全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 员圆期摇 摇 圆园员猿年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
森林低温霜冻灾害干扰研究综述 李秀芬袁朱教君袁王庆礼袁等 渊猿缘远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
碱蓬属植物耐盐机理研究进展 张爱琴袁庞秋颖袁阎秀峰 渊猿缘苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
中国东部暖温带刺槐花期空间格局的模拟与预测 徐摇 琳袁陈效逑袁杜摇 星 渊猿缘愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
长白山林线树种岳桦幼树叶功能型性状随海拔梯度的变化 胡启鹏袁郭志华袁孙玲玲袁等 渊猿缘怨源冤噎噎噎噎噎噎
油松天然次生林居群遗传多样性及与产地地理气候因子的关联分析 李摇 明袁王树香袁高宝嘉 渊猿远园圆冤噎噎噎
施氮对木荷 猿 个种源幼苗根系发育和氮磷效率的影响 张摇 蕊袁王摇 艺袁金国庆袁等 渊猿远员员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
围封对内蒙古大针茅草地土壤碳矿化及其激发效应的影响 王若梦袁董宽虎袁何念鹏袁等 渊猿远圆圆冤噎噎噎噎噎噎
干热河谷主要造林树种气体交换特性的坡位效应 段爱国袁张建国袁何彩云袁等 渊猿远猿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
生物降解对黑碳及土壤上苯酚脱附行为的影响 黄杰勋袁莫建民袁李非里袁等 渊猿远猿怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
猿 个树种对不同程度土壤干旱的生理生化响应 吴摇 芹袁张光灿袁裴摇 斌袁等 渊猿远源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
冬小麦节水栽培群体野穗叶比冶及其与产量和水分利用的关系 张永平袁张英华袁黄摇 琴袁等 渊猿远缘苑冤噎噎噎噎
不同秧苗素质和移栽密度条件下臭氧胁迫对水稻光合作用尧物质生产和产量的影响
彭摇 斌袁李潘林袁周摇 楠袁等 渊猿远远愿冤
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根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花叶片光合生理特性的影响 陶先萍袁罗宏海袁张亚黎袁等 渊猿远苑远冤噎噎噎噎
光照和生长阶段对菖蒲根系泌氧的影响 王文林袁王国祥袁万寅婧袁等 渊猿远愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
植物病原菌拮抗性野生艾蒿内生菌的分离尧筛选和鉴定 徐亚军袁赵龙飞袁陈摇 普袁等 渊猿远怨苑冤噎噎噎噎噎噎噎
不同生物型棉蚜对夏寄主葫芦科作物的选择 肖云丽袁印象初袁刘同先 渊猿苑园远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
性别和温度对中华秋沙鸭越冬行为的影响 曾宾宾袁邵明勤袁赖宏清袁等 渊猿苑员圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
基于干扰的汪清林区森林生态系统健康评价 袁摇 菲袁张星耀袁梁摇 军 渊猿苑圆圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
洞庭湖森林生态系统空间结构均质性评价 李建军袁刘摇 帅袁张会儒袁等 渊猿苑猿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
川西米亚罗林区不同海拔岷江冷杉生长对气候变化的响应 徐摇 宁袁王晓春袁张远东袁等 渊猿苑源圆冤噎噎噎噎噎噎
圆园园员要圆园员园 年内蒙古植被净初级生产力的时空格局及其与气候的关系
穆少杰袁李建龙袁周摇 伟袁等 渊猿苑缘圆冤
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地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响 侯明行袁刘红玉袁张华兵袁等 渊猿苑远缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
毛乌素沙地南缘植被景观格局演变与空间分布特征 周淑琴袁荆耀栋袁张青峰袁等 渊猿苑苑源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 缘援 缘 噪葬月援 孕援以来的气候变化 杜荣荣袁陈敬安袁曾摇 艳袁等 渊猿苑愿猿冤噎噎噎噎
典型河谷型城市春季温湿场特征及其生态环境效应 李国栋袁张俊华袁王乃昂袁等 渊猿苑怨圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
秦岭南北近地面水汽时空变化特征 蒋摇 冲袁王摇 飞袁喻小勇袁等 渊猿愿园缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
露天矿区景观生态风险空间分异 吴健生袁乔摇 娜袁彭摇 建袁等 渊猿愿员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 匀燥造凿则蚤凿早藻和 悦悦粤分析的中国生态地理分区的比较 孔摇 艳袁江摇 洪袁张秀英袁等 渊猿愿圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
中国农业生态效率评价方法与实证要要要基于非期望产出的 杂月酝模型分析 潘摇 丹袁 应瑞瑶 渊猿愿猿苑冤噎噎噎噎
舟山市东极大黄鱼养殖系统能值评估 宋摇 科袁赵摇 晟袁蔡慧文袁等 渊猿愿源远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同基因型玉米间混作优势带型配置 赵亚丽袁康摇 杰袁刘天学袁等 渊猿愿缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响 陈摇 伟袁熊摇 晶袁陈摇 懿袁等 渊猿愿远缘冤噎噎噎噎噎
城乡与社会生态
成都市沙河主要绿化树种固碳释氧和降温增湿效益 张艳丽袁 费世民袁李智勇袁等 渊猿愿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿圆远鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄园远
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 长白山南坡的岳桦林要要要长白山岳桦林位于海拔约 员苑园园要圆园园园皂之间的山坡遥 这种阔叶林分布在针叶林带的上
面袁成为山地森林的上缘种类袁在世界山地森林中实属罕见遥 岳桦能够顽强地抗御长白山潮湿尧寒冷尧强风等恶劣气
候因素袁在严酷的环境条件下形成纯林袁是与其独特的生长发育机理密切相关的遥 岳桦的枝干颇具韧性袁在迎风处袁
由于风吹雪压袁树干成片地向背风侧倾斜袁这种特性使它能不畏风雪袁顽强生存遥 随着海拔的升高袁岳桦林也逐渐矮
化袁这是岳桦林保护自身生存袁适应大自然的结果遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
第 33 卷第 12 期
2013 年 6 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 12
Jun. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家现代玉米产业技术体系专项(nycytx鄄02鄄19)
收稿日期:2012鄄11鄄13; 摇 摇 修订日期:2013鄄03鄄04
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: lichaohai2005@ 163. com
DOI: 10. 5846 / stxb201211131593
赵亚丽,康杰,刘天学,李潮海.不同基因型玉米间混作优势带型配置.生态学报,2013,33(12):3855鄄3864.
