全 文 ：书玉米－紫花苜蓿间作模式与效应研究
刘忠宽１，曹卫东２，秦文利１，智健飞１，刘振宇１
（１．河北省农林科学院农业资源环境研究所，河北 石家庄０５００５１；２．中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京１０００８１）
摘要：以玉米和紫花苜蓿间作系统为研究对象，研究了不同间作模式和不同减氮水平下的光照强度、透光率、土壤
养分含量、玉米产量、苜蓿产量和单位面积纯收益变化规律。结果表明，随着玉米大行距的加大，玉米行间和苜蓿
带与玉米带间隔中部、底部的光照强度和透光率均表现增大趋势，除Ｔ４处理外，其他处理的玉米行间中部、底部的
光照强度和透光率均高于对照ＣＫ。间作处理的有机质、有机氮、速效氮较对照均成增加趋势，而且这种趋势随着
间作时间的延长越发明显，土壤有机质、有机氮、速效氮含量随玉米大行距的加大均成增加趋势。在保持单位面积
株数相同的情况下，３个试验年份玉米籽粒产量均以Ｔ２处理最高，除Ｔ４处理玉米籽粒产量低于对照外，其他处理
产量均高于对照，苜蓿产量随玉米大行距的加大均成增加趋势；３个试验年份单位面积纯收益均以Ｔ３处理最高，
所有间作处理单位面积纯收益均高于对照。减氮均不同程度地造成了玉米减产，但随着间作时间的延长减氮所造
成的减产幅度逐渐降低，到试验第３年，Ｒ１和Ｒ２处理的玉米产量与ＣＫ相比没有显著性差异（犘＞０．０５）；试验第３
年Ｒ１和Ｒ２处理的单位面积纯收益均高于ＣＫ，但差异不显著（犘＞０．０５）。
关键词：玉米；紫花苜蓿；间作；模式；效应
中图分类号：Ｓ３４４．１６；Ｑ９４５．７９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２００９）０６０１５８０６
间作作为农业生产实践中一项增产措施，在我国粮食生产中发挥着重要作用［１］。间作目的是在有限时间内，
有限土地面积上收获２种以上作物的经济产量，降低逆境和市场风险［２］。同时它具有充分利用资源和高产高效
的特点，因此，在未来农业持续发展中占有越来越重要的地位。
间作能增产也能增收，但间作作物间同时也存在互补与竞争，即２种作物在环境资源利用上发生争夺，并且
２种作物高度差、密度、行比及环境因素都影响竞争的态势，密度不同或者密度相同而行比不同，其种间竞争态势
及效应不同，从而引起产量和品质的差异［３～７］。研究指出［４，６，７］，间作互补效应是由密植效应和补偿效应构成的，
增加密度是间作优势形成的基础，而２作物补偿效应则是间作优势形成的条件，即当２种效应之和最大时，间作
优势才最大，产量才得以显著提高。
玉米（犣犲犪犿犪狔狊）与豆类作物间作，其株型、叶型、需光特性不同，增加复合群体总密度，从而增加了截光量和
侧面受光，减少漏光和反射，改善群体内部和下部的受光状况，提高了光能利用率［４，８～１１］。间作条件下不同作物
根系分布密度和入土深度不同，增加了作物根系吸收土壤水分的面积，有利于充分利用不同层次中各种形式的土
壤水分［１０，１１］；玉米和大豆（犌犾狔犮犻狀犲犿犪狓）间作，作物层次增加，叶面积加大，增加了地面的覆盖度，可保护土壤结
构，减少地表径流，水分渗透率提高，损失率降低，增加了水分的有效性［５，７～１０］。间作形成的带状结构，改变了群
体中的田间小气候，如通风率、ＣＯ２ 浓度、温度等显著增加［９～１１］。研究表明，间作条件下，禾本科作物的产量和氮
素吸收量往往比其在单作条件下提高很多，表现出明显的间作优势［２，５～１１，１４～１６］。在２作物的共生期间，豆科作物
可以向禾本科作物转移一定量的氮素［２，５］。在小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）和大豆间作的研究中发现［５，６，９］，小麦对
大豆磷吸收有促进作用，磷的吸收量显著增加，而且间作作物磷、钾养分吸收总量比单作相应提高了６％～２７％
和２４％～６４％。另外，通过禾本科作物与豆类作物间套作，土壤物理性状、养分状况和生物性状均有不同程度的
改善［９，１２，１３］。关于间作套种控制害虫效果的研究，国内外工作人员都做了大量深入、系统的工作，许多研究亦表
明，棉花（犌狅狊狊狔狆犻狌犿ｓｐｐ．）和玉米、高粱（犛狅狉犵犺狌犿犫犻犮狅犾狅狉）、苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）等作物间作或条带种植可以
