王彦飞，曹国璠*
（贵州大学农学院，贵州 贵阳550025）
[摘要] 采用完全随机区组设计，设置玉米与花生的行比(5个水平)、玉米与花生的间距（3个水平）两个处理因素研究了不同模式下花期玉米花生氮磷钾分配的特点，分析了氮磷钾分配对作物产量的影响，比较总结了最好的间作模式即：玉米花生的行比为2:4，其次为2:8,并探讨了合理间作模式下的养分竞争机制。 [关键词] 玉米；花生；间作模式；营养分配
[中图分类号] [文献标识码] A
Effect of Different Intercropping Pattern on NPK Distribution of Maize and
Peanut in Flowering Stage WANG Yan-fei,CAO Guo-fan
(College of Agriculture,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025)
Abstract: The experiment was designed according to complete randomized block design, row ratio(5levels)
and spacing(3levels) of maize and peanut is used as treatment factors, the characteristics of different intercropping pattern on NPK distribution of maize and peanut in flowering stage was studied, the effect of NPK distribution on crop yield was analyzed, we compared and summarized the optimal intercropping pattern that the optimal row of maize and peanut is 2:4, and the next is 2:8. The mechanism of nutrient competition under reasonable intercropping pattern was studied.
Key words: maize; peanut; intercropping pattern; nutrient partitioning
间套作具有集约利用光、热、 肥、水等资源，减少病虫害，实现农业高产高效等优点，在我国传统农业和现代农业中具有重要作用[1]。随着人口增加和耕地面积的减少，间套作在各国农业生产中愈来愈受到重视。玉米花生间作能改善花生营养和田间小气候，提高玉米对强光和花生对弱光的吸收利用能力，实现对光的分层、立体高效利用[2~4]、提高复种指数和土地利用率。Ofori＆Stern研究表明豆类和非豆类植物间套作的复合群体可以利用不同的氮源来满足作物对氮的需求[5]。禾本科/豆科间作是一种广泛的种植方式，一般具有明显的产量优势，其增产的主要原因是，Stern（1993）认为豆科作物不仅能通过生物固氮作用满足自身的氮素营养需求，还可以把固定的氮素直接转移给与其邻近的禾本科作物，或通过豆科作物的氮素节约效应，节约土壤氮素供给与其邻近的禾本科作物，从而为间作优势提供了氮素营养保证[6]。但关于间作模式下植株氮磷钾配问题还需进一步研究，花期的小气候决定了作物花粉丰歉和后期产量。本试验主要研究了不同间作模式对花期玉米和花生氮磷钾分配的影响，分析了氮磷钾分配对产量的影响，探讨了合理间作模式下养分竞争机制，对玉米间作花生的合理施肥、养分调控具有指导作用，对提高玉米花生的产量和品质具有重要意义。 1. 材料与方法 1.1 试验材料
供试玉米品种为筑黄糯1号，花生品种为桂花22。
[收稿日期] 2010-03-27
[基金项目] 贵州省科学技术基金项目“地膜玉米间作花生增产增效机理研究”[黔科合J字（2008）2068] [作者简介] 王彦飞(1983—)，男，河南濮阳人，在读硕士生，研究方向：作物优质、高产、高效栽培理论与技术。E-mail: lslx513@163.com
*通讯作者：曹国璠。E-mail: cgf8933@126.com
1.2 试验设计