Zhao Y L, Kang J, Liu T X, Li C H. Optimum stripe arrangement for inter鄄cropping and mixed鄄cropping of different maize (Zea mays L. ) genotypes. Acta
Ecologica Sinica,2013,33(12):3855鄄3864.
不同基因型玉米间混作优势带型配置
赵亚丽1,2,康摇 杰1,刘天学1,2,李潮海1,2,*
(1. 河南农业大学农学院,郑州摇 450002;2.农业部玉米区域技术创新中心,郑州摇 450002)
摘要:为了确定不同基因型玉米间混作的优势带型配置,采用高矮秆玉米豫单 610 | | 郑单 958(YD610 | | ZD958)间混作和株高
相近玉米登海 662 | | 浚单 20(DH662 | | XD20)间混作,研究不同间混作带型配置模式对两个玉米间混作群体的产量、抗逆性、
光合性能及田间小气候的影响。 结果表明:YD610 | | ZD958 和 DH662 | | XD20 间混作群体均比单作有显著的增产效果。 高矮
秆玉米 YD610 | | ZD958 间混作以行比 2颐4(I2颐4)的土地当量比(LER)最高,I2颐4 的 LER分别比行比 1颐1( I1颐1)、行比 2颐2( I2颐2)
和混作(M)高 8. 1% 、2. 1%和 1. 2% 。 株高相近玉米 DH662 | | XD20 间混作以行比 2颐2 的 LER最高,I2颐2 的 LER分别比 I1颐1、
I2 颐4 和 M高 6. 2% 、4. 0%和 9. 3% 。 间混作群体增产的主要原因在于增强了群体的抗病和抗倒伏能力,改善了群体的通风、透
光状况,使群体叶面积指数和光合速率提高。 因此,当高矮秆玉米品种搭配间混作时,宜采用行比 2颐4 间作带型模式(2 行高秆
品种,4 行低秆品种);而株高相近玉米品种搭配间混作时,宜采用行比 2颐2 间作带型模式。
关键词:玉米;间混作;带型;基因型;土地当量比
Optimum stripe arrangement for inter鄄cropping and mixed鄄cropping of different
maize (Zea mays L. ) genotypes
ZHAO Yali1,2, KANG Jie1, LIU Tianxue1,2, LI Chaohai1,2,*
1 Agronomy College, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China
2 Regional Center for New Technology Creation of Corn of Department of Agriculture of People忆s Republic of China, Zhengzhou 450002, China
Abstract: Inter鄄cropping and mixed鄄cropping can increase the yield and stress resistance of maize. The inter鄄 and mixed鄄
cropping of different maize cultivars with different mature plant heights can improve aeration and transmittance conditions
and increase the leaf area index, marginal effect, and rate of photosynthesis, all of which can increase grain yield. The
inter鄄 and mixed鄄cropping of different maize cultivars with different levels of resistance to disease, pests, lodging, and
drought can also increase yield size and stability. The yield of maize can also be increased by inter鄄 and mixed鄄cropping of
different maize genotypes. In all these cases, suitable stripe arrangements are vital to success—here defined as creating a
larger, more stable yield. However, previous studies on inter鄄 and mixed鄄cropping have mainly focused on 1 颐 1 stripe
arrangements. There is currently a dearth of research into optimal stripe arrangements for inter鄄 and mixed鄄cropping of
maize. For these reasons, the present study was designed to investigate the effects of stripe arrangement on inter鄄 and
mixed鄄cropping outcomes with respect to maize yield, resistance to disease and lodging, photosynthesis capability and
microclimate, and establish optimum stripe arrangement for inter鄄 and mixed鄄cropping of different maize genotypes.
A study with four maize cultivars: Yudan 610 (YD610, 281 cm, high resistance to Curvularia Leaf Spot), Zhengdan
958 (ZD958, 246 cm, susceptibility to Curvularia Leaf Spot ), Denghai 662 ( DH662, 254 cm, high resistance to
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lodging), and Xundan 20 (XD20, 249 cm, susceptibility to lodging) was conducted during 2010 and 2011. The inter鄄 and
mixed鄄cropping system YD610 | | ZD958 incorporates the YD610 and ZD958 cultivars, which differ markedly in height.
