、MSI和MSR三种种植模式对四个大豆品种（GQ8、GX7、ND25和NN996）生长与产量的影响。

研究发现，MSI和MSR模式下的大豆在玉米收获后表现出补偿性生长，主要得益于光环境的恢复。与SS相比，MSR有效维持了晚熟和高分枝品种（ND25和GQ8）的产量，而MSI系统中所有品种的产量下降了24.2%–37.1%。尽管在营养生长期，MSR降低了全冠层光合有效辐射（photosynthetically active radiation, PAR）透射率和生物量积累，但玉米在开花期收获显著改善了光条件。MSR在中、下层大豆冠层的PAR透射率提高至?>?70%，与SS相比，光合速率分别提升了5.1%–19.0%和3.9%–55.6%。

相较于MSI，MSR促进了大豆分枝和分枝叶片的形成，使叶片数增加17.4%–63.1，并在灌浆期达到与SS相当的叶面积指数。MSR使中、晚熟品种的生物量提高了5.6%–21.3%，但早熟品种NN996的生物量降低了8.8%–14.7%。因此，分枝能力强、生育期中晚熟的大豆品种更适宜套作带状种植系统。其较长的生育期和丰富的分枝有助于优化冠层结构，提升光能截获效率与持续时间，补偿早期生物量损失，从而实现产量的稳定甚至提升。本研究为玉米-大豆间作系统中的品种筛选与种植策略优化提供了重要依据。