试验在贵州大学教学实验场进行，海拔1100m,土质黄壤,土壤全氮含量0.94g/kg、速效磷含量14.12mg/kg、速效钾含量127.23mg/kg。试验采用完全随机区组设计，两个处理因素，分别为玉米与花生的行比（A）和玉米与花生的间距（B），玉米与花生的行比分设A1，2:2、A2，2:4、A3，2:6、A4，2:8、A5，2:10五个不同水平，玉米与花生的间距分设B130cm、B240cm、B350cm三个水平，共15个处理，每个处理小区面积6m×4m,每个小区间隔50cm，随机排列。玉米株距35cm，花生株距15cm。与2010年4月中下旬整地播种，玉米采用育苗移栽的方式，播种前用50℃温水浸种12小时，并保湿48小时，播种时每穴2~3粒，浇水、覆膜，同时在玉米移栽区先铺好地膜。约播种后两周后，在玉米栽培区破膜移栽，同时播种催芽后的花生（催芽方式同玉米），每个小区的肥料处理相同,氮肥为180 kg/hm2 (碳酸氢铵),2/3 作为底肥,1/3在玉米拔节期作为追肥,磷肥120 kg/hm2 (过磷酸钙) ,钾肥90 kg/hm2 (硫酸钾) ,磷钾肥作为底肥一次施入。在玉米孕穗期揭膜，拣净残膜，防止污染土壤破坏土壤结构。中耕除草3~4次，防病虫害2~3次，8月下旬收获玉米，2~3周后收获花生。
1.2 测定项目及方法 1.2.1 干物重测定
在玉米和花生的花期每小区取玉米样本3株，花生5株，将茎叶分开，在105℃下杀青30min，之后在75℃下烘干24h,自然冷却至室温，分别测定其茎叶的干物重。之后研磨备用。 1.2.2氮磷钾含量测定
分别测定玉米和花生花期茎、叶的全氮、全磷、全钾。全氮测定采用H2SO4~H2O2消化~扩散法，全磷测定用钼锑抗比色法，全钾测定采用火焰光度计法。 1.2.3 经济性状测定
在玉米的成熟期，每个小区取十株样本，单独收获考种，各小区各采样十株，测定穗数、穗粒数、百粒重、秃尖等经济指标，小区单打单收计实产。于花生收获期取样五株，测定其单株饱果重、百果重、出仁率等经济指标并计算各小区产量。 1.3 数据处理
作物吸氮(磷、钾)量=各器官质量与氮(磷、钾)含量之积的总和，对于花期的玉米和花生器官包括茎干和叶片。养分竞争比率CRmp的计算,本实验用玉米相对花生对养分的竞争比率来衡量养分竞争能力CRmp=Um*Fm/Up*Fp，即养分吸收量与所占比例的乘积之比，若CRmp＞1说明玉米的营养竞争能力不花生强，若CRmp＜1说明花生的营养竞争能力比玉米强。数据采用EXCEL和DPS数据分析软件进行分析。 2. 结果与分析
2.1 花期植株氮磷钾分配情况
表1 各处理玉米花生氮磷钾吸收量比较
Table 1 The comparison of maize and peanut NPK uptake in all treatments
吸氮量（10-3g/
处理 A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3 A4B1 A4B2 A4B3 A5B1 A5B2 A5B3
株）
45.59 46.39 30.43 58.73 49.23 67.37 28.45 37.81 43.43 47.48 36.21 37.67 55.03 39.91 47.26
玉米 吸磷量（10-6g/株）
67.48 67.99 60.71 78.58 76.37 85.67 51.76 83.42 72.46 62.54 49.05 46.87 82.9 63.88 56.77
吸钾量（10-6g/株）
144.65 178.43 157.22 184.59 192.57 187.74 131.06 187.22 151.08 151.68 187.22 124.21 214.71 176.65 167.36
吸氮量（10-3g/株）
8.58 14.19 16.57 16.16 11.70 11.13 8.96 13.86 14.05 15.24 18.31 19.62 12.22 7.96 13.24
花生 吸磷量（10-6g/株）
15.17 12.49 17.5 9.40 11.49 11.74 14.85 9.70 8.68 15.92 19.08 18.27 13.91 10.65 13.03
吸钾量（10-6g/株）
16.00 19.17 24.61 26.22 27.24 20.44 25.60 25.52 48.01 44.28 31.68 56.37 26.55 19.40 33.34
表2 处理因素A(行比)各水平玉米吸氮、磷量平均数比较