This system was implemented in Luohe and Zhengzhou. The treatments were an inter鄄cropping raw ratio of 1颐1 ( I1颐1),
inter鄄cropping raw ratio of 2 颐2 (I2 颐2), raw ratio of 2颐4 ( I2颐4), mixed鄄cropping (M), and two monoculture cultivars
(YD601S and ZD958S). The inter鄄 and mixed鄄cropping system DH662 | | XD20, which incorporates DH662 and XD20,
which are similar in height, was implemented in Anyang and Xinxiang. Six treatments were used in each inter鄄 and mixed鄄
cropping system. Specifically, these treatments were an inter鄄cropping raw ratio of 1颐1 (I1颐1), inter鄄cropping raw ratio of
2 颐2 (I2颐2), raw ratio of 2颐4 (I2颐4), mixed鄄cropping (M), and two monoculture cultivars (DH662S and XD20S). The
effects of stripe arrangement yield, land equivalent ratio (LER), resistance to disease and lodging, photosynthesis, and
microclimate were studied in both inter鄄 and mixed鄄cropping systems.
The results showed the yields of YD610 | | ZD958 and DH662 | | XD20 inter鄄 and mixed鄄cropping systems to be
significantly higher than that of either monoculture system. The LER of raw ratio of 2颐4 (I2颐4) of YD610 | | ZD958 inter鄄
cropping system was 8. 1% , 2. 1% , and 1. 2% higher than the treatments with I1颐1, I2颐2, and M. The LER of raw ratio of
2 颐2 (I2颐2) of DH662 | | XD20 inter鄄cropping system was 6. 2% , 4. 0% , and 9. 3% higher than the treatments of I1颐1,
I2 颐4, and M. Higher resistance to disease and lodging, better aeration and transmittance condition, larger leaf area index
(LAI), and photosynthetic rate (Pn) of inter鄄 and mixed鄄cropping systems were found to be the main causes of the
increase in yield. The results suggested that a raw ratio of 2颐4 (2 rows for the taller cultivar and 4 rows for the shorter
cultivar) was the optimum stripe arrangement for maize inter鄄 and mixed鄄cropping systems incorporating cultivars of different
heights, while the raw ratio of 2 颐 2 was the optimum stripe arrangement for maize inter鄄 and mixed鄄cropping systems
incorporating cultivars of similar heights.
Key Words: maize; inter鄄cropping and mixed鄄cropping; stripe arrangement; genotype; land equivalent ratio
间混作是农业生产中一种增产效果明显的栽培方式[1]。 合理的作物间混作通过构建生态位互补的作物
群体来协调作物间的竞争与互补关系,不仅可以充分利用自然资源,减轻病虫危害,减少环境污染,降低生产
成本,还能有效提高群体产量和整体经济效益[2鄄4]。 由于同种作物不同品种间的生态位也不尽相同[5],利用
玉米种内遗传多样性进行不同基因型玉米间混作的试验报道日渐增多。 研究表明,不同玉米杂交种间混作可
以提高玉米产量[6鄄7]。 高、矮不同的玉米杂交种间作,可改善群体的通风透光条件,增加群体光合面积,提高
光能利用率,增加边际效应,群体产量显著提高[8鄄9]。 抗性不同的玉米杂交种间作,可以增强群体抗病虫、抗
倒伏和对干旱的适应能力,并且在后期可维持较高的叶面积和光合速率,有利于实现玉米的高产和稳产[5,10]。
不同基因型玉米间混作可以提高复合群体的产量和抗逆性,而创建合理的间混作模式是发挥间混作系统高产
和稳产的关键。 但以往不同基因型玉米间作研究的带型大都采用行比 1颐1 或行比 2颐2 的单一模式,关于间混
作带型配置的研究很少。 本试验在前期研究的基础上,探讨不同间混作带型配置模式对玉米产量、抗逆性、生
理效应和田间小气候的影响,以期为确立双基因型玉米间混作的优势带型模式及其生产应用提供理论依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验地概况