减轻棉铃虫的为害，并能增加天敌数量［１４～１７］。
１５８－１６３
２００９年１２月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第１８卷 第６期
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．６
收稿日期：２００８１２２９；改回日期：２００９０２０３
基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费项目（２００８０３０２９）和河北省自然科学基金项目（Ｃ２００８００１１８１）资助。
作者简介：刘忠宽（１９７１），男，河北唐山人，副研究员，博士。Ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｎｇｋｕａｎｊｈ＠１６３．ｃｏｍ
以往间作研究大多集中在间作的环境效应方面，而对不同间作模式及其环境效应和经济效益的对比研究较
少，不利于为特定区域提供环境友好、资源高效和经济可行的间作模式。本试验研究了玉米、苜蓿间作的模式及
产量、环境、经济等效应，以便正确处理玉米苜蓿间作作物间互补竞争关系，使其发挥最大互补优势，同时为合理
利用耕地资源、提高耕地综合生产能力和实现节能减排提供科学依据。
１ 材料与方法
１．１ 供试材料
试验于２００５－２００８年在沧州黄骅进行，供试土壤为潮土，基础养分含量：有机质１２．６５ｇ／ｋｇ，有机氮０．６８
ｇ／ｋｇ，速效氮３１．４９ｍｇ／ｋｇ，速效磷２２．１３ｍｇ／ｋｇ，速效钾１２９．６５ｍｇ／ｋｇ。供试玉米品种为农大１０８，苜蓿品种
为中苜一号。
１．２ 试验设计
间作模式试验：共５个处理（包括对照ＣＫ）。Ｔ１：玉米大行距８０ｃｍ，小行距５０ｃｍ，株距２６ｃｍ；Ｔ２：玉米大
行距１００ｃｍ，小行距４０ｃｍ，株距２４ｃｍ；Ｔ３：玉米大行距１２０ｃｍ，小行距３５ｃｍ，株距２２ｃｍ；Ｔ４：玉米大行距１４０
ｃｍ，小行距２４ｃｍ，株距２０ｃｍ。另设对照处理（当地常规种植方式，行距５８ｃｍ，株距３０ｃｍ，不种间作苜蓿）。玉
米密度均为６００００株／ｈｍ２。苜蓿和玉米按常规施肥。玉米密度均为６００００株／ｈｍ２。
玉米减氮试验：选择间作模式试验中的Ｔ３种植模式。苜蓿施肥按照河北省紫花苜蓿生产技术规程，玉米施
肥设６个处理：ＣＫ（常规施肥）；Ｒ１（氮肥减少５％，其他不变）；Ｒ２（氮肥减少１０％，其他不变）；Ｒ３（氮肥减少
２０％，其他不变）；Ｒ４（氮肥减少４０％，其他不变）；Ｒ５（不施氮肥，其他不变）。
２个试验均于２００５年５月上旬播种玉米，玉米收获后在玉米大行间播种苜蓿，条播，行距２０ｃｍ，距玉米行间
距２０ｃｍ。所有小区均固定田埂，做定位试验。２００６，２００７和２００８年５月上旬再在原有玉米种植行播种玉米。
所有处理４次重复，随机排列，小区面积１２０ｍ２（１０ｍ×１２ｍ）。
１．３ 测定项目和方法
试验前和玉米收获后在玉米行间、苜蓿行间、玉米带和苜蓿带间隔中部分别取０～２０ｃｍ土壤，同一小区混合
成一个土样，土壤样品主要测定有机质、速效氮和有机氮含量；利用ＺＦ．７７型照度计和ＬＡＩ２０００型冠层分析仪
分别测定光照强度和透光率，测定部位为间作苜蓿带与玉米带间隔中部，间作苜蓿带和玉米带中部，分别按玉米
和苜蓿的基部（贴近地表）、中部（株高１／２处）、冠层顶部（距植株顶部１０ｃｍ处）３个层次，同一层次按４个不同
位置测定，从喇叭口期开始每隔１０ｄ于上午１０：００－１１：００进行测定。
玉米取样日期为每年９月３０日，每个小区随机选取９株，籽粒、秸秆分别在６５℃烘干至恒重，用精确至
０．０１ｇ的电子天平称重，测定籽粒、秸秆的鲜重、含水量，从而推算产量。苜蓿每年刈割４次，每次刈割测定鲜草
产量、含水量，计算出干草产量。
２ 结果与分析
２．１ 不同间作模式光照强度和透光率比较
不同间作模式下，玉米行间、苜蓿带与玉米带间隔中部光照强度和透光率表现不同的变化特征（表１）。不论
是玉米行间还是苜蓿带与玉米带间隔中部，底层的光照强度和透光率均低于中部。随着玉米大行距的加大，玉米
行间中部、底部的光照强度和透光率均表现增大趋势，但当大行距增至１２０ｃｍ时开始下降，其中Ｔ４处理的中
部、底部的光照强度和透光率均低于对照ＣＫ。除了Ｔ２处理的中部、底部的光照强度和透光率与Ｔ４处理和ＣＫ
