全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（１）：４６－５７
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０１０５
收稿日期：２０１３－１２－１７　　　接受日期：２０１４－０９－１１
基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（２０１１０３００１）；四川玉米单季稻大面积均衡增产技术集成研究与示范项目（２０１２ＢＡＤ０４Ｂ１３－２）；
四川省育种攻关项目（２０１１ＮＺ００９８－１５－２）资助。
作者简介：王小春（１９７３—），女，四川罗江人，博士，副教授，主要从事耕作制度与玉米栽培技术研究。Ｅｍａｉ：ｘｃｈｗａｎｇ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
 通信作者 Ｔｅｌ：０８３５－２８８２００４，Ｅｍａｉｌ：ｍｓｓｉｙａｎｇｗｙ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
玉米／大豆和玉米／甘薯模式下玉米干物质积累与分配
差异及氮肥的调控效应
王小春１，杨文钰１，邓小燕１，张 群１，雍太文１，刘卫国１，杨 峰１，毛树明２
（１四川农业大学农学院，农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室，四川温江 ６１１１３０；
２仁寿县农业局，四川仁寿 ６２０５００）
摘要：【目的】西南山地玉米区是我国第三大玉米主产区，但单产比全国低近７５０ｋｇ／ｈｍ２。由于该区特殊的气候条
件，玉米以多熟间套种植为主，如何利用多熟种植中各作物的间套优势和茬口特性，寻求提高本区玉米产量的新途
径，是农业科技工作者研究的热点。本文在四川的两个玉米主产区，通过四年的田间小区试验，对比研究了西南玉
米主要的两种套作模式—玉米／大豆和玉米／甘薯模式下玉米干物质积累分配、转运差异及施氮量对其的调控效
应，以探讨种植模式和氮肥管理的增产效应。【方法】２００８年设置玉米／大豆和玉米／甘薯两个套种田间试验，分析
比较两种模式玉米干物质积累、分配和转运的差异；２００９ ２０１０年在前一年的基础上分带轮作，即玉米分别种在
大豆或甘薯茬上，分析套作和轮作效应对玉米干物质积累的影响；２０１１年，在前三年的基础上，采用小区套微区的
方式，研究两种模式下不同施氮水平（Ｎ０、Ｎ９０、Ｎ１８０、Ｎ２７０、Ｎ３６０）对玉米干物质积累和转运的调控。【结果】
１）在玉米／大豆模式下，玉米干物质积累量从蜡熟期开始显著高于玉米／甘薯模式，茎鞘输出率也显著高于玉米／
甘薯模式，最终产量增加２４％ ３２％，但差异未达显著水平；２）分带轮作后，从拔节期开始，玉米／大豆模式下玉
米干物质积累量就显著高于玉米／甘薯模式，到成熟期两套种模式下玉米单株干物质积累两试验点平均相差达
２６８ｇ，茎秆向籽粒的输出率和贡献率也显著高于玉米／甘薯模式，收获指数玉米／大豆模式平均较玉米／甘薯模式
提高３９％，最终玉米／大豆模式下玉米产量较玉米／甘薯模式增幅加大，两年两个试验点分别增加了 ７４％和
１４４％；３）氮肥对两种模式下玉米干物质积累分配和产量的调控效应显著，玉米／大豆模式下，玉米以施氮１８０
ｋｇ／ｈｍ２处理，而玉米／甘薯模式下２７０ｋｇ／ｈｍ２处理与同一模式下其他氮素水平相比，增加了光合产物的积累，提高
了干物质增长速率，延长了灌浆持续天数，有利于茎鞘和叶片的干物质向籽粒转移，显著提高收获指数，进而提高
玉米的增产潜能，玉米／大豆模式下低氮处理（０ １８０ｋｇ／ｈｍ２）对玉米的增产效应比较明显，在高施氮水平（２７０
３６０ｋｇ／ｈｍ２）下两种模式间玉米产量差异不显著。【结论】西南丘陵旱地应选择玉米与大豆套作，采用分带轮作种
植方式，既有利于提高玉米产量，又可避免大豆的连作障碍；且氮肥管理措施应因种植模式不同而有所差异，在中
高等肥力条件下，与大豆套作玉米施氮１８０ｋｇ／ｈｍ２，与甘薯套作施氮应提高至２７０ｋｇ／ｈｍ２。
关键词：玉米／大豆（甘薯）；玉米；施氮量；干物质积累分配
中图分类号：Ｓ５１３０１；Ｓ３４４１３　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０１－００４６－１２
Ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍａｉｚｅａｎｄｔｈｅｉｒ
ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｏｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎａｎｄｍａｉｚｅ／ｓｗｅｅｔ
ｐｏｔａｔｏｒｅｌａｙｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ
ＷＡＮＧＸｉａｏｃｈｕｎ１，ＹＡＮＧＷｅｎｙｕ１，ＤＥＮＧＸｉａｏｙａｎ１，ＺＨＡＮＧＱｕｎ１，ＹＯＮＧＴａｉｗｅｎ１，ＬＩＵＷｅｉｇｕｏ１，
ＹＡＮＧＦｅｎｇ１，ＭＡＯＳｈｕｍｉｎｇ２
（１ＡｇｒｏｎｏｍｙＣｏｌｅｇｅｏｆＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＥｃｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄＦａｒｍｉｎｇＳｙｓｔｅｍｉｎＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ，
ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＷｅｎｊｉａｎｇＳｉｃｈｕａｎ６１１１３０，Ｃｈｉｎａ；２ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＢｕｒｅａｕｏｆＲｅｎｓｈｏｕＣｏｕｎｔｙ，ＲｅｎｓｈｏｕＳｉｃｈｕａｎ６２０５００，Ｃｈｉｎａ）
１期　　　 王小春，等：玉米／大豆和玉米／甘薯模式下玉米干物质积累与分配差异及氮肥的调控效应
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】ＴｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｒｅｇｉｏｎｉｓｔｈｅｔｈｉｒｄｍａｊｏｒｍａｉｚｅｐｒｏｄｕｃｉｎｇａｒｅａｉｎＣｈｉｎａｗｈｅｒｅｔｈｅｍａｉｚｅ
ｙｉｅｌｄｉｓ７５０ｋｇ／ｈａｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌａｖｅｒａｇｅｙｉｅｌｄ．Ｄｕｅｔｏｅｘｃｅｐｔｉｏｎａｌｗｅａｔｈｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｔｈｉｓｒｅｇｉｏｎ，
ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｉｓｔｈｅｍａｉｎｐｌａｎｔｉｎｇｐａｔｅｒｎｏｆｍａｉｚｅ．Ｈｏｗｔｏｕｓｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｐｒｅｖｉｏｕｓｃｒｏｐｓｔｕｂｂｌｅ
ｆｅａｔｕｒｅｓｉｓａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｍａｉｚｅｙｉｅｌｄｉｎｔｈｉｓｒｅｇｉｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅａｎｅｗｗａｙｔｏｉｍｐｒｏｖｅｍａｉｚｅ
ｙｉｅｌｄａｎｄａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｔｏｋｅｅｐａｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｙｉｅｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｅｄｍａｉｚｅ，ａｆｉｅｌｄ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｏ
ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎ（ＭＳ）ａｎｄｍａｉｚｅ／ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ（ＭＳＰ）ｒｅｌａｙｓｔｒｉｐｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ
ｆｒｏｍ２００８ｔｏ２０１１ｉｎｔｗｏｍａｊｏｒｍａｉｚｅｐｒｏｄｕｃｉｎｇａｒｅａｓｉｎＳｉｃｈｕａｎ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ａｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎａｎｄｍａｉｚｅ／ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｒｅｌａｙｓｔｒｉｐｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｐｌａｎｔｉｎｇｐａｔｅｒｎｓｏｎｍａｉｚｅｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｉｎ２００８Ｆｒｏｍ２００９ｔｏ２０１０，
ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｓｅｔｕｐｂｙｓｔｒｉｐｒｏｔａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｍａｄｅｔｈｅｔｗｏｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｅｄｃｒｏｐｓｓｔｒｉｐｓｂｅｅｘｃｈａｎｇｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ｇｒｏｗｉｎｇｍａｉｚｅｏｎｔｈｅｓｔｒｉｐｓｏｆｌａｎｄｗｈｉｃｈｗｅｒｅｓｏｙｂｅａｎ（ｏｒｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ）ｓｔｒｉｐｓｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｙｅａｒ，ｓｏｄｉｄｓｏｙｂｅａｎ
（ｏｒｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ）ｔｏｅｘｐｌｏｒｅｅｆｅｃｔｓｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇａｎｄｃｒｏｐｒｏｔａｔｉｏｎｏｎｍａｉｚｅｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｎ２０１１，
ｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓ（Ｎ０，Ｎ９０，Ｎ１８０，Ｎ２７０ａｎｄＮ３６０）ｏｎｍａｉｚｅｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
ａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｏｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｍｉｃｒｏｐｌｏｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】
１）Ｆｒｏｍｔｈｅｄｏｕｇｈｓｔａｇｅ，ｔｈｅｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍａｉｚｅａｎｄｄｒｙｍａｔｅｒｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｅｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｓｔｅｍ
ｓｈｅａｔｈｉｎｔｈｅｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｉｎｔｈｅｍａｉｚｅ／ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ
ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈａｙｉｅｌｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆ２４％ －３２％，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｙｉｅｌｄｄｉｆｅｒｅｎｃｅｉｓｉｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．２）
Ａｆｔｅｒｔｈｅｓｔｒｉｐｒｏｔａｔｉｏｎ，ａｓａｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｅｆｅｃｔａｎｄｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｔｈｅｍａｉｚｅｄｒｙｍａｔｅｒ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｍａｉｚｅ／ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｆｒｏｍｔｈｅｊｏｉｎｔｉｎｇｓｔａｇｅ，ａｎｄ
ｔｈｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｒｅａｃｈｅｓｔｏ２６８ｇ／ｐｌａｎｔａｔｔｈｅｍａｔｕｒｉｎｇｓｔａｇｅ．Ｔｈｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｉｎ
ｓｔｅｍｓｈｅａｔｈａｎｄｔｈｅｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘｉｎｔｈｅｍａｉｚｅｓｏｙｂｅａｎｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｒｅａｌｓｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅ
ｉｎｔｈｅｍａｉｚｅｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｗｉｔｈｔｈｅｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ３９％．Ｅｖｅｎｔｕａｌｙ，ｔｈｅｒｅａｒｅ
ｂｉｇｇｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｆｍａｉｚｅｙｉｅｌｄｉｎｍａｉｚｅｓｏｙｂｅａｎｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｆ７４％ ａｎｄ１４４％ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ
２ｙｒｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｔｗｏｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｉｔｅｓ．３）Ｔｈｅｍａｉｚｅｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄ
ｙｉｅｌｄｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎａｎｄｍａｉｚｅ／ｓｗｅｅｔ
ｐｏｔａｔｏｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｏｆ１８０ｋｇ／ｈａｉｎｔｈｅｍａｉｚｅｓｏｙｂｅａｎｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇａｎｄ
ｏｆ２７０ｋｇ／ｈａｉｎｔｈｅｍａｉｚｅｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｃｏｕｌｄｈｅｌｐｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅａｎｄ
ｄｒｙｍａｔｅｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｒａｔｅａｎｄａｌｓｏｅｘｔｅｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｆｉｌｉｎｇｄａｙｓ．Ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｄｒｙ
ｍａｔｅｒｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｆｒｏｍｓｔｅｍｓｈｅａｔｈａｎｄｌｅａｆｔｏｇｒａｉｎａｎｄｔｈｅｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｎｄｔｈｅｎ
ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｏｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｍａｉｚｅｙｉｅｌｄｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｅｓｍａｉｚｅｙｉｅｌｄ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｕｎｄｅｒｌｏｗｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ（０－１８０ｋｇ／ｈａ），ｈｏｗｅｖｅｒ，ｙｉｅｌｄｄｉｆｅｒｅｎｃｅｉｓｉｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ
ｔｗｏｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｕｎｄｅｒｔｈｅｈｉｇｈｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｉｎｇｐａｔｅｒｎｓｉｓ
ｏｎｅｏｆｔｈｅｗａｙｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｍａｉｚｅｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔ，ａｎｄｍａｉｚｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｅｄｗｉｔｈｓｏｙｂｅａｎａｎｄｇｒｏｗｉｎｇ
ｗｉｔｈｃｒｏｐｒｏｔａｔｉｏｎｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｍａｉｚｅｙｉｅｌｄａｎｄａｖｏｉｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇｂａｒｉｅｒ．Ｎｉｔｒｏｇｅｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｓｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｗｉｔｈｄｉｆｅｒｅｎｔｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｏｆ１８０ｋｇ／ｈａｈａｓａｎｏｂｖｉｏｕｓｅｆｅｃｔｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｍａｉｚｅｙｉｅｌｄ
ｉｎｔｈｅｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎｒｅｌａｙｓｔｒｉｐｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｍｏｄｅｒａｔｅｆｅｒｔｉｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｆｅｒｔｉｌｉｔｙｓｏｉｌ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ
ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓｈｏｕｌｄｂｅｒａｉｓｅｄｔｏ２７０ｋｇ／ｈａｗｈｅｎｍａｉｚｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｅｄｗｉｔｈｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎ牗ｏｒｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ牘ｒｅｌａｙｓｔｒｉｐｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ牷ｍａｉｚｅ牷ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ牷
ｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
　　间套作种植具有高效利用耕地、光、热、水分
等资源，减少病虫害，实现农业高产高效等优点［１］，
西南山地玉米区是我国第三大玉米主产区，由于该
区光热资源丰富，三熟不足，两熟有余，因此玉米多
以多熟套作种植为主，与大豆和甘薯套作是其主要
种植模式。已有研究发现，玉／豆模式作为西南地区
７４
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
近几年发展起来的一种新型玉米套作种植模式，相
对于传统的玉／薯模式，具有明显的增产节肥优
势［２－９］。而且玉／豆模式下玉米籽粒、秸秆和地上
部总生物量显著或极显著高于玉／薯模式［２］，但对
两种模式下玉米的干物质积累分配、产量差异及多
年种植后产量效应缺乏系统研究。
作物籽粒产量的高低是生育期内干物质积累、