试验于 2010—2011 年在河南省漯河、郑州、新乡和安阳 4 市进行。 4 个试验地的主要气象数据见表 1。
其中,漯河和郑州两地玉米生育后期雨水较多,玉米易发生叶部病害;新乡和安阳两地玉米生育后期大风较
多,玉米易发生倒伏。
1. 2摇 试验设计
试验设单作(S)、间作(I)和混作(M)3 种种植方式。 其中,间作按照行比设 1颐1( I1颐1)、2颐2( I2颐2)和 2颐4
(I2颐4)配比模式;混作为隔穴播种,保证同一行内两品种的株数相同。 供试玉米品种为:豫单 610(YD610)、郑
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单 958(ZD958)、登海 662(DH662)和浚单 20(XD20)。 其中,豫单 610 株高 281 cm,高抗弯孢菌叶斑病;郑单
958 株高 246 cm,高感弯孢菌叶斑病,二者组合构成高矮相间的抗病性互补间混作群体 YD610 | | ZD958,在
漯河和郑州进行试验。 YD610 | | ZD958 间混作群体的组合分别标记为:YD610S(YD610 单作)、ZD958S
(ZD958 单作)、I1颐1(间作行比 1颐1)、I2颐2(间作行比 2颐2)、I2颐4(间作行比 2颐4)和 M(混作)。 登海 662 株高 254
cm,穗位高 89 cm,抗倒性强;浚单 20 株高 249 cm,穗位高 113 cm,抗倒性较差,二者组合构成株高相近的抗倒
性互补间混作群体 DH662 | | XD20,在新乡和安阳进行试验。 DH662 | | XD20 间混作群体的组合分别标记
为:DH662S(DH662 单作)、XD20S(XD20 单作)、I1颐1(间作行比 1颐1)、I2颐2(间作行比 2颐2)、I2颐4(间作行比
2 颐4)和 M(混作)。
表 1摇 漯河、郑州、新乡和安阳地理位置及主要气象数据
Table 1摇 Geographical positions and main meteorological data at the study sites of Luohe, Zhengzhou, Xinxiang and Anyang
地点
Site
地理位置
Geographical
position
经纬度
Longitude
and latitude
无霜期
Frost鄄free
period / d
年平均日照时数
Annual average
sunshine duration / h
年平均气温
Annual average
temperature / 益
年平均降水量
Annual average
rainfall / mm
漯河 河南省中部偏南 113毅27忆—114毅16忆 E33毅24忆—33毅59忆 N 225 2359 14. 7 786
郑州 河南省中部偏北 112毅42忆—114毅14忆 E34毅16忆—34毅58忆 N 220 2400 14. 3 640
新乡 河南省北部 113毅30忆—115毅30忆 E34毅55忆—35毅50忆N 210 2384 14. 0 607
安阳 河南省最北部 113毅37忆—114毅58忆 E35毅12忆—36毅22忆N 200 2229 13. 2 569
随机区组试验设计, 3 次重复。 南北方向种植,每小区种植 12 行( I2颐4 处理种植 18 行),行距 60 cm,密
度 67500 株 / hm2,小区面积为 7. 2 m 伊 10 m(I2颐4 处理小区面积 10. 8 m 伊 10 m)。 两年均于 6 月 20 日播种,
10 月 2 日收获。 每公顷施 N 270 kg,P2O5 135kg,K2O 135 kg。 其中,磷肥和钾肥在播前作基肥一次性全部施
入,而氮肥则按 4颐6 比例分别在拔节期和大喇叭口期施入。 播种后浇蒙头水,出苗后保证水分供应,其它管理
同一般大田。
1. 3摇 测定项目和方法
1. 3. 1摇 群体透光率和温湿度测定
玉米吐丝期,每小区随机选择有代表性的 10 个位点,用 LAI鄄2000 植物冠层分析仪测定玉米群体中部和
下部的透光率。 同时,用 LI鄄6400 便携式光合仪测定群体内部温度和湿度变化。
1. 3. 2摇 叶面积指数和净光合速率测定
玉米吐丝期,每小区各品种选择 10 株植株,采用活体法测定叶面积,并计算叶面积指数。 同时,各品种分
别选择 3 株植株,用 LI鄄6400 便携式光合仪测定活体植株棒三叶的净光合速率(Pn)。
1. 3. 3摇 病害及倒伏情况调查
2011 年 9 月中旬,调查新乡和安阳地区玉米倒伏情况。 单作连续调查 20 株,间作处理加倍并按不同品
种进行调查。 以茎秆与垂直方向大于 45毅为倒伏[11]。 2011 年 9 月下旬,调查漯河玉米叶斑病发生情况。 单
作连续调查 20 株,间作处理加倍并按不同品种进行调查。 按照公式计算病情指数[12]:
病情指数=[移(各级病株数伊相应级数) /调查总株数伊最高级数]伊100%
1. 3. 4摇 计产和土地当量比(LER)的计算
收获时每小区取中间 4 行计产(I2颐4 处理收获中间 6 行计产),间混作分品种收获计产。 按照以下公式计
算土地当量比:
LER=移yi /移yii
式中, yi是单位面积内间套作中的各品种的实际产量,yii代表该品种在同样单位面积上单作时的产量[13]。
7583摇 12 期 摇 摇 摇 赵亚丽摇 等:不同基因型玉米间混作优势带型配置 摇
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1. 4摇 数据统计分析
利用 Excell进行数据处理,利用 SPSS 17. 0 对试验数据进行差异显著性检验。
2摇 结果与分析
2. 1摇 间混作模式对土地当量比和玉米产量的影响
土地当量比(LER)能较好地衡量土地利用率[14]。 高矮秆搭配 YD610 | | ZD958 间混作群体的 I2颐2、I2颐4
和 M处理的 LER大于 1,均比单作增产(表 2)。 4 个间混作处理中,以 I2颐4 处理(行比 2颐4)的 LER 最大。
YD610 | | ZD958 间混作群体的 I2颐4 处理的平均 LER分别比 I1颐1、I2颐2 和M处理高 8. 1% 、2. 1%和 1. 2% 。 虽
