玉豆带状间作模式对土壤水热动态变化及大豆产量的影响

Effects of different strip intercropping of soybean on soil hydrothermal dynamics and soybean yield

摘要

为明确大兴安岭南麓玉豆不同带状间作模式土壤水热变化特征及作物产量形成差异，以大豆‘东生19号’、玉米‘益农玉12号’为供试品种，2023和2024年连续2年设置大豆2行玉米4行（S₂M₄）、大豆2行玉米6行（S₂M₆）、大豆4行玉米4行（S₄M₄）、大豆4行玉米6行（S₄M₆）、大豆6行玉米6行（S₆M₆）和传统的大豆2行玉米2行（S₂M₂）等6个玉豆带状间作模式，测定土壤含水率、土壤容重、土壤贮水量、土壤温度、产量等指标，分析大豆全生育期土壤水热动态变化与产量的关系。结果表明：2年的带状间作模式中，大豆带的0—10、>10—20、>20—40 cm 3个土层的土壤含水率均随大豆生育时期的推进呈现单峰曲线变化趋势，且3个土层的土壤含水率均随玉米带行数的增加而减少，而大豆带的耗水量则随玉米带行数的增加而增加；大豆带的0—15 cm土层温度整体上随着生育时期的推进呈现单峰曲线变化趋势，且随着玉米带行数的增加而升高；2023和2024年，S₄M₄、S₄M₆、S₆M₆的大豆经济产量分别比S₂M₂高出19.86%、42.05%、76.82%和57.15%、13.31%、57.18%，水分利用效率分别高出19.16%、40.34%、76.16%和58.91%、11.13%、54.37%，且大豆带经济产量、生物产量及水分利用效率均随玉米带行数的增加而减少；而2年的群体产量、土地当量比最高值分别出现在S₂M₂、S₄M₄，但与其他处理的差异并不显著。综合间作系统作物产量、高产高效以及区域机械化作业水平等多方因素，大豆4行玉米4行（S₄M₄）带状间作模式更适合大兴安岭南麓旱作地区大豆和玉米高效生产。

Abstract

To clarify the characteristics of soil water and heat changes and the differences in crop yield formation among different strip intercropping patterns of corn and soybean in the southern foot of the Great Khingan Mountains， the varieties tested were soybean ‘Dongsheng 19’ and maize ‘Yinnongyu 12’. Six intercropping patterns of soybeans， 2 rows of soybeans and 4 rows of corn （S₂M₄）， 2 rows of soybeans and 6 rows of corn （S₂M₆）， 4 rows of soybeans and 4 rows of corn （S₄M₄）， 4 rows of soybeans and 6 rows of corn （S₄M₆）， 6 rows of soybeans and 6 rows of corn （S₆M₆）， （the traditional two rows of soybeans and two rows of corn S₂M₂）， were designed in both 2023 and 2024. The influence on the dynamic changes of soil water and heat throughout the entire growth period of soybeans， as well as their yield and water use efficiency were analyzed. The results show that： During 2023 and 2024， the soil moisture content of the three soil layers of 0-10， >10-20， and >20-40 cm in the soybean strip presented a single-peak curve variation trend with the progress of the soybean growth period. Moreover， the soil moisture content in the three soil layers all decreased with the increase of the number of rows in the corn strip， while the water consumption of the soybean strip increased with the increase of the number of rows in the corn strip. The soil temperature in the 0-15 cm soil layer in the soybean zone generally showed a single-peak curve variation trend with the progress of the growth period， and increased with the increase of the number of rows in the corn zone. During the two years， the economic yield and water use efficiency of soybeans in S₄M₄， S₄M₆ and S₆M₆ were all higher than those in S₂M₂ treatment. The economic yield was 19.86%， 42.05%， 76.82% and 57.15%， 13.31%， 57.18% higher than that in S₂M₂ treatment， respectively. The water use efficiency was 19.16%， 40.34%， 76.16% and 58.91%， 11.13%， 54.37% higher than that of the S₂M₂ treatment， respectively. Moreover， the economic yield， biological yield and water use efficiency of the soybean strip all decreased with the increase of the number of rows in the corn belt. During the two years， the highest values of group yield and land equivalent ratio occurred in S₂M₂ and S₄M₄， and the differences were not significant. Taking multiple factors such as crop yield， high yield and efficiency， as well as the level of regional mechanized operation in the intercropping system into account the S₄M₄ treatment can be promoted in the southern foot of the Great Khingan Mountains.