差异显著外（犘＜０．０５），其他处理间差异均不显著（犘＞０．０５）。苜蓿带与玉米带间隔中部的光照强度和透光率均
随着玉米大行距的增加而增强，Ｔ４处理与其他所有处理间、Ｔ３处理与Ｔ２、Ｔ１处理间差异显著（犘＜０．０５），Ｔ１
与Ｔ２处理间差异不显著（犘＞０．０５），底层和中部变化规律一致。
２．２ 不同间作模式土壤养分变化特征
作物与豆科植物合理间作可以持续改善土壤质量［９，１２～１５］。所有间作苜蓿的处理土壤有机质、有机氮、速效氮
均随着间作时间的延长成增加趋势，但差异不显著（犘＞０．０５）。间作试验第１年（２００６），所有间作处理的有机
质、有机氮、速效氮较对照均成增加趋势，但各处理间没有显著性差异（犘＞０．０５）。随着间作时间延长（２００７，
９５１第１８卷第６期 草业学报２００９年
２００８），除有机质各处理间差异不显著外（犘＞０．０５），有机氮、速效氮开始在有些处理间表现显著性的差异（犘＜
０．０５）。总的分析来看，玉米间作苜蓿的各处理的有机质、有机氮、速效氮较对照均成增加趋势，而且这种趋势随
着间作时间的延长越发明显，各间作处理间也呈这样的变化趋势。从与玉米大行距的关系来看，土壤有机质、有
机氮、速效氮含量随玉米大行距的加大均成增加趋势，即玉米大行距越大，土壤有机质、有机氮、速效氮含量越高。
表１ 不同间作模式玉米行间、苜蓿带与玉米带间隔中部光照强度和透光率的比较
犜犪犫犾犲１ 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳犾犻犵犺狋犻狀狋犲狀狊犻狋狔犪狀犱犾犻犵犺狋狋狉犪狀狊犿犻狋狋犪狀犮犲犫犲狋狑犲犲狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犪狋狋犲狉狀狊狅犳犮狅狉狀犻狀狋犲狉犮狉狅狆狆犻狀犵狑犻狋犺犪犾犳犪犾犳犪
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
玉米行间Ｒｏｗｓｐａｃｅａｔｃｏｒｎｓｅｅｄｌｉｎｇｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅ
光照强度
Ｌｉｇｈｔｉｎｔｅｎｓｉｔｙ（μｍｏｌ／ｍ２·ｓ）
底层Ｂｏｔｔｏｍ 中部Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ
透光率
Ｌｉｇｈｔｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ（％）
底层Ｂｏｔｔｏｍ 中部Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ
苜蓿带与玉米带间隔中部Ｉｎｔｅｒｖａｌｍｉｄｄｌｅｏｆｃｏｒｎｂｅｌｔａｎｄａｌｆａｌｆａｂｅｌｔ
光照强度
Ｌｉｇｈｔｉｎｔｅｎｓｉｔｙ（μｍｏｌ／ｍ２·ｓ）
底层Ｂｏｔｔｏｍ 中部Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ
透光率
Ｌｉｇｈｔｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ（％）
底层Ｂｏｔｔｏｍ 中部Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ
Ｔ１ ８４．８９ａｂ １１０．３３ａｂ １０．１ａｂ １３．２ａｂ ８６．６８ｃ １１２．３７ｃ １０．２ｃ １３．９ｃ
Ｔ２ ８７．２９ａ １１４．３７ａ １０．８ａ １４．７ａ ９１．８９ｃ １１９．３３ｃ １１．１ｃ １５．５ｃ
Ｔ３ ８５．７８ａｂ １１１．３１ａｂ １０．４ａｂ １３．９ａｂ １０１．７８ｂ １３９．３１ｂ １２．９ｂ １７．６ｂ
Ｔ４ ８２．６８ｂ １０７．３７ｂ ９．２ｂ １１．９ｂ １１３．２９ａ １６４．３７ａ １４．８ａ １９．７ａ
ＣＫ ８３．３５ｂ １０８．２２ｂ ９．５ｂ １２．８ｂ － － － －