然 2011 年安阳和新乡地区玉米出现了严重的倒伏,但株高相近搭配 DH662 | | XD20 间混作群体的 LER均大
于 1,表现出了良好的稳产性(表 3)。 4 个间混作处理中,以 I2颐2 处理(行比 2颐2)的 LER 最大。 DH662 | |
XD20 间混作群体的 I2颐2 处理的平均 LER分别比 I1颐1、I2颐4 和 M处理高 6. 2% 、4. 0%和 9. 3% 。
表 2摇 YD610 | | ZD958 间混作群体土地当量比差异
Table 2摇 Differences in land equivalent ratio (LER) between different intercropping and mixed cropping systems of YD610 | | ZD958
年份 Year 地点 Site I1 颐1 I2 颐2 I2 颐4 M
2010 漯河 1. 01依0. 03 b 1. 09依0. 05 a 1. 10依0. 01 a 1. 08依0. 01 a
郑州 0. 97依0. 07 b 1. 05依0. 04 a 1. 05依0. 02 a 1. 04依0. 02 a
2011 漯河 0. 99依0. 08 b 1. 04依0. 06 ab 1. 09依0. 08 a 1. 10依0. 07 a
郑州 1. 00依0. 01 b 1. 02依0. 03 b 1. 05依0. 05 a 1. 02依0. 02 b
摇 摇 数据为平均数依标准误差,不同字母表示差异达 5%显著水平
表 3摇 DH662 | | XD20 间混作群体土地当量比差异
Table 3摇 Differences in land equivalent ratio (LER) between different intercropping and mixed cropping systems of DH662 | | XD20
年份 Year 地点 Site I1 颐1 I2 颐2 I2 颐4 M
2010 安阳 0. 95依0. 04 b 1. 06依0. 02 a 0. 96依0. 02 b 0. 83依0. 01 c
新乡 0. 93依0. 02 ab 0. 96依0. 00 a 0. 92依0. 04 ab 0. 91依0. 03 b
2011 安阳 1. 00依0. 05 b 1. 04依0. 01 a 1. 04依0. 05 a 1. 03依0. 04 a
新乡 1. 00依0. 06 b 1. 06依0. 07 a 1. 04依0. 05 a 1. 00依0. 05 b
摇 摇 数据为平均数依标准误差,不同字母表示差异达 5%显著水平
高矮秆搭配 YD610 | | ZD958 间混作群体除 I1颐1 处理外,I2颐2、I2颐4 和 M 处理的 YD610 和 ZD958 均比单
作时增产(表4 ) 。其中,间混作群体中的YD610比YD610 S平均增产8 . 5% ,ZD958比ZD958 S平均增产
表 4摇 YD610 | | ZD958 间混作群体产量比较
Table 4摇 Comparison of maize yield between different intercropping and mixed cropping systems of YD610 | | ZD958
年份
Year
地点
Site I1 颐1 I2 颐2 I2 颐4 M YD610S ZD958S
2010 漯河 YD610 | | ZD958 产量 / (kg / hm2) 6868. 1 bc 7423. 0 a 7546. 4 a 7361. 3 a 6612. 7 c 6984. 0 b
较 YD610S增产 / % 3. 9 12. 3 14. 1 11. 3
较 ZD958S增产 / % -1. 7 6. 3 8. 1 5. 4
郑州 YD610 | | ZD958 / (kg / hm2) 8389. 9 b 9110. 2 a 9245. 4 a 9047. 2 a 8264. 7 b 9096. 6 ab
较 YD610S增产 / % 1. 5 10. 2 11. 9 9. 5
较 ZD958S增产 / % -7. 8 0. 2 1. 6 -0. 5
2011 漯河 YD610 | | ZD958 / (kg / hm2) 4338. 5 a 4563. 5 a 4799. 0 a 4533. 8 a 4363. 4 a 4459. 3 a
较 YD610S增产 / % -0. 6 4. 6 10. 0 3. 9
较 ZD958S增产 / % -2. 7 2. 3 7. 6 1. 7
郑州 YD610 | | ZD958 / (kg / hm2) 7757. 3 b 7970. 7 ab 8243. 1 a 7905. 0 ab 7678. 6 b 7896. 0 ab
较 YD610S增产 / % 1. 0 3. 8 7. 4 2. 9
较 ZD958S增产 / % -1. 8 0. 9 4. 4 0. 1
摇 摇 不同字母表示差异达 5%显著水平
8583 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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3郾 2% 。 在 2011 年倒伏发生年份,株高相近搭配 DH662 | | XD20 间混作群体中的 DH662 和 XD20 同样表现
出比单作增产(表 5)。 其中,间混作处理中的 DH662 比 DH662S 平均增产 1. 6% , XD20 比 XD20S 平均增产
4郾 8% 。 上述结果表明,抗病性互补和抗倒性互补间混作群体可以提高玉米产量,并在灾害发生年份保持稳
产。 其中,高矮秆玉米搭配间混作以行比 2颐4 带型增产和稳产性最好,株高相近玉米搭配间混作以行比 2颐2 带
型的增产和稳产性最好。
表 5摇 DH662 | | XD20 间混作群体产量比较
Table 5摇 Comparison of maize yield between different intercropping and mixed cropping systems of DH662 | | XD20
年份
Year
地点
Site I1 颐1 I2 颐2 I2 颐4 M DH662S XD20S