Graphical abstract

关键词

玉豆间作 / 土壤含水率 / 土壤温度 / 大豆产量 / 水分利用效率

Key words

intercropping of jade beans / soil moisture content / soil temperature / soybean output / water use efficiency

随着人口的增长以及生活水平提升的需求，我国粮油需求量不断增大。一方面，我国耕地面积有限，致使我国的粮食产需仍将长期维持紧平衡态势。而玉米和大豆属于粮油饲兼用作物，占粮食和饲料粮需求的49%和95%^［1］。另一方面，我国大豆需求严重依赖进口，对外依存度在80%以上^［2-4］，且玉米在2020年也由净出口转为净进口^［2］，2种作物产需缺口扩大，加之两者一直存在土地竞争问题^［5］。寻求一种作物多样、经济高效、土地产出率高的农业可持续发展模式对保障中国粮油安全具有重要意义。

带状复合种植是从传统间套作的基础上创新发展而来；不仅能够提高耕地复种指数和养分利用率，而且结合隔年倒茬，能有效缓解农业投入高和环境污染等问题，在现代农业中有很大的发展空间^［6］。玉米和大豆间作属于禾本科和豆科间套作复合种植模式，其生物学特性、时空搭配、资源利用在复合种植时具有显著的互补性^［5］。玉米和大豆以高位作物和低位作物形成田间通风道，增加群体内空气流通量，避免在增加密度的情况下作物出现CO₂浓度低于补偿点减弱光合作用的问题^［7］。2种作物对光、水、养分等资源在时间和空间利用上的差异、根系结构差异以及年际间交替轮作种植可避免土壤养分的偏耗，增加了土壤微生物群落的多样性，进一步改善了土壤结构^［8-9］。间作模式中的高耗水作物通过吸收相邻带的土壤水分从而减缓干旱胁迫并提高系统的水分利用效率^［10-11］；通过作物带间太阳辐射的遮蔽作用^［12］，避免夜间土壤温度快速下降^［13］、高温时段的土壤温度过高等作用^［14］，使得土壤温度波动小于单作系统，更具有稳定性。大量研究已表明，大豆玉米间作处理下，土地当量比均>1，较单作更有优势^［15-17］。间作处理中，玉米和大豆均有一定程度的减产，但总产量与经济效益均高于作物单作的处理。其中，间作处理的经济效益较单作玉米增收达到20%~30%，较单作大豆增收达到60%~70%^［18-19］。

虽然对间套作水分利用的研究较多，但不同农业区域土壤、气候条件、资源等存在差异，玉豆间作不同模式间的土壤水热变化也可能存有区别。寇红太等^［20］研究发现在西北旱区2行玉米4行大豆带状间作处理（M₂S₄）的水分利用效率最大；毛海龙等^［21］研究表明，玉米4行大豆4 行的配置模式为西辽河平原灌区以青贮利用为目的玉米大豆带状间作的最优模式；张亮等^［22］研究发现，玉米大豆3∶5、4∶6行的带状间作为云南省最优配置，被广泛应用。目前，针对于内蒙古东部地区玉米和大豆间作种植体系土壤水热及产量的研究鲜见报道。本试验以玉米大豆间作种植模式为研究对象，在大兴安岭南麓地区设置不同玉豆间作种植模式，分析土壤含水量、耗水量、土壤温度、产量以及水分利用效率等的变化，旨在揭示玉豆不同带状间作模式在大兴安岭南麓地区的土壤水热动态变化规律，及其对大豆产量和水分利用效率的影响，以期为大兴安岭南麓地区适宜种植模式的筛选提供参考。