分配与转移特性所决定的［１０－１４］，干物质积累量与产
量呈显著正相关；苞叶和茎鞘中干物质向籽粒运转
率较高，对玉米籽粒的贡献率最大。干物质在各器
官的分配随生长中心的转移而变化，小喇叭口期以
前干物质主要分配在叶片，之后转为茎、叶，吐丝后
各器官干物质开始向籽粒转移，高产玉米籽粒产量
主要来源于生育后期叶片制造的光合产物［１４］，吐丝
后干物质的积累与分配对经济产量的影响最大［１５］，
占总干物质的６０％以上［１６］。合理的套作群体和水
肥调控可增加干物质积累，协调物质转运速率，进而
获得高产［１７－１９］。国内外已对玉米干物质积累与分
配规律进行大量研究，但关于不同套作群体下氮肥
调控的研究鲜有报道。
据此，本研究以西南丘陵旱地新型种植模式玉／
豆和传统模式玉／薯为研究对象，进行连续四年的大
田试验，系统研究了两种套作系统中玉米产量、干
物质积累与分配规律，在此基础上，通过研究两种套
作体系下不同的氮肥用量对玉米产量和干物质积累
分配的影响，为建立两种套作模式下玉米高产高效
氮肥管理技术，进一步挖掘玉米增产潜力、科学施
肥，实现农业环境友好化、可持续发展提供理论
依据。
１　材料与方法
１１　供试材料与试验地概况
试验于２００８年３月 ２０１１年８月分别在四川
农业大学雅安教学农场（２９°９８′Ｎ，１０３°０′Ｅ）和射洪
县瞿河乡新华村（３０°８７′Ｎ，１０５°３８′Ｅ）进行，土壤类
型为紫色土，质地雅安为重壤土，射洪为中壤土，具
体肥力水平见表１。试验采用的玉米（Ｚｅａｍａｙｓ）、
大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ）、甘薯（Ｉｐｏｍｏｅａｂａｔａｔａｓ）品种依
次为川单４１８、贡选１号、川薯１６４。
表１　供试土壤基础肥力
Ｔａｂｌｅ１　Ｂａｓｉｃｆｅｒｔｉｌｉｔｙｏｆｓｏｉｌｓｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
地点
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ｓｉｔｅ
ｐＨ
有机质
ＯＭ
（ｇ／ｋｇ）
全氮
ＴｏｔａｌＮ
（ｇ／ｋｇ）
全磷
ＴｏｔａｌＰ
（ｇ／ｋｇ）
全钾
ＴｏｔａｌＫ
（ｇ／ｋｇ）
速效氮
ＡｖａｉｌａｂｌｅＮ
（ｍｇ／ｋｇ）
速效磷
ＡｖａｉｌａｂｌｅＰ
（ｍｇ／ｋｇ）
速效钾
ＡｖａｉｌａｂｌｅＫ
（ｍｇ／ｋｇ）
雅安 Ｙａ’ａｎ ７４ ２７９ １８ ０９ ２９８ １１５９ ３７９ １３６６
射洪Ｓｈｅｈｏｎｇ ７８ １７３ ０９ １１ ３０１ ６２５ ２６９ １６４３
１２　试验设计
两种套作模式定位试验于 ２００８ ２０１０年进
行。２００８年为单因素设计，设两个种植模式：玉米／
大豆（ＭＳ）和玉米／甘薯（ＭＳＰ），采用１ｍ／１ｍ田间
配置，玉米每带种２行，带长５ｍ，每小区１０带，重
复三次，６个小区，小区面积１００ｍ２，全生育期玉米
共施氮Ｎ２４０ｋｇ／ｈｍ２，按底肥∶穗肥＝５∶５施用。
２００９年和２０１０年在上一年的基础上，换茬分
带轮作，即玉米种在原大豆（或甘薯）茬口上。
　　２０１１年在前三年定位试验研究的基础上，采用
两因素裂区试验设计，开展了两种套作模式下的不
同施氮量试验，主处理为不同套种模式，即：玉／豆
（ＭＳ）和玉／薯（ＭＳＰ）；副处理为不同的施氮量，设５
个施氮水平：１）不施氮，对照（Ｎ０）；２）施氮 Ｎ９０
ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ９０）；３）Ｎ１８０ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ１８０）；４）Ｎ２７０
ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ２７０）；５）Ｎ３６０ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ３６０）；氮肥用尿
素，５０％作底肥，５０％作穗肥追施；每处理３次重复，
３０个小区，带长 ５ｍ，每小区种 ２带，小区面积
２０ｍ２。
玉米密度均按当地该品种高产适宜密度设计，
为５２５００ｐｌａｎｔ／ｈｍ２，穴植双株，３月２３ ２５日育苗，
二叶一心移栽。底肥每公顷配施过磷酸钙６００ｋｇ，
氯化钾１５０ｋｇ。大豆和甘薯均于６月１０ １２日播
栽在玉米预留行中，大豆免耕直播，每带种２行，种
植密度为 １２００００ｐｌａｎｔ／ｈｍ２，穴距为 ２５ｃｍ，穴留 ３
株；甘薯每带起单垄，垄宽０６ｍ，垄栽双行单株，垄
高０５ｍ，株距０１７ｍ，其他管理同大田。
１３　测定项目与方法
苗期标记长势一致有代表性的植株，在四叶期
（移栽后３０ｄ）、拔节期（移栽后４５ｄ）、大喇叭口期
８４
１期　　　 王小春，等：玉米／大豆和玉米／甘薯模式下玉米干物质积累与分配差异及氮肥的调控效应
（移栽后６０ｄ）、抽雄期（移栽后７５ｄ）、灌浆期（移
栽后９０ｄ）、蜡熟期（移栽后１０５ｄ）、成熟期（移栽
后１２０ｄ），各处理分别取样５株（四叶期取１０株），
按叶片、茎鞘、籽粒等器官分开，１０５℃杀青６０ｍｉｎ
后继续在８０℃恒温烘干，测定各部分干物质量。计
算各时期各器官中的物质分配量、干物质转运量、
转运率、生物产量及经济系数。成熟期，每小区单
收单晒计实产。
１４　数据处理和计算方法
用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２００３软件进行数据处理，用
ＳＰＳＳ１６０作统计分析，ＬＳＤ法（Ｐ＜００５）进行显
著性检验。
茎鞘叶物质转运量＝抽穗期茎鞘叶干重－成熟
期茎鞘叶干重
茎鞘叶物质转运率（％）＝（茎鞘叶物质转运
量／抽穗期茎鞘叶干重）×１００
茎鞘叶物质贡献率（％）＝（茎鞘叶物质转运
量／成熟期籽粒干重）×１００
２　结果与分析
２１　两种套作模式下玉米干物质积累分配与转移
比较
２１１干物质积累　 由表２可以看出，２００８年两种
模式下玉米干物质积累量从蜡熟期开始，玉／豆模式
显著高于玉／薯模式，蜡熟期和成熟期分别较玉／薯
的平均值增加了４４％、３９％，两个试验点的结果
趋势一致；两种模式下玉米产量差异未达显著水平，
但表现为玉／豆模式高于玉／薯模式。
表２　两种模式下玉米单株干物质积累和产量比较
Ｔａｂｌｅ２　Ｔｈｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｐｅｒｐｌａｎｔａｎｄｙｉｅｌｄｏｆｍａｉｚｅｕｎｄｅｒｔｈｅｔｗｏｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ
地点
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ｓｉｔｅ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
单株干物质积累 （×１０－３ｋｇ／ｐｌａｎｔ）
Ｄｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｐｅｒｐｌａｎｔ
ＦＬ ＪＳ ＳＳ ＡＳ ＦＳ ＤＳ ＨＳ
产量
Ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
２００８
雅安Ｙａ’ａｎ ＭＳ １．４ａ １０．２ａ ４３．６ａ １１９．５ａ １８５．７ａ ２６５．４ａ ２８４．７ａ ７８４３ａ
ＭＳＰ １．５ａ ９．９ａ ４４．７ａ １１７．８ａ １８３．５ａ ２５６．７ｂ ２７６．４ｂ ７６５８ａ