注：２００６，２００７，２００８三年试验的平均结果；相同字母表示差异不显著（犘＞０．０５），不同字母表示差异显著（犘＜０．０５），下同。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅａｖｅｒａｇｅｏｆ２００６，２００７ａｎｄ２００８；Ｓａｍｅｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｎｏｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（犘＞０．０５），ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｃｅ（犘＜０．０５），ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
表２ 不同间作模式土壤养分变化特征
犜犪犫犾犲２ 犆犺犪狀犵犲狅犳狊狅犻犾狀狌狋狉犻狋狅狀犲犾犲犿犲狀狋狊犫犲狋狑犲犲狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犪狋狋犲狉狀狊狅犳犮狅狉狀犻狀狋犲狉犮狉狅狆狆犻狀犵狑犻狋犺犪犾犳犪犾犳犪
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
２００６年２００６ｙｅａｒ
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
（ｇ／ｋｇ）
有机氮
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｇ／ｋｇ）
速效氮
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｍｇ／ｋｇ）
２００７年２００７ｙｅａｒ
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
（ｇ／ｋｇ）
有机氮
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｇ／ｋｇ）
速效氮
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｍｇ／ｋｇ）
２００８年２００８ｙｅａｒ
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
（ｇ／ｋｇ）
有机氮
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｇ／ｋｇ）
速效氮
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｍｇ／ｋｇ）
Ｔ１ １２．６７ａ ０．６９ａ ３１．５５ａ １２．６８ａ ０．７０ａｂ ３１．５７ａｂ １２．６８ａ ０．７２ａｂｃ ３１．６０ａｂｃ
Ｔ２ １２．６７ａ ０．７０ａ ３１．５７ａ １２．６９ａ ０．７２ａｂ ３１．５８ａｂ １２．７０ａ ０．７４ａｂ ３１．６３ａｂｃ
Ｔ３ １２．６８ａ ０．７１ａ ３１．６１ａ １２．６９ａ ０．７５ａｂ ３１．６３ａｂ １２．７０ａ ０．７７ａ ３１．６８ａｂ
Ｔ４ １２．６９ａ ０．７３ａ ３１．６８ａ １２．７１ａ ０．７９ａ ３１．７１ａ １２．７３ａ ０．８１ａ ３１．７６ａ
ＣＫ １２．６５ａ ０．６７ａ ３０．７８ａ １２．６４ａ ０．６６ｂ ３０．７７ｂ １２．６３ａ ０．６５ｃ ３０．７６ｃ
初始土壤
Ｉｎｉｔｉａｌｓｏｉｌ
１２．６５ａ ０．６８ａ ３１．４９ａ １２．６５ａ ０．６８ｂ ３１．４９ａｂ １２．６５ａ ０．６８ｂ ３１．４９ｂ
２．３ 不同间作模式作物产量和效益分析
间作条件下，主作物产量与行间光照强度、透光率、养分供应与竞争、边行效应等因素有关［３～７］。在保持单位
面积株数相同的情况下（表３），３个试验年份玉米籽粒产量均以Ｔ２处理最高，分别达到１０６８０，１０８９０和１０９９５
ｋｇ／ｈｍ２；除Ｔ４处理玉米籽粒产量低于对照外，其他处理产量均高于对照，３年结果表现一致。第１年试验，各处
理间玉米籽粒产量差异均不显著（犘＞０．０５），随着间作时间延长，各处理间玉米籽粒产量差异越发明显，试验第２
年（２００７）玉米籽粒产量开始在部分处理间表现显著性的差异（犘＜０．０５），试验第３年（２００８）各处理间均达到了
显著性差异（犘＜０．０５）。苜蓿产量随玉米大行距的加大均成增加趋势，即玉米大行距越大，苜蓿产量越高，３个试