1　材料与方法

1.1　试验区概况

试验于2023—2024年在大兴安岭南麓，松嫩平原西北缘，内蒙古自治区呼伦贝尔市阿荣旗市长发村试验地（47°56′54″ N，122°02′30″ E，海拔 256 m）进行。试验地气候类型为温带大陆性半湿润气候，全年的日照时数大约在2 750~2 850 h，年有效积温2 394.1 ℃，无霜期为90~130 d，见图1。土壤类型为典型黑土，有机质51.0 g/kg，pH 5.92，全氮2.8 g/kg，全磷1.73 g/kg，全钾26.43 g/kg，碱解氮27.37 mg/kg，速效磷7.23 mg/kg，速效钾463.73 mg/kg。

1.2　供试材料

供试玉米品种为‘益农玉12号’购自哈尔滨市益农种业有限公司，出苗至成熟生育日数为116 d左右，需≥10 ℃活动积温2 280 ℃左右；大豆品种为‘东生19号’，购自齐齐哈尔市富尔农艺有限公司，亚有限结荚习性，出苗至成熟生育日数为113 d左右，需≥10 ℃活动积温2 150 ℃左右。

1.3　试验设计

试验采取随机区组试验设计，设大豆玉米带状间作6个处理模式：大豆2行玉米4行（S₂M₄）、大豆2行玉米6行（S₂M₆）、大豆4行玉米4行（S₄M₄）、大豆4行玉米6行（S₄M₆）、大豆6行玉米6行（S₆M₆）和传统的大豆2行玉米2行（S₂M₂）为对照，每个处理3次重复，见表1。起垄种植，一垄双行。垄上行距45 cm，垄间行距65 cm，垄长667 m，其他管理方式同大田。

1.4　样品采集及指标测定

1.4.1　土壤含水率

分别于大豆的苗期、分枝期、开花期、结荚期、鼓粒期、成熟期，在行间选3个点，每个点取0—10、>10—20、>20—40 cm土层土壤，将3个点同一土层的土样混合，放入铝盒中用烘干法^［20］测定土壤含水率，每处理重复 3 次。计算公式如下：

W=\frac{m_{\mathrm{1}}-m_{\mathrm{2}}}{m_{\mathrm{2}}-m_{\mathrm{3}}}×\mathrm{100}\mathrm{\%}

式中：W为土壤含水率，%；m_{\mathrm{1}}为湿土加铝盒的质量，g；m_{\mathrm{2}}为烘干土加铝盒的质量，g；m_{\mathrm{3}}为铝盒的质量，g。

1.4.2　土壤容重

采用环刀法^［20］在大豆播前和成熟期测定0—10、>10—20、>20—40 cm 3个土层的土壤容重，取样同上，每次测定重复3次。计算公式如下：

\rho =\frac{m_{\mathrm{4}}-m_{\mathrm{5}}}{V}

式中：\rho，土壤容重，g/cm³；m_{\mathrm{4}}，土壤和环刀质量之和，g；m_{\mathrm{5}}，环刀质量，g；V，环刀体积，100 cm³。

1.4.3　土壤贮水量

计算播前和收获后0—40 cm土层的土壤贮水量。计算公式如下：

H=h×W×BD×10（1）

H_{N=}{\sum }_{\mathrm{1}}^{n}H=H_{\mathrm{1}}+H_{\mathrm{2}}+\cdots +H_n（2）

式中：H_N，各土层的土壤贮水量，mm；H，不同土层的土壤贮水量，mm；h，土层深度，cm；W，土壤含水率，%；BD为土壤容重，g/cm³；10，单位换算系数。

1.4.4　生育期耗水量

采用水分平衡法^［20］计算农田耗水量， 计算公式如下：

ET=I+Q+U+R+F±ΔW

式中：I，该生育时期灌水量，mm；Q，该生育时期降雨量，mm；U，地下水通过毛细管作用上移补给作物的水量，试验地地下水埋藏较深，其补给量可忽略不计，故U=0，R为地表径流量，试验地土地平坦，故R=0，F为下边界排水量，mm。