Table 2 The comparison of maize N、P uptake in each level of A treatment factor
处理 A2 A3 A1 A4 A5
吸氮量均值
5%显著水
a ab ab ab b
1%极显著水平 处
A A A A A
A2 A3 A5 A1 A4
吸磷量均值
5%显著水平 1%极显著水平
a ab ab ab b
A A A A A
（10-3g/株） 平 58.2061 47.1980 40.4470 40.3040 36.2925
理 （10-6g/株）
80.1582 68.5597 67.4152 65.3504 52.6010
对表1中的玉米吸氮量进行Duncan新复极差法比较，得出表2分析结果，A2处理（玉
米与花生行比为2:4）在0.05水平上显著高于A5（玉米与花生行比为2:10）,A2与A1（行比2:2）、A3（行比2:6）、A4（行比2:8）差异均不显著。从吸氮量来看，A2＞A3＞A1＞A4＞A5。对于B处理因素（玉米与花生间距）三个处理水平均不显著。
采用同样的方法对玉米的吸磷量进行分析得出表2中分析结果，A2处理在0.05水平上显著高于A4，A2与A1、A3、A5，A4与A1、A3、A5差异不显著。从吸磷量来看A2＞A3＞A5＞A1＞A4。处理B各水平差异不显著。同样对玉米吸钾量进行分析，A、B处理因素各水
-6
平之间差异均不显著，但从吸钾量来看，B2处理（间距为40cm时平均吸钾量184.3710g/
-6
株）高于B1（163.9910g/株）和B3（156.8210-6g/株）处理。这些分析初步说明了行比为2:4的间作模式有利于花期玉米氮磷的吸收，玉米与花生的间距对玉米的氮磷钾吸收影响不大。
表3 处理因素A(行比)各水平花生吸氮、磷量平均数比较
Table 3 The comparison of peanut N、P uptake in each level of A treatment factor
处理 A4 A2 A1 A3 A5
吸氮量均值
5%显著水 a ab ab ab b
1%极显著水平 A A A A A
处理 A4 A1 A5 A3 A2
吸磷量均值
5%显著水 a ab b b b
1%极显著水平 A A A A A
（10-3g/株） 平 17.6745 12.9040 12.8803 12.1674 11.0130
（10-6g/株） 平 17.7308 14.9828 12.4909 10.9213 10.8504
对表1中的花生吸氮量进行Duncan新复极差法比较，得出表3分析结果，A4处理（行比2:8）在0.05水平上显著高于A5处理（行比2:10）,A4与A1、A2、A3差异均不显著。从吸氮量来看，A4＞A2＞A1＞A3＞A5。处理B各水平差异不显著。与玉米各处理水平上的吸氮量相比有很大差别，这说明花期它们对氮的需求不同，玉米属高氮作物，而花生属低氮作物，此时的玉米对氮的需求大，在这一时期的追肥很有必要；从吸氮量来看A4在0.0.5水平上显著高于A5、A3、A2，与A1的差异不显著。吸磷量的高低顺序为：A4＞A1＞A5＞A3＞A2。与玉米的吸磷量高低顺序相反，这说明了花生此时的需磷量非常大，这也验证了花生属于高磷作物。处理B各水平差异不显著。
采用同样方法分析花生吸钾量，对于处理因素A，A4处理在0.05水平上显著高于A5、A2、A1，在0.01水平上极显著高于A1；对于处理因素B，B3在0.05水平上显著高于B2，大小顺序为B3＞B1＞B2。这一点与玉米的吸钾量相反，说明在B2（间距40cm）处理水平上,玉米和花生在钾元素的需求上达到互补，提高了钾肥的利用效率。 2.2 氮磷钾吸收与产量的关系
2.2.1 玉米氮磷钾的吸收量与产量的关系
表4 玉米产量与氮磷钾吸收量对照表
Table 4 The comparison of maize yield and NPK uptake amount
处理 A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3 A4B1 A4B2 A4B3 A5B1 A5B2 A5B3
吸氮量（10-3g/株）
45.59 46.39 30.43 58.73 49.23 67.37 28.45 37.81 43.43 47.48 36.21 37.67 55.03 39.91 47.26
吸磷量（10-6g/株）