2010 安阳 DH662 | | XD20 / (kg / hm2) 8104. 7 d 9059. 7 b 8475. 0 c 7075. 5 f 7696. 9 e 9350. 0 a
较 DH662S增产 / % 5. 3 17. 7 10. 1 -8. 1
较 XD20S增产 / % -13. 3 -3. 1 -9. 4 -24. 3
新乡 DH662 | | XD20 / (kg / hm2) 7902. 8 bc 8162. 7 b 7908. 4 bc 7710. 6 c 8159. 7 b 8796. 9 a
较 DH662S增产 / % -3. 1 0. 0 -3. 1 -5. 5
较 XD20S增产 / % -10. 2 -7. 2 -10. 1 -12. 3
2011 安阳 DH662 | | XD20 / (kg / hm2) 6627. 3 b 6962. 5 a 6877. 7 a 6878. 6 a 6811. 4 a 6514. 7 a
较 DH662S增产 / % -2. 7 2. 2 1. 0 1. 0
较 XD20S增产 / % 1. 7 6. 9 5. 6 5. 6
新乡 DH662 | | XD20 / (kg / hm2) 6653. 7 ab 7033. 4 a 6881. 2 ab 6617. 1 ab 6829. 9 ab 6498. 5 b
较 DH662S增产 / % -2. 6 3. 0 0. 8 -3. 1
较 XD20S增产 / % 2. 4 8. 2 5. 9 1. 8
摇 摇 不同字母表示差异达 5%显著水平
2. 2摇 间混作模式对玉米群体抗倒伏和抗病能力的影响
2. 2. 1摇 群体抗倒伏能力
2011 年 9 月中旬,河南北部的安阳和新乡等地遭遇大风天气,玉米发生严重倒伏。 DH662 因抗倒性强未
出现倒伏,抗倒性差的 XD20 单作时倒伏严重,而株高相近搭配 DH662 | | XD20 间混作群体的倒伏率显著低
于 XD20S的倒伏率(表 6)。 与 XD20S 相比,DH662 | | XD20 间混作群体的平均倒伏率降低了 82. 4% 。
DH662 | | XD20 间混作群体 I2颐2 处理的平均倒伏率分别比 I1颐1、I2颐4、M 和 XD20S 处理低 67. 3% 、90. 4% 、
50郾 0%和 95郾 7% 。 可见,抗倒性不同的株高相近的玉米品种间混作,可以提高间混作群体的抗倒伏能力。
表 6摇 不同间混作模式下玉米群体倒伏率比较
Table 6摇 Comparison of lodging percentage of maize under different intercropping and mixed cropping in 2011
地点 Site I1 颐1 I2 颐2 I2 颐4 M S
安阳 DH662 / % 0. 0 c 0. 0 c 0. 8 b 1. 9 a 0. 0 c
XD20 / % 19. 3 c 7. 7 d 48. 2 b 13. 0 cd 70. 0 a
DH662 | | XD20 / % 9. 7 b 3. 9 c 32. 4 a 7. 5 b
新乡 DH662 / % 0. 0 b 0. 0 b 0. 0 b 0. 4 a 0. 0 b
XD20 / % 21. 0 c 5. 3 e 55. 0 b 11. 0 d 85. 0 a
DH662 | | XD20 / % 10. 5 b 2. 7 d 36. 7 a 5. 7 c
摇 摇 不同字母表示差异达 5%显著水平
2. 2. 2摇 群体抗病能力
玉米生育后期若遭遇高温高湿天气,容易引起气传病害的发生[15]。 2011 年 9 月上中旬,河南漯河遭遇长
期连续阴雨天气,玉米弯孢菌叶斑病发生严重。 感弯孢菌叶斑病的 ZD958 发病严重,抗弯孢菌叶斑病的
YD610 病情指数较小,而高矮相间搭配 YD610 | | ZD958 间混作群体中 YD610 和 ZD958 的病情指数均显著低
9583摇 12 期 摇 摇 摇 赵亚丽摇 等:不同基因型玉米间混作优势带型配置 摇
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于单作的病情指数(表 7)。 与 ZD958S 相比,YD610 | | ZD958 间混作群体的平均病情指数降低了 29. 6% 。
YD610 | | ZD958 间混作群体 I2颐4 处理的弯孢菌叶斑病病情指数分别比 I1颐1、I2颐2 和M处理低 6. 8% 、4. 3%和
6. 3% 。 表明抗病性不同的高矮秆玉米品种间混作,可以有效提高间混作群体的抗气传病害能力。
表 7摇 不同间混作模式下玉米弯孢菌叶斑病病情指数比较(2011 年漯河)
Table 7摇 Comparison of disease index of curvularia lunata of maize under different intercropping and mixed cropping at Luohe in 2011
组合 Combination I1 颐1 I2 颐2 I2 颐4 M S
YD610 / % 25. 0 b 25. 3 ab 23. 8 c 24. 5 bc 26. 0 a
ZD958 / % 42. 5 b 40. 4 c 39. 2 c 42. 6 b 46. 8 a
YD610 | | ZD958 / % 33. 8 a 32. 9 c 31. 5 d 33. 6 b
摇 摇 不同字母表示差异达 5%显著水平
2. 3摇 间混作模式对群体小气候的影响
2. 3. 1摇 群体透光率
从图 1 可以看出,高矮秆搭配 YD610 | | ZD958 间混作群体的透光率均显著高于单作,且各行比配置处理
的群体透光率的差异主要在群体下层。 YD610 | | ZD958 间混作群体 I2颐4 处理群体下层的透光率分别比
I1 颐1、I2颐2 和 M处理高 11. 8% 、13. 1%和 6. 6% ,平均高 10. 5% 。 株高相近搭配 DH662 | | XD20 间混作群体
的透光率也均高于单作,且各行比配置处理的群体透光率的差异主要在群体中层。 DH662 | | XD20 间混作群
体 I2 颐2 处理群体中层透光率分别比 I1颐1、I2颐4 和 M处理高 7. 2% 、1. 7%和 6. 5% ,平均高 5郾 1% 。 表明间混作