1.4.5　土壤温度

在大豆带插入地温计，对大豆各生育时期土温进行测定。测量时间为9：00—10：00，测量土层为0—15 cm，1个土层，3次重复。

1.4.6　产量

收获期，2行种植模式取单垄上1 m内大豆植株和单垄上10 m内玉米植株，重复3次；4行种植模式取并行2垄1 m内大豆植株和并行2垄10 m内玉米植株，重复3次；6行种植模式取并行3垄1 m内大豆植株和并行3垄10 m内大豆植株，重复3次，脱粒后测定大豆和玉米的粒重及水分，计算2种作物的经济产量。

1.4.7　土地当量比

土地当量比计算公式如下：

LER=\frac{Y_{\mathrm{i}\mathrm{m}}}{Y_{\mathrm{s}\mathrm{m}}}+\frac{Y_{\mathrm{i}\mathrm{s}}}{Y_{\mathrm{s}\mathrm{s}}}

式中：Y_im和Y_is分别为间作玉米和大豆的籽粒产量，Y_sm和Y_ss分别为单作玉米和大豆的籽粒产量，LER>1.0为间作优势，LER<1.0为间作劣势。

1.4.8　水分利用效率

水分利用效率是指单位耗水量下作物的产量，计算公式如下：

WUE=\frac{Y}{\mathrm{E}\mathrm{T}}

式中：WUE，水分利用效率，kg/（mm·hm²）；Y，大豆产量，kg/hm²；ET，土壤耗水量，mm。

1.5　数据分析

利用 Microsoft Excel、SPSS 27.0等软件进行数据的处理和统计分析；试验数据使用单因素方差分析检验试验处理间的差异显著性，并用Origin 2021制作图表。

2　结果与分析

2.1　对土壤水热动态变化的影响

2.1.1　土壤含水率的影响

由图2可知，2023、2024年不同处理0—40 cm土层土壤含水率在大豆整个生育期内表现为单峰曲线变化趋势，峰值出现在开花期及结荚期。2023年，0—10 cm土层中，苗期S₂M₄、S₄M₄、S₄M₆、S₆M₆的土壤含水率均显著低于传统的S₂M₂（P<0.05）；分枝期，S₂M₂的土壤含水率均显著高于其他处理（P<0.05）；在开花期、结荚期、鼓粒期，S₆M₆的土壤含水率均显著高于其他处理（P<0.05）；除苗期、开花期外，其余时期均表现出大豆带的土壤含水率随玉米带行数的增加而升高，且在分枝期、成熟期不同处理的差异均达显著水平（P<0.05）。>10—20 cm土层中各生育时期各处理土壤含水率与0—10 cm土层情况大体一致。>20—40 cm土层，苗期阶段S₂M₆的土壤含水率显著高于其余处理（P<0.05）；分枝期和开花期，S₂M₂的土壤含水率均显著高于其他处理（P<0.05）；结荚期，各处理土壤含水率由高到低为S₆M₆>S₄M₆>S₂M₂>S₂M₄>S₄M₆>S₂M₆；在开花期、结荚期、鼓粒期，大豆带的土壤含水率随玉米带行数的增加而减少，且在鼓粒期差异显著（P<0.05），S₂M₄、S₂M₆的土壤含水率分别比S₂M₂降低了1.73%、3.12%，S₄M₆的土壤含水率比S₄M₄降低了2.01%。

2024年，大豆各生育时期0—10 cm土层的土壤含水率变化情况与2023年基本一致；2024年，开花期、结荚期、鼓粒期的大豆带>10—20 cm土层土壤含水率均随玉米带行比的增加而减少，且在鼓粒期各处理的差异达显著水平（P<0.05），S₂M₄、S₂M₆分别比S₂M₂降低了0.57%、2.00%，S₄M₆的土壤含水率比S₄M₄处理降低了0.90%。2024年，开花期、结荚期、鼓粒期的大豆带>20—40 cm土层的土壤含水率均随玉米带行数的增加而减少，见图2（b）。