射洪Ｓｈｅｈｏｎｇ ＭＳ ０．９ａ ７．６ａ ３０．９ａ １０９．７ａ １７２．８ａ ２６０．９ａ ２７７．１ａ ７１２７ａ
ＭＳＰ ０．８ａ ７．２ａ ２９．８ａ ９９．２ａ １６８．４ａ ２４７．６ｂ ２６４．５ｂ ６９０４ａ
２００９ ２０１０
雅安Ｙａ’ａｎ ＭＳ ０．６ａ ７．７ａ ４７．０ａ １２３．３ａ １７６．０ａ ２７９．２ａ ２９０．９ａ ７８９５ａ
ＭＳＰ ０．５ａ ６．５ｂ ４４．７ｂ １１８．８ｂ １６６．８ｂ ２５６．８ｂ ２６６．６ｂ ７３４９ｂ
射洪Ｓｈｅｈｏｎｇ ＭＳ ０．５ａ ６．２ａ ４３．９ａ １１５．６ａ １６４．６ａ ２７３．３ａ ２８２．７ａ ７７３２ａ
ＭＳＰ ０．４ａ ５．８ｂ ４２．３ａ １１０．４ｂ １５０．１ｂ ２４５．９ｂ ２５３．４ｂ ６７６０ｂ
　　注（Ｎｏｔｅ）：ＦＬ—四叶期４ｔｈｌｅａｆａｇｅ；ＪＳ—拔节期Ｊｏｉｎｔｉｎｇｓｔａｇｅ；ＳＳ—大喇叭口期Ｓｐｉｋｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔａｇｅ；ＡＳ—抽雄期Ａｎｔｈｅｓｉｓｓｔａｇｅ；ＦＳ—灌浆
期Ｆｉｌｉｎｇｓｔａｇｅ；ＤＳ—蜡熟期Ｄｏｕｇｈｓｔａｇｅ；ＨＳ—收获期Ｈａｒｖｅｓｔｓｔａｇｅ．同列数据后不同小写字母表示同一试验点不同种植模式间差异达５％显著
水平Ｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓａｔｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｅｒｅｎｔｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｉｔｅ．
　　２００９年和２０１０年分带轮作后，从拔节期开始
各时期玉米干物质积累量均表现为玉／豆模式显著
高于玉／薯，到成熟期，雅安试验点和射洪试验点玉／
豆模式下玉米的干物质量分别较玉／薯的增加了
９１％和１１６％；两种模式下玉米产量差异也达显
著水平，两个试验点玉／豆模式下的玉米产量分别较
玉／薯模式下玉米产量提高了 ５４６ｋｇ／ｈｍ２和 ９７２
ｋｇ／ｈｍ２，分别增产７４％和１４４％。轮作前后相比
较，两模式间干物质积累量和产量差异明显加大，表
明玉米与大豆套作不仅具有套作优势，还具有轮作
优势。
２１２干物质分配与转移　由表３可以看出，两种
套作模式下玉米茎鞘、叶片和籽粒中干物质积累量
差异不显著，收获期玉米籽粒的干物质积累量为玉／
豆模式高于玉／薯模式，两个试验点分别高出６７和
１００ｇ／ｐｌａｎｔ；两试验点玉／豆模式下玉米茎鞘的输
９４
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
书书书
表
３　
两
种
种
植
模
式
下
玉
米
各
器
官
干
物
质
分
配
与
转
移
比
较
Ｔａ
ｂｌ
ｅ
３　
Ｔｈ
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Ｅｘ
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ｅ
处
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Ｔｒ
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鞘
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ｓ
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ｈ
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期
ＡＳ
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期
Ｈ
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Ｌｅ
ａｆ
抽
雄
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ＡＳ
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ｔ）
收
获
期
Ｈ
Ｓ
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ｇ／
ｐｌ
ａｎ
ｔ）
输
出
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）
贡
献
率
ＣＲ （％
）
籽
粒
Ｇｒ
ａｉ
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灌
浆
期
ＦＳ
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ｐｌ
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收
获
期
Ｈ
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ｐｌ
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收
获
指
数
Ｈ
ａｒ
ｖｅ
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２０
０８
雅
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ａ
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ａ
２０
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ａ
９．
８
ａ
５６
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ａ
４６
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ａ
１６
．７
ａ
６．
５
ａ
２０
．８
ａ
１４
３．
０
ａ
０．
５０
ａ
Ｍ
ＳＰ
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ａ
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８
ａ
５７
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ａ
４９
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ａ
１４
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ａ
１９
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ａ
１３
６．
３
ａ
０．
４９
ａ
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洪
Ｓｈ
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６０
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ａ