可以提高群体透光率,且高矮秆玉米搭配间混作以行比 2颐4 带型透光性最好,株高相近玉米搭配间混作以行
比 2颐2 带型的透光性最好。
图 1摇 不同间混作模式下玉米吐丝期群体透光率比较
Fig. 1摇 Comparison of transmittance of maize under different intercropping and mixed cropping on silking
数据为平均数依标准误差,不同字母表示差异达 5%显著水平
2. 3. 2摇 群体温湿度
从图 2 可以看出,高矮秆搭配 YD610 | | ZD958 间混作群体的温度低于单作处理。 I2颐4 处理群体的平均
温度分别比 I1颐1、I2颐2 和M处理低 0. 1% 、0. 3%和 0. 2% 。 同样,株高相近搭配 DH662 | | XD20 间混作群体的
温度也低于单作处理,且 I2颐2 处理群体的平均温度分别比 I1颐1、I2颐4 和 M处理高 0. 5% 、0. 7%和 0. 2% 。 间混
作群体湿度的变化动态与群体温度的变化相反(图 2)。 高矮秆搭配 YD610 | | ZD958 间混作群体的湿度高于
单作处理,且以 I2颐4 处理的群体湿度最大。 株高相近搭配 DH662 | | XD20 间混作群体的湿度也高于单作处
理,且以 I2颐2 处理(行比 2颐2)的群体湿度最大。 可见,间混作模式对群体温度和湿度具有一定的调控作用。
0683 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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图 2摇 不同间混作模式下玉米吐丝期群体温湿度比较
Fig. 2摇 Comparison of temperature and humidity of maize under different intercropping and mixed cropping on silking
数据为平均数依标准误差,不同字母表示差异达 5%显著水平
图 3摇 不同间混作模式下玉米吐丝期叶面积指数比较
摇 Fig. 3摇 Comparison of LAI of maize under different
intercropping and mixed cropping on silking
数据为平均数依标准误差,不同字母表示差异达 5%显著水平
2. 4摇 间混作模式对玉米光合性能的影响
2. 4. 1摇 群体叶面积指数(LAI)
从图 3 可以看出,间混作群体中各品种的 LAI均高
于单作处理。 高矮秆搭配 YD610 | | ZD958 间混作群体
中,YD610 和 ZD958 的 LAI均表现为相同的变化趋势:
I2颐4>M>I2颐2>I1颐1。 株高相近搭配 DH662 | | XD20 间
混作群体中,DH662 和 XD20 均以 I2颐2 处理的 LAI 最
大。 I2颐2 处理中 DH662 的 LAI 分别比 I1颐1、I2颐4 和 M
处理中 DH662 的 LAI 平均高 1. 4% ,而 I2 颐 2 处理中
XD20 的 LAI分别比 I1颐1、I2颐4 和M处理中 XD20 的 LAI
平均高 1. 1% 。
2. 4. 2摇 群体净光合速率(Pn)
从图 4 可以看出,除 DH662 外,间混作群体中各品
种的 Pn 均高于单作处理。 高矮秆搭配 YD610 | |
ZD958 间混作群体中 YD610 和 ZD958 的 Pn 均表现出
与 LAI相同的变化趋势:I2颐4>M>I2颐2>I1颐1。 I2颐4 处理中 YD610 的 Pn 比其它 3 个行比配置处理中 YD610 的
Pn平均高 3. 7% ,ZD958 的 Pn 比其它 3 个行比配置处理中 ZD958 的 Pn 平均高 4. 6% 。 而株高相近搭配
DH662 | | XD20 间混作群体 I2 颐2 处理中 DH662 的 Pn 比其它 3 个行比配置处理中 DH662 的 Pn 平均高
5郾 6% ,XD20 的 Pn比其它 3 个行比配置处理中 XD20 的 Pn平均高 5. 4% 。 表明间混作可以有效提高群体净
光合速率;高矮秆玉米搭配间混作以行比 2颐4 带型的光合速率最大,株高相近玉米搭配间混作以行比 2颐2 带型
1683摇 12 期 摇 摇 摇 赵亚丽摇 等:不同基因型玉米间混作优势带型配置 摇
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图 4摇 不同间混作模式下玉米吐丝期净光合速率比较
摇 Fig. 4摇 Comparison of Pn of maize under different intercropping
and mixed cropping on silking
数据为平均数依标准误差,不同字母表示差异达 5%显著水平
的光合速率最大。
3摇 讨论
本研究结果表明,高矮秆玉米豫单 610 | | 郑单 958
间混作和株高相近玉米登海 662 | | 浚单 20 间混作均
比单作增产。 这与前人研究结果一致,不同基因型玉米
间作可以提高籽粒产量[6鄄7,16鄄17],且高、矮间作种植比单
作种植产量显著提高[8,18]。 此外,豫单 610 | | 郑单 958
间混作以行比 2颐4 带型、登海 662 | | 浚单 20 间混作以
行比 2颐2 带型的土地当量比最大,增产效果最显著。 故
提出当高矮秆玉米品种搭配间混作时,宜采用行比 2颐4
间作带型模式(2 行高秆品种,4 行低秆品种);而株高
相近玉米品种搭配间混作时,宜采用行比 2颐2 间作带型
模式。 针对前人研究间混作采用的带型多为行比 1颐1
或行比 2颐2 的单一模式[5,17鄄18],本研究结果为确立两种
基因型玉米间混作组合的优势带型模式提供了重要的
理论依据。
农业生产中,由于品种单一化所表现出来的遗传基础狭窄导致群体遗传防御机制脆弱,加上长期种植感
病品种造成对病原菌毒性小种的定向选择,促使其形成优势小种,使得玉米病虫害和倒伏发生日趋严
重[11,19]。 同时由于我国生态条件年际间变化较大,使得产量出现较大波动[5]。 因此,人为地增加玉米群体的