2.1.2　土壤容重的影响

由图3可知，2023年大豆成熟期，S₂M₂、S₂M₆、S₄M₆、S₆M₆的0—10 cm土层的土壤容重均显著高于播前（BQ）土壤容重（P<0.05）；S₂M₄的>10—20 cm土层的土壤容重则显著低于BQ（P<0.05）；S₄M₄、S₄M₆的>20—40 cm土层的土壤容重均显著低于BQ（P<0.05）。2024年，大豆成熟期各处理的土壤容重随着土层加深而升高，但均低于BQ。S₂M₆、S₄M₆、S₆M₆的0—10 cm土层的土壤容重分别比S₂M₂（对照）升高10.4%、11.3%、9.4%（P<0.05）；S₂M₄、S₆M₆的>10—20 cm土层的土壤容重显著低于S₂M₂，分别降低了20.6%、5.9%（P<0.05）；>20—40 cm土层，各处理土壤容重由高到低为S₂M₂>S₄M₄>S₆M₆>S₄M₆>S₂M₆>S₂M₄，且S₂M₂（对照）分别比S₂M₄、S₂M₆、S₄M₆、S₆M₆高28.9%、12.5%、11.1%、6.7%。

2.1.3　土壤贮水量的影响

由图4可知，2023和2024年成熟期各处理大豆带0—40 cm土层的土壤贮水量均显著低于BQ（P<0.05），且大豆带土壤贮水量均随玉米带行数的增加而减少。2023年成熟期，>10—20 cm土层，S₂M₂的土壤贮水量显著高于其他处理（P<0.05）；>20—40 cm土层，S₂M₆、S₄M₆的土壤贮水量都显著低于S₂M₂（P<0.05）；0—40 cm土层，S₂M₄、S₂M₆、S₄M₆的土壤贮水量均显著低于S₂M₂（P<0.05）。2024年成熟期0—10 cm土层，S₂M₄、S₆M₆处理的土壤贮水量显著低于S₂M₂处理（P<0.05），分别减少了11.4%、5.4%；>10—20 cm土层，S₂M₂处理的土壤贮水量最多，S₄M₆处理次多；>20—40 cm土层，各处理的土壤贮水量由高到低为S₂M₂>S₄M₄>S₆M₆>S₄M₆>S₂M₄>S₂M₆，且S₂M₂处理显著高于其他处理（P<0.05），分别增加了4.1%、7.3%、12.6%、19.6%、24.0%；0—40 cm土层，S₂M₄、S₂M₆、S₄M₆、S₆M₆处理的土壤贮水量显著低于S₂M₂处理（P<0.05）。

2.2　对土壤温度的影响

由图5可知，2023年，随着生育时期的推进，各处理大豆带0—15 cm土壤温度在分枝期达到最高点。在分枝期、开花期、结荚期以及鼓粒期，S₂M₆、S₄M₆的0—15 cm土层土壤温度始终高于其他处理，且在结荚期差异显著（P<0.05）；2024年大豆带0—15 cm土层的土壤温度随生育时期的推进呈现单峰变化趋势，且在结荚期达到峰值。在分枝期、开花期、结荚期、鼓粒期，S₂M₆、S₄M₆中0—15 cm土层的土壤温度始终高于其余处理，且在结荚期差异显著（P<0.05）。2年数据显示大豆带的0—15 cm的土层土壤温度具有随着玉米带行数的增加而升高的趋势。