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ａ
１０
．１
ａ
４９
．７
ａ
３８
．８
ａ
２２
．０
ａ
７．
５
ａ
１８
．８
ａ
１４
５．
３
ａ
０．
５２
ａ
Ｍ
ＳＰ
５７
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ａ
２２
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６
ａ
４１
．９
ｂ
３２
．８
ｂ
２１
．７
ａ
６．
７
ａ
１６
．８
ａ
１３
５．
３
ｂ
０．
５１
ａ
２０
０９
２０
１０
雅
安
Ｙａ
’ａ
ｎ
Ｍ
Ｓ
６５
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ａ
５３
．１
ａ
１８
．９
ａ
８．
３
ａ
５２
．２
ａ
４３
．２
ａ
１７
．１
ａ
６．
０
ａ
２７
．６
ａ
１４
９．
７
ａ
０．
５１
ａ
Ｍ
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６２
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ａ
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７．
２
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ｂ
３９
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ｂ
１５
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ｂ
５．
６
ａ
２２
．９
ｂ
１３
３．
３
ｂ
０．
５０
ｂ
射
洪
Ｓｈ
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ｏｎ
ｇ
Ｍ
Ｓ
６７
．３
ａ
５０
．０
ａ
２５
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ａ
１１
．４
ａ
５０
．７
ａ
３９
．８
ａ
２１
．５
ａ
７．
２
ａ
２６
．２
ａ
１５
１．
９
ａ
０．
５４
ａ
Ｍ
ＳＰ
６２
．５
ｂ
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ａ
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１０
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ｂ
４７
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ｂ
３７
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ｂ
２０
．８
ａ
７．
７
ａ
１９
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ｂ
１２
９．
０
ｂ
０．
５１
ｂ
　
　
注
（Ｎ
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ｓｔａ
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．
同
列
数
据
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不
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小
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字
母
表
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不
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ｉｔｅ
．
０５
１期　　　 王小春，等：玉米／大豆和玉米／甘薯模式下玉米干物质积累与分配差异及氮肥的调控效应
出率较玉／薯模式分别增加了１０２％和８４％，对于
籽粒贡献率，玉／豆模式分别较玉／薯模式提高
１１４％和 ５２％，差异未达显著水平；叶片输出率
玉／豆模式较玉／薯模式平均提高了８３％；籽粒的
分配比率即收获指数在玉／豆模式下较玉／薯模式均
高出００１。
分带轮作后，两种模式间玉米茎鞘、叶片和籽
粒的积累量各时期差异达显著水平，玉／豆模式显著
高于玉／薯模式，两试验点变化趋势一致，灌浆期和
收获期玉／豆模式下玉米籽粒干重分别较玉／薯模式
平均高出 ５７ｇ／ｐｌａｎｔ和 １９７ｇ／ｐｌａｎｔ，提高了
２７４％和１５０％；玉／豆模式下的玉米茎鞘输出率
和贡献率均也显著高于玉／薯模式，两试验点的结果
趋势一致，雅安试验点玉米茎鞘输出率和贡献率玉／
豆模式较玉／薯模式分别提高２２７％和１５３％，射
洪试验点高１７４％和７５％；玉米叶片输出率和贡
献率两模式间差异未达显著水平；玉米的收获指数
在两个模式下差异达显著水平，变幅为０５０ ０５４
之间，玉／豆模式下玉米收获指数较玉／薯高出００１
００３。
与轮作前比较，玉米各器官干物质积累量、茎
鞘输出率和贡献率，包括籽粒在植株中的分配比例，
玉／豆模式较玉／薯模式的提高比率显著增加，表明
玉／豆模式下玉米籽粒产量的提高除与干物质积累
量显著增加有关外，还与干物质分配与转移的显著
提高有关。
２２　种植模式与施氮量对玉米产量和干物质积累
分配的影响
２２１籽粒产量　两种套作模式下玉米产量差异达
显著水平（图１），玉／豆模式显著高于玉／薯模式，两
试验点平均高出 ６９１ｋｇ／ｈｍ２和 ８０９ｋｇ／ｈｍ２，增产
１１２％和 １２６％。雅安试验点，在 Ｎ０、Ｎ９０和
Ｎ１８０处理下，玉／豆模式玉米产量分别较玉／薯模式
在同施氮水平下增产１５０％、１５６％和２２０％；射
洪试验点增产１５０％、２１８％和１１０％，而高氮处
理（Ｎ１８０和Ｎ２７０）下差异不显著，表明玉／豆模式下
较玉／薯模式能显著提高玉米产量，在低施氮水平
（Ｎ０、Ｎ９０、Ｎ１８０）下对玉米产量的调控作用更
明显。
由图１可知，玉／豆模式下，两个试验点均以
Ｎ１８０处理的产量最高，雅安试验点 Ｎ１８０处理的产
量显著高于其他各处理，而射洪试验点的 Ｎ１８０处
理与Ｎ２７０处理的产量差异不显著；玉／薯模式下，
两试验点均以Ｎ２７０处理产量最高。两试验点的试
验结果表明，两因素的组合产量两个试验点均以玉／
豆模式下施Ｎ１８０ｋｇ／ｈｍ２时最高，其次为玉／豆模式
下施Ｎ２７０ｋｇ／ｈｍ２。
２２２干物质积累　种植模式和施氮量对玉米群体
干物质积累量的影响各处理间差异达显著水平（表
４），表现为玉／豆模式高于玉／薯模式，随着施氮量
的增加，群体干物质积累呈先增后降的变化趋势。
成熟期，干物质积累量玉／豆模式下仍以施 Ｎ１８０
ｋｇ／ｈｍ２时达到最高值，而玉／薯模式下Ｎ２７０处理的
值最大，射洪试验点的结果与之相近。各处理的群
体干物质积累量（Ｙ）随栽后天数（ｘ）的增长过程可
较好地拟合为Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程Ｙ＝Ｋ／（１＋ａｅ－ｂｘ），决定
系数Ｒ２均在０９８以上，并可根据该方程求得其最
大增长速率、平均增长速率及干物质快增期的持续
时间。平均增长速率、最大增长速率和干物质快增