验年份各处理间均达到了显著性差异（犘＜０．０５）。从年际间变化来看，除对照外，各处理玉米籽粒产量和苜蓿产
０６１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．６
量均随着试验年限延长而增加。
单位面积纯收益受产量、成本和价格多重约束，除对照外，各处理单位面积纯收益均随着试验年限延长而增
加（表３）。３个试验年份单位面积纯收益均以Ｔ３处理最高，分别达到１０９５０，１３１７０和１３３９５元／ｈｍ２，其次依
次为Ｔ４、Ｔ２、Ｔ１处理，所有间作处理单位面积纯收益均高于对照，３年结果表现一致。各处理间单位面积纯收益
均存在差异性，但有的显著（犘＜０．０５）有的不显著（犘＞０．０５）。
２．４ 不同减氮处理玉米收获期籽粒产量和效益分析
试验第１年，所有减氮处理的玉米籽粒产量和单位面积纯收益均低于对照（表４），除Ｒ１处理和ＣＫ间差异
不显著外（犘＞０．０５），其他处理间差异显著（犘＜０．０５）。随着间作时间延长，试验第２年（２００７）Ｒ１处理的单位面
积纯收益高于ＣＫ，但差异不显著（犘＞０．０５），其他减氮处理的玉米籽粒产量和单位面积纯收益全部低于ＣＫ，除
Ｒ１处理的玉米产量和单位面积纯收益、Ｒ２处理的玉米产量与ＣＫ差异不显著外（犘＞０．０５），其他均达到了显著
性差异（犘＜０．０５）；试验第３年（２００８），Ｒ１和Ｒ２处理的单位面积纯收益均高于ＣＫ，但差异不显著（犘＞０．０５），
另外Ｒ１和Ｒ２处理的玉米产量与ＣＫ相比也没有显著性差异（犘＞０．０５）；除此之外，其他均达到了显著性差异
（犘＜０．０５）。综合分析来看，随着间作时间的延长，减氮所造成的减产幅度逐渐降低，到试验第３年，从单位面积
纯收益看减氮５％～１０％是可以的。
表３ 不同间作模式作物产量和效益
犜犪犫犾犲３ 犆狉狅狆狔犻犲犾犱犪狀犱犻狀犮狅犿犲狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犪狋狋犲狉狀狊狅犳犮狅狉狀犻狀狋犲狉犮狉狅狆狆犻狀犵狑犻狋犺犪犾犳犪犾犳犪
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
２００６年２００６ｙｅａｒ
玉米籽粒产量
Ｃｏｒｎｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
苜蓿鲜草产量
Ａｌｆａｌｆａｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
纯收益
Ｉｎｃｏｍｅ
（元Ｙｕａｎ／ｈｍ２）
２００７年２００７ｙｅａｒ
玉米籽粒产量
Ｃｏｒｎｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
苜蓿鲜草产量
Ａｌｆａｌｆａｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
纯收益
Ｉｎｃｏｍｅ
（元Ｙｕａｎ／ｈｍ２）
２００８年２００８ｙｅａｒ
玉米籽粒产量
Ｃｏｒｎｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
苜蓿鲜草产量
Ａｌｆａｌｆａｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
纯收益
Ｉｎｃｏｍｅ
（元Ｙｕａｎ／ｈｍ２）
Ｔ１ １０５００ａ ５８２０ｄ ９６９０ｂ １０５６０ａｂ ７８７５ｄ １１３２５ｃ １０７１０ａｂ ８８６５ｄ １１０４０ｃ
Ｔ２ １０６８０ａ ７３８０ｃ １０４２５ａ １０８９０ａ ９５７０ｃ １２５４０ｂ １０９９５ａ １０７２５ｃ １２６１５ｂ
Ｔ３ １０５６０ａ ９６９０ｂ １０９５０ａ １０６８０ａｂ １１９７０ｂ １３１７０ａ １０８１５ａ １３４４０ｂ １３３９５ａ
Ｔ４ １０２３０ａ １１０８５ａ １０８９０ａ １０２９０ｂ １３１８５ａ １２９７５ａｂ １０３８０ｂ １４８９５ａ １３２４５ａ
ＣＫ １０４１０ａ ０ ９３３０ｂ １０３０５ｂ ０ ９４９５ｄ １０３４０ｂ ０ ９６００ｄ
表４ 不同减氮处理玉米收获期籽粒产量和效益
犜犪犫犾犲４ 犆狅狉狀狔犻犲犾犱犪狀犱犻狀犮狅犿犲狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犖狉犲犱狌犮犲犱狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