2.3　对产量的影响

2.3.1　大豆产量

由表2可知，2023年，各处理大豆的经济产量由高到低为S₆M₆>S₄M₆>S₄M₄>S₂M₂>S₂M₄>S₂M₆，且各个处理间差异显著，S₆M₆、S₄M₆、S₄M₄处理的大豆经济产量较S₂M₂处理分别增产76.82%、42.08%、19.88%；在2024年，各处理的经济产量由高到低为S₆M₆>S₄M₄>S₄M₆>S₂M₂>S₂M₄>S₂M₆，且各处理间差异显著（P<0.05），S₆M₆、S₄M₆、S₄M₄处理的大豆经济产量较S₂M₂处理分别增产57.18%、13.31%、57.15%，2年最高经济产量均出现在S₆M₆处理，且大豆的经济产量表现出随玉米带行数的增加而减少。2023和2024年各处理间的生物产量变化趋势与经济产量相似，且S₆M₆处理均高于其他处理。2年数据表明，大豆带4行处理的收获指数整体上高于2行，而S₆M₆、S₄M₆、S₄M₄处理间及S₂M₂、S₂M₄、S₂M₆处理间均差异不显著。

2.3.2　玉米产量、群体产量和土地当量比

由表3可知，2023年的各处理玉米产量由高到低为S₂M₂>S₂M₄>S₂M₆>S₄M₄>S₄M₆>S₆M₆；2024年各处理的玉米产量中，S₂M₂最高，S₂M₆次高。2023年，各处理的群体产量中，S₂M₂最高，S₄M₄次高，且S₂M₂显著高于其他处理（P<0.05），分别比S₂M₄、S₂M₆、S₄M₄、S₄M₆、S₆M₆高10.21%、16.28%、8.34%、14.74%、21.91%；2024年各处理的群体产量与2023年情况大体一致。2年试验中，S₂M₂和S₄M₄的土地当量比均远远大于其他处理，且>1.00。

2.4　对大豆带耗水量及大豆水分利用效率的影响

由图6可知，大豆玉米间作不同带行数对全生育时期大豆带0—40 cm土层的耗水量有显著影响（P<0.05），2023年整体上显著高于2024年，且大豆带的耗水量随玉米带行数的增加而增加。2023年，S₂M₄、S₂M₆、S₄M₆处理的耗水量显著高于传统的S₂M₂处理（P<0.05），分别增加了1.13%、1.25%、1.29%；2024年，各处理的土壤耗水量由高到低为S₆M₆>S₂M₄>S₂M₆>S₄M₆>S₂M₂>S₄M₄。在大豆水分利用效率方面，2024年各处理整体上高于2023年，且大豆的水分利用效率均随玉米带行数的增加而降低。2023年各处理大豆的水分利用效率由高到低为S₆M₆>S₄M₆>S₄M₄>S₂M₂>S₂M₄>S₂M₆，S₂M₆的大豆水分利用效率最低，仅为0.86 kg/（hm²·mm）；2024年不同处理大豆的水分利用效率由高到低为S₄M₄>S₆M₆>S₄M₆>S₂M₂>S₂M₄>S₂M₆。

3　讨 论

3.1　对土壤水热动态变化的影响

土壤水不仅与地表水、地下水相联系，而且与热量传递关系密切，从而影响作物的生长环境，进一步作用于作物生产力及其形成过程^［23］。间作由于作物群体的多样性以及作物生态位的差异性，对土壤水热产生的影响较单作更复杂。高梦钒等^［24］研究表明，禾本科‖豆科间作模式中，豆科作物可增加群体冠层密度，减少蒸发，从而减少土壤水分的流失。由于2023年降水量高于2024年，2023年各土层土壤含水率均高于2024年（图2）；本研究中，大豆带的土壤含水量随着生育时期的推进呈现单峰曲线变化趋势，且峰值出现在开花期、结荚期，这和当地降水时期集中在7—8月有直接关联；大豆带的0—10、>10—20、>20—40 cm 3个土层和不同生育时期的土壤含水量都呈现出随玉米带行数的增加而减少的趋势，且在分枝期、结荚期、鼓粒期均较明显，而耗水量呈现出随玉米带行数的增加而增加的趋势，这与王雅梅等^［25］的研究结果类似。土壤容重反映了土壤物理结构的优劣，土壤结构又影响着土壤水、气、热等参数^［20］，进一步作用于作物生长发育动态与产量构成。本研究中，各处理土壤容重随着土层深度的加深而增大，这与刘敏等^［26］的研究结果类似。