期持续时间玉／豆模式均高于玉／薯模式，两个试验
点的趋势一致。雅安试验点，玉／豆模式下玉米最大
增长速率和平均增长速率均分别较玉／薯模式高
１４１ｋｇ／（ｈｍ２·ｄ）、１３６ｋｇ／（ｈｍ２·ｄ），干物质积
累最大增长速率出现的时间推迟２１ｄ，快速积累期
持续时间平均增加１７ｄ；射洪试验点，玉／豆模式下
玉米最大增长速率和平均增长速率均分别较玉／薯
模式高１２９ｋｇ／（ｈｍ２·ｄ）、１０３ｋｇ／（ｈｍ２·ｄ），干
物质积累最大增长速率出现的时间推迟１３ｄ，快速
积累期持续时间平均增加１３ｄ。
最大增长速率、平均增长速率和快增期持续时
间均有随施氮量的增加呈“先增后降”的变化趋势。
Ｎ０的最大增长速率出现的日期虽较早，但快速积累
期持续时间较短，并且最大增长速率和平均增长速
率较小，所以干物质积累总量最低；Ｎ１８０和Ｎ２７０处
理的平均增长速率和最大增长速率均较高，且快增
期持续时间长，所以干物质积累总量也较高。但两
种模式下氮肥调控效应有差异，两个试验点均表现
为玉／豆模式下以 Ｎ１８０处理的最大增长速率和平
均增长速率最高，两试验点平均分别较对照高
１４２％和２４２％，而玉／薯模式下以 Ｎ２７０处理的两
指标值较高，分别较对照平均高１７６％和２８５％，
可见，种植模式和施氮量可通过影响干物质的平均
增长速率、最大增长速率和快增期持续时间进而影
响干物质的积累量，最终影响籽粒产量。
１５
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
图１　种植模式和施氮量对玉米产量的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｅｃｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｒａｔｅｓｏｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｏｆｍａｉｚｅ
［注（Ｎｏｔｅ）：柱上不同小写字母表示同一套作模式不同氮水平下差异达５％显著水平
Ｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｅｒｓａｂｏｖｅｔｈｅｂａｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓａｔｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｉｎａｎｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．］
２２３干物质转移与分配　由表５可以看出，两种套
作模式下玉米各器官干物质积累量差异显著，玉／薯
模式下玉米各器官干物质积累量均显著低于玉／豆模
式。雅安和射洪试验点，在成熟期玉／薯模式下茎鞘
的干物质积累量分别较玉／豆模式减少了 ９１％和
１２２％，叶片干物质积累量分别减少了 ７８％和
３９％；籽粒干物质积累量和差异也较大，在灌浆期，
雅安和射洪试验点玉／豆模式下玉米籽粒的干物质积
累量较玉／薯分别增加了１０７％和３２２％，成熟期增
加了１０８％和１０５％。氮肥用量对玉米各器官干物
质积累量的影响均表现为随着施氮量的增加呈先增
后减的趋势，雅安试验点玉米各器官干物质积累量高
于射洪试验点。
茎鞘和叶片的干物质输出率和贡献率在两种模
式间差异不显著，氮肥用量对两者的影响差异均达显
著水平，均有随施氮量的增加输出率和贡献率显著降
低的趋势。雅安试验点，与不施氮（Ｎ０）相比，Ｎ９０、
Ｎ１８０、Ｎ２７０和 Ｎ３６０处理的茎鞘输出率分别降低了
１６８％、１８７％、２０９％和 ３３３％，贡献率降低了
８３％、１３６％、１３１％和 ２４３％；叶片的输出率
Ｎ９０、Ｎ１８０、Ｎ２７０、Ｎ３６０处理与Ｎ０相比分别降低了
２２２％、３６３％、４３９％和 ４５３％，贡献率降低了
１７７％、２１８％、２９９％和３０６％，射洪试验点与雅
安试验点的趋势一致。收获指数呈随施氮量的增加
先增后降的趋势，均以Ｎ９０和Ｎ１８０处理较高。
３　讨论与结论
３１　两种套作模式下玉米干物质积累分配差异
研究表明，间套作有利于促进作物增产，但不同
作物形成的间套作体系种间关系不一致。豆科与大
多数禾本科作物间套作时，表现出禾本科的间作优
势，禾本科与禾本科间套作，间套优势仍然存在，只不
过优势作物与劣势共同存在［３，２０－２１］。本研究得出，
玉／豆和玉／薯模式下，玉米大喇叭口期在其行间分别
套作了甘薯和大豆，与大豆套作的玉米在蜡熟期干物
质积累量表现出明显优势，并且向籽粒的转运量和转
运速率提高，有利于玉米产量的增加，结果表现为玉／
豆模式中玉米产量较玉／薯模式中的玉米产量提高
２４％ ３２％，这与雍太文等人的研究结果一致［２］。
昝亚玲等［２２］、许艳丽等［２３］、田秀萍等［２４］、任广
鑫等［２５］的研究表明，轮作有利于作物产量的提高，
但不同的轮作方式对作物产量的影响较大，普遍认为
豆科作物与禾本科作物间的轮作是最有益的。本研
究也表明，分带轮作后，玉米前茬分别是大豆和甘薯，
由于轮作效应和套作优势同时存在，使玉／豆模式下
在玉米生长前期干物质积累量就显著高于玉／薯模
式，到成熟期两种模式下玉米单株干物质积累相差达
２６８ｇ／ｐｌａｎｔ，茎秆和叶片向籽粒的输出率和贡献率也
高于与甘薯套作，收获指数玉／豆模式平均比玉／薯模
式高００２，最终玉／豆模式下玉米产量较玉／薯模式增
幅加大，两年两个试验点分别增加７４％和１４４％。
３２　两种套作模式下玉米干物质积累分配的氮肥调
控效应差异
有研究表明，不同的间套作模式下作物适宜的施
氮量差异较大［２６］，但也有研究得出，不同种植模式下
施氮水平对作物产量的影响差异不显著［２７］。本研究
结果也表明，两种套作模式在适宜的施氮水平下，与
同一模式其他施氮水平相比，提高了干物质增长速
率，延长了灌浆持续天数，有利于茎鞘和叶片的干物
质向籽粒转移，显著提高收获指数，进而提高玉米的
增产潜能，玉／豆模式下 Ｎ１８０处理的两试验点平均
产量达最高为８０６６ｋｇ／ｈｍ２，玉／薯模式下Ｎ２７０处理
２５
１期　　　 王小春，等：玉米／大豆和玉米／甘薯模式下玉米干物质积累与分配差异及氮肥的调控效应
书书书
表
４　
两
种
模
式
中
不
同
施
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玉
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群
体
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质
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累
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注
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—
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；
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—
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期
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ｌｌｉ
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ｓｔａ