２００６年２００６ｙｅａｒ
玉米籽粒产量
Ｃｏｒｎｙｉｅｌｄ（ｋｇ／ｈｍ２）
纯收益Ｉｎｃｏｍｅ
（元Ｙｕａｎ／ｈｍ２）
２００７年２００７ｙｅａｒ
玉米籽粒产量
Ｃｏｒｎｙｉｅｌｄ（ｋｇ／ｈｍ２）
纯收益Ｉｎｃｏｍｅ
（元Ｙｕａｎ／ｈｍ２）
２００８年２００８ｙｅａｒ
玉米籽粒产量
Ｃｏｒｎｙｉｅｌｄ（ｋｇ／ｈｍ２）
纯收益Ｉｎｃｏｍｅ
（元Ｙｕａｎ／ｈｍ２）
Ｒ１ １０４７５ａ １２０６６ａ １０６７６ａ １６１７９ａ １０８１３ａ １６２８２ａ
Ｒ２ １０３１９ｂ １１９８５ｂ １０５９６ａ １６０９７ｂ １０７７８ａ １６２６４ａ
Ｒ３ ９６０９ｃ １１２０９ｃ １００３９ｂ １５２６１ｃ １０５６７ｂ １６００６ｂ
Ｒ４ ８３４２ｄ ９５４９ｄ ８６５１ｃ １３１４８ｄ ９５０１ｃ １４５０９ｃ
Ｒ５ ５４９２ｅ ５８２０ｅ ５９８１ｄ ９２２７ｅ ６９１４ｄ １０９２１ｄ
ＣＫ １０５６０ａ １２４４３ａ １０６８０ａ １６１６５ａ １０８１５ａ １６２５３ａ
３ 讨论
在间作系统中，豆科／禾本科作物间作是传统农业中应用最为成功的一个组合［１，６～８］。利用此间作模式，热带
亚热带地区的小型农业生产者利用他生产了大量的谷物和植物蛋白；温带地区用他生产牧草发展畜牧养殖。豆
科固氮维持了这类系统的正常运转所必须的养分，因此在资源利用和环境友好方面，这种组合无疑是一个可持续
１６１第１８卷第６期 草业学报２００９年
的生产系统［１，５，６］。近年来，在不合理施用氮肥所带来的环境问题和过度依赖石化能源所产生的能源危机双重压
力下，国际上对豆科在间作农业和混作牧草中的固氮作用研究十分重视［４～６，８，１２，１３］。以往间作研究大多集中在间
作的环境效应方面，而对不同间作模式及其环境效应和经济效益的对比研究较少，因此不利于为特定区域提供环
境友好、资源高效和经济可行的间作模式。
本研究立足于河北省滨海中低产区，对玉米苜蓿不同间作模式及其环境效应和经济效益进行对比，结果表
明，在玉米苜蓿间作系统中，玉米行间中部、底部的光照强度和透光率随着玉米大行距的加大而表现增大趋势，但
当大行距增至１２０ｃｍ时开始下降，其中Ｔ４处理低于对照，这说明间作体系下玉米行间中部、底部的光照强度和
透光率不仅受大行距影响，而且与玉米小行距和株距有关。苜蓿与玉米间作后，土壤理化性质明显改善，主要表
现在土壤有机质、有机氮和速效氮含量增加，这是由于苜蓿能增加土壤有机质的积累［７，１２，１３］，另外，苜蓿根瘤菌具
有强烈的固氮能力［７］。间作可以增加主作物产量，但是否增产及增产幅度与间作模式和间作时间有关，从试验结
果看，玉米大行距增加到一定程度时玉米产量呈减产现象，这是因为玉米产量是行间光照强度、透光率、养分供应
与竞争、边行效应等因素综合作用的结果［３～７］；另外，随着间作时间延长不同处理间玉米产量差异幅度呈增大趋
势，这主要是与不同处理间土壤理化性状和肥力加速分化有关。主作物减氮均不同程度地造成了玉米减产，但随
着间作时间的延长减氮所造成的减产幅度逐渐降低，这可能与间作时间延长土壤理化性状和肥力改善有关；但从
单位面积纯收益来看，试验第３年减氮处理Ｒ１、Ｒ２均高于对照。无论是不同间作模式还是不同减氮水平，与对
照相比各处理单位面积纯收益的变化与玉米籽粒产量的变化存在一定的差异，说明作用于二者的因素是不同
的［１１］。因此，在玉米－紫花苜蓿间作系统中，采取的任何水肥等管理措施都要考虑到间作模式和间作时间因素，
同时，生产者追求目标不一样，应采取不同的间作模式和水肥等管理措施。
豆科／禾本科作物间作不仅改善了作物群体结构、提高了自然资源利用率、增强了群体抗逆性，而且减少了化
肥、农药的施用量，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益，既有利于国家粮食安全，又有助于提高农产品的
市场竞争力［１，３，１６，１８，１９］。
粮肥间作在河北省中低产地区有其重要意义，河北省中低产地区的经济特点是农牧并重，利用有限的土地资
源，既要发展农业，又要发展牧业，存在严重的人地矛盾、草畜矛盾，土地贫瘠化、盐碱化、沙化等退化严重。调整
耕地利用结构，特别是探讨土地利用中的最佳作物种植结构，对于防止耕地质量退化加剧极为重要，是河北省