间作较单作能够双向调节土壤温度，使作物生长环境更具稳定性^［27］，对作物生长发育和产量形成具有积极的影响。在本研究中，大豆带0—15 cm土层的土壤温度随着生育期推进呈现单峰趋势变化（图5），这与该地区气候条件有直接联系。且大豆带0—15 cm土层的土壤温度还随玉米带的带数增加而呈现升高的趋势（图5）。这可能是因为玉米与大豆地上部和地下部生态位的差异，在环境条件如太阳光辐射、土壤水分等方面产生相互作用导致的^［14］。已有对玉米间作、单作处理的研究表明，土壤表层温度由高到低表现为玉米单作>玉米间作>豌豆||大豆||绿肥^［28-30］，这说明间作处理中可能存在热量从玉米带向相邻作物带传递的现象。

3.2　对产量及水分利用效率的影响

赵小光等^［31］研究表明，玉米间作模式下增密种植使玉米和大豆均有一定程度减产，且大豆产量下降幅度较大，但总产量均显著高于作物单作产量。并且与玉米单作相比，间作模式的经济产值增加20%左右^［19］。本研究中同带数的大豆产量随着玉米带带数的增加而减少，且大豆4行的带状间作产量及收获指数整体上高于2行的带状间作，这与李同亮等^［32］、刘席文等^［33］、赵小光等^［34］的研究结果一致。

水分利用效率作为反映作物产量与用水量关系的指标，数值高代表作物对土壤水分利用的高效^［27］。王庆杰等^［35］研究表明，玉米大豆间作处理下水分利用效率要显著高于大豆及玉米单作处理。本研究2年的试验结果显示，随着间作玉米带行数的增加，大豆带的水分利用效率呈现显著下降趋势（图6），这与刘洋等^［36］的研究结果相类似。王晨等^［37］研究发现，在禾豆间作系统中，由于2种作物的水分利用效率在不同土层存在显著差异，使间作系统具有较高的水分利用效率。鲜高结等^［38］研究指出，由于玉米和大豆在水分利用生态位方面存在差异性，使得玉米能够从大豆带获得水分补充，从而导致大豆带耗水量增加，最终导致大豆带水分利用效率降低，与本研究结果一致。

4　结 论

2年的大豆玉米带状间作模式中，大豆带0—10、>10—20、>20—40 cm 3个土层的土壤含水率均随大豆生育时期的推进呈单峰曲线变化趋势，且3个土层的土壤含水率均表现出随玉米带行数的增加而减少。2023年各处理耗水量整体上显著高于2024年，且大豆带耗水量随玉米带行数增加而增加，而大豆带的经济产量、生物产量及水分利用效率均随玉米带行数的增加而减少。2年，大豆带0—15 cm土层的土壤温度整体上随着生育时期的推进呈现单峰曲线变化趋势，且随着玉米带行数增加而升高。2年，不同处理的大豆最高经济产量、最高生物产量均出现在大豆6行玉米6行的带状间作处理（S₆M₆）；而系统籽粒产量最高值出现在大豆2行玉米2行处理（S₂M₂），但与大豆4行玉米4行处理（S₄M₄）差异不显著，S₄M₄分别比其他模式高出8%~22%，且S₄M₄土地当量比最高。综上，大豆4行玉米4行带状间作模式（S₄M₄）更适合大兴安岭南麓旱作地区大豆和玉米的高效生产。

参考文献

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基金资助

内蒙古农牧业创新基金项目(2023CXJJN18)

内蒙古自治区科技计划项目(2022YFDZ0071)

内蒙古自治区科技计划项目(2025KYPT0006)