ｇｅ
；
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—
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熟
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期
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积
累
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大
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率
出
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间
，
△
ｔ表
示
快
速
积
累
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（干
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质
积
累
快
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时
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３５
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
书书书
表
５　
两
种
模
式
下
不
同
施
氮
量
处
理
对
玉
米
各
器
官
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物
质
分
配
与
转
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ｅｍ
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ｅｎ
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鞘
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ｅｍ
ｓ
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ａ
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０．
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ａ
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．８
ｂ
１３
１．
５
ｂ
０．
５１
ａ
４５
１期　　　 王小春，等：玉米／大豆和玉米／甘薯模式下玉米干物质积累与分配差异及氮肥的调控效应
书书书
续
表
５
Ｔａ
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５５
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
的产量才能达到较高水平，平均为７３４２ｋｇ／ｈｍ２。并
且在低施氮量（Ｎ０、Ｎ９０、Ｎ１８０）处理下玉米与大豆
套作的产量显著高于玉米与甘薯套作，而高氮处理
下，两模式的干物质积累和产量的差异不大，一方面
可能与基础肥力有关，大豆和甘薯前作对土壤肥力
的影响差异较大，郑伟等［２８］、石玉海等［２９］、张铭
等［３０］的研究也表明，在高肥力条件下控制氮肥用量
可达到高产，而低肥力条件下增施氮肥才能提高产
量和氮肥利用率。另一方面可能是由于低施氮量条
件下的大豆固氮能力增加，可转移较多的氮素给玉
米，使土壤中的氮含量增加，反硝化作用减弱，这与
雍太文等人的研究结果一致［３，６］。对于大豆向玉米
转移强度与施氮量之间的数量关系还有待于进一步
研究。
　　据此，要提高西南丘陵旱地的玉米产量，应优化
种植模式，选择玉米与大豆套作，并且采用分带轮作
的种植方式，既有利于提高玉米产量，又可避免大豆
的连作障碍；且氮肥管理措施应因种植模式不同而
有所差异。因此，在西南丘陵旱地上的中、高等肥
力条件下，与大豆套作的玉米施氮量应为 Ｎ１８０
ｋｇ／ｈｍ２，而与甘薯套作的施氮量应提高至 Ｎ
２７０ｋｇ／ｈｍ２。
参 考 文 献：
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ｂａｃｔｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎ
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ａｎｄｗｈｅａｔ／ｍａｉｚｅ／ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｒｅｌａｙｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．
ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１２，１８（４）：８０３－８１２
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ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｍｕｌｃｈａｎｄＮＰＫｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｏｎｍａｉｚｅｙｉｅｌｄｓａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔ
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ＬｉｕＷ，ＬüＰ，ＳｕＫｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙｏｎｔｈｅｇｒａｉｎ
ｙｉｅｌｄａｎｄｓｏｕｒｃｅｓｉｎｋｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｕｍｍｅｒｍａｉｚｅ［Ｊ］．
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙ，２０１０，２１（７）：１７３７－１７４３
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技术模式研究［Ｊ］．玉米科学，２００６，１４（４）：１３４－１３７．
ＭａＧＳ，ＸｕｅＪＱ，ＬｕＨＤ，ＺｈａｎｇＲＨ．Ｓｔｕｄｙｏｎｈｉｇｈｙｉｅｌｄａｎｄ
ｂｅｎｅｆｉｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＳｈａｎｄａｎ８８０６［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
ＭａｉｚｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００６，１４（４）：１３４－１３７
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