中低产地区粮食安全、生态安全和农业可持续发展的重要保证［１９］。基于以上原因，在河北省中低产地区，将主要
农作物玉米与优良绿肥作物苜蓿间作，在满足了农区粮食需求的同时，又提供了优质牧草及粗饲料，有力地缓解
了人地矛盾、草畜矛盾，为河北省中低产农区的农业和畜牧业持续健康发展奠定了基础，同时也提高了耕地质量，
减少了化肥投入，具有显著的节能减排效果。因此，在河北省中低产农区，实行粮食作物与豆科绿肥牧草间作是
切实可行的。
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ｉｎｃｒｅａｓｅｄａｓｔｈｅｒｏｗｓｐａｃｅｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍｎａｒｒｏｗｔｏｗｉｄｅ，ａｎｄｉｎａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｔｈｅｙｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｉｎｔｈｅＣＫ
ｅｘｃｅｐｔｉｎＴ４．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ，ｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄａｖａｉｌａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｔｒｅａｔ
ｍｅｎｔｓｄｉｓｐｌａｙｅｄａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅＣＫ，ａｎｄｔｈｅｔｒｅｎｄｓｂｅｃａｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｏｂｖｉｏｕｓ
ｗｉｔｈｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｒｏｗｓｐａｃｅ．Ｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｃｏｒｎｎｕｍｂｅｒｐｅｒ
ｈｅｃｔａｒｅ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｒｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄｉｎＴ２ｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒ３ｙｅａｒｓ，ａｎｄｉｎａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｔｗａｓ
ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｉｎｔｈｅＣＫｅｘｃｅｐｔｆｏｒＴ４．Ａｌｆａｌｆａｙｉｅｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｒｏｗｓｐａｃｅ．ＲｅｄｕｃｅｄＮｕｓｅｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｒｅｄｕｃｅｄ
ｍａｉｚｅｙｉｅｌｄｏｆｖａｒｉｏｕｓｄｅｇｒｅｅｓ，ａｎｄｙｉｅｌｄｄｅｃｌｉｎｅｄｗｉｔｈｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｙｅａｒ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｃｅｏｆｙｉｅｌｄｂｅｔｗｅｅｎＲ１，Ｒ２，ａｎｄＣＫｉｎ２００８．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｃｏｒｎ（犣犲犪犿犪狔狊）；ａｌｆａｌｆａ（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）；ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ；ｐａｔｔｅｒｎ；ｅｆｆｅｃｔ
３６１第１８卷第６期 草业学报２００９年