调亏灌溉对玉米大豆间作群体光能辐射利用效率的影响

作     者：陈文聪 段世名 廖祺 杜太生 CHEN Wencong;DUAN Shiming;LIAO Qi;DU Taisheng

作者机构：农业水资源高效利用全国重点实验室北京100083 甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站甘肃武威733000 中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2025年第44卷第4期

页      面：1-14页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(52239002) 

主　　题：间作 调亏灌溉 辐射利用效率 玉米 大豆 

摘      要：【目的】针对我国西北旱区玉米大豆间作种植模式下种间光能分配不均、群体光能辐射利用效率和灌溉水利用效率低的问题,本研究提出了一种通过对单一作物非关键生育时期控水(I),调节作物冠层覆盖度和光合作用,以期减少玉米对大豆的荫蔽,在减少灌水量的同时实现产量和光能辐射利用效率双提升的思路。【方法】本研究设置4个水分处理(IW1:玉米100%I-大豆100%I;IW2:玉米100%I-大豆50%I;IW3:玉米50%I-大豆100%I;IW4:玉米50%I-大豆50%I)和2个玉米品种(C1:冠层紧凑型先玉335;C2:冠层平展型陇单4号),单作对应2个水分处理(MW1:100%I;MW4:50%I),单作与间作作物品种一致。测定各处理植株形态指标和净光合速率、生育期内冠层光能截获量变化、竞争比、土地当量比和灌溉水利用效率。【结果】(1)水分处理相同时,与同C2品种玉米间作的大豆相比,与C1品种玉米间作大豆P_(n)、LAI及地上部生物量显著增加26.90%、5.38%、5.42%,大豆IPAR显著降低6.25%,且显著提高间作群体总RUE。(2)间作玉米品种相同时,不同水分处理对玉米和大豆的P_(n)、株高、LAI及地上部生物量均有显著影响。其中与IW2处理相比,IW3处理灌水量减少16.79%,大豆P_(n)、LAI及地上部生物量均显著增加,且大豆IPAR显著降低10.43%,间作群体总RUE显著提高2.42%。(3)水分处理相同时,与C1品种玉米间作大豆产量、iWUE、CRs显著高于与C2品种玉米间作大豆,此外,与C1品种玉米间作的群体总LER平均显著提高2.38%。(4)间作玉米品种相同时,不同水分处理对大豆产量、CRs和间作群体总iWUE、LER均有显著影响。其中,与IW2处理相比,IW3处理可使大豆增产19.95%,间作群体总iWUE、总LER显著提高15.17%、8.12%。【结论】IW3处理结合紧凑型玉米品种能显著促进大豆生长,提高间作群体光能辐射利用效率。