品种多样性,改变单一的群体结构对实现玉米大面积高产和稳产极其重要。 高矮秆搭配抗病性互补间混作群
体豫单 610 | | 郑单 958 和株高相近搭配抗倒性互补间混作群体登海 662 | | 浚单 20 增产和稳产的主要原因
之一在于增强了群体的抗病和抗倒伏能力,并在灾害发生年份保持良好的稳产性。 李潮海等研究表明,合理
的间混作复合群体可通过协调作物间的竞争与互补关系使其抗病和抗倒伏能力明显增强[5]。 不同基因型玉
米间作构建的复合群体,可显著提高感病基因型的抗病性,纹枯病、叶斑病和叶锈病的发病指数均显著降
低[5,10,20鄄21]。 而根据 Wofle和曹克强[22鄄23]的研究,间混作群体抗病性增强的原因有两种:一是混合品种降低了
感病植株的空间密度(密度效应),二是混合品种中抗病植株对病原菌孢子的传播所起的阻挡作用(阻挡效
应)。
群体内的光分布影响群体下层叶片的光合作用,直接影响到群体的光能利用率[24鄄26]。 本研究结果表明,
高矮秆搭配间混作群体豫单 610 | | 郑单 958 和株高相近搭配间混作群体登海 662 | | 浚单 20 增产的主要原
因之二在于改善了群体的通风、透光状况,提高了群体叶面积指数和光合速率。 崔俊明和史振声研究也同样
表明,高矮秆品种间作增产的主要原因在于群体结构的改善[8,18]。 间作可形成波浪式冠层而混作则形成凸凹
式冠层立体结构,使群体上部改平面受光为立体受光,从而使群体受光面积增加、光照增强,冠层内通气性改
善,光合速率和叶面积等都有不同程度的提高[8,27]。 因此,不同基因型玉米间混作,不仅增加了群体遗传多样
性,而且优化了群体结构,有效协调群体和个体之间的关系,充分发挥了边际增产效应,改善了群体的通风、透
光状况,延长叶片功能期,提高光合效率,增加籽粒产量[7鄄8,17鄄18]。
尽管国内外学者在双基因型玉米间混作方面开展了一些研究,但机理方面的研究还不深入、系统,目前尚
未形成一套可以指导生产实践的理论和技术体系,直接限制了双基因型玉米间混作技术的推广和应用。 生产
上,应根据不同生态区域的自然条件和生产实际需要,按照生态位互补原则,除了考虑双基因型玉米生育期和
品质等方面的相对一致性以外,更重要的是株高、形态、抗性等方面的差异性和协调性。 此外,随着农业机械
化水平的不断提高,双基因型玉米混作时还要考虑双基因玉米种子的形状、大小均匀一致,以适应机械化生产
需求。 而双基因型玉米间作时则需对现有播种机具进行配套的改进,即可实现双基因型玉米间混作机械化简
2683 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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化种植。
4摇 结论
与单作相比,高矮秆玉米豫单 610 | | 郑单 958 间混作和株高相近玉米登海 662 | | 浚单 20 间混作均有显
著的增产效果。 其中,豫单 610 | | 郑单 958 间混作群体以行比 2颐4 带型、登海 662 | | 浚单 20 间混作群体以行
比 2颐2 带型的土地当量比最大,抗病和抗倒伏能力最强,群体叶面积指数和光合速率最高。 因此,当高矮秆玉
米品种搭配间混作时,宜采用行比 2颐4 间作带型模式(2 行高秆品种,4 行低秆品种);而株高相近玉米品种搭
配间混作时,宜采用行比 2颐2 间作带型模式。
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4683 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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悦葬则遭燥灶 泽藻择怎藻泽贼则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 燥曾赠早藻灶 则藻造藻葬泽藻 葬泽 憎藻造造 葬泽 糟燥燥造蚤灶早 葬灶凿 澡怎皂蚤凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠 燥枣 贼澡藻 皂葬蚤灶 早则藻藻灶蚤灶早 贼则藻藻 泽责藻糟蚤藻泽 燥枣
杂澡葬 砸蚤增藻则袁 悦澡藻灶早凿怎 在匀粤晕郧 再葬灶造蚤袁 云耘陨 杂澡蚤皂蚤灶袁 蕴陨 在澡蚤赠燥灶早袁 藻贼 葬造 渊猿愿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
愿愿愿猿 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿猿 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是由中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊,创刊于 1981 年,报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果。 坚持“百花齐放,百家
争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索生态学奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,
促进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
《生态学报》主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果。 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
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生摇 态摇 学摇 报
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第 33 卷摇 第 12 期摇 (2013 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
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