67.48 67.99 60.71 78.58 76.37 85.67 51.76 83.42 72.46 62.54 49.05 46.87 82.9 63.88 56.77
吸钾量（10-6g/株）
144.65 178.43 157.22 184.59 192.57 187.74 131.06 187.22 151.08 151.68 187.22 124.21 214.71 176.65 167.36
产量（g/株）
129.14 119.60 118.25 128.82 137.99 148.66 127.48 114.28 136.36 126.17 111.16 127.45 105.86 130.52 117.66
根据表4数据，进行线性回归分析，可以得到一个产量与氮磷钾吸收量的线性回归方程：Y=136.17+0.5898X1+0.3167X2-0.346X3，其中Y代表玉米产量，X1代表吸氮量，X2代表吸磷量，X3代表吸钾量。说明玉米产量受吸氮量的影响最大，磷次之。
对于15个处理比较而言，A2B3的产量最大，说明此处理花期的氮磷钾吸收分配达到了玉米生长的合理范畴，在施肥量相同的情况下，是玉米花生的行比和间距使得玉米对营养元素的吸收到达一个合理水平。合理的行比和间距使得玉米有一个通风透光的良好生长条件，提高了对营养元素的吸收利用。通过计算各处理的氮元素养分竞争比率发现，A1、A2、A3、A5处理下的CRmp＞1，再次说明了玉米对氮的竞争力大于花生。 2.2.2 花生氮磷钾的吸收量与产量的关系
表5 花生产量与氮磷钾吸收量对照表
Table 5 The comparison of peanut yield and NPK uptake amount
处理 A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3 A4B1 A4B2 A4B3 A5B1 A5B2 A5B3
吸氮量（10-3g/株）
8.58 14.19 16.57 16.16 11.70 11.13 8.96 13.86 14.05 22.54 18.31 19.62 12.22 7.96 13.24
吸磷量（10-6g/株）
9.40 11.49 11.74 14.85 9.70 8.68 15.17 12.49 17.50 22.00 10.08 18.27 13.91 10.65 13.03
吸钾量（10-6g/株）
16.00 19.17 24.61 26.22 27.24 20.44 25.60 25.52 48.01 44.28 31.68 56.37 26.55 19.40 33.34
产量(g/株)
29.52 42.32 56.42 48.97 30.43 48.45 36.50 20.54 31.55 58.66 46.62 38.43 29.10 32.31 49.49
根据表5数据，进行线性回归分析，可以得到一个产量与氮磷钾吸收量的线性回归方程： Y=42.020+2.241X2-1.179X1+0.109X3，其中Y代表花生产量，X1代表吸氮量，X2代表吸磷量，X3代表吸钾量。比较因子前面的系数可以看出，花生的产量与磷元素的关系最大，其次为钾元素。
在15个处理中，处理A4条件下的产量最大，其次为处理A2条件下，它不同于玉米高产量的情况，这也验证了前面所述，花生属需磷较高的作物，在A4条件下（行比2:8）它能很好的吸收磷元素，跟玉米形成了一种竞争关系。通过计算磷元素的养分竞争比率（CRmp）发现在A4处理下，三个处理的平均值CRmp =0.41＜1，这充分说明了该处理条件下花生对磷元素的较强竞争能力。 3. 结论与讨论
以上研究表明，在相同的肥力条件下，不同间作模式间接影响了作物对营养元素的吸收，影响了两种作物间的养分竞争。总体来说花生在间作模式中处于营养竞争弱势，推断是玉米的遮阴作用导致花生光合效率降低，干物重减少的结果。所以在生产上我们可以选择植株较矮的玉米品种，或者选择耐荫的花生品种提高其对弱光的吸收利用率。综合试验中对各个处理条件的优劣分析，行比2:4，间距40cm是相对较好的间作模式，其次是行比为2:8的间作模式，间距对产量的影响不显著。
在玉米花生间作中，间作玉米和间作花生与单作相比，其氮营养吸收量和磷营养吸收量均极显著降低了，但间作复合群体的氮营养和磷营养吸收总量均高于单作玉米和单作花生，表现出明显的氮营养间作优势和磷营养间作优势[7]。本试验也证明了玉米对氮元素的敏感而花生不敏感，所以在以后的施肥过程中应该重施玉米带，轻施花生带，使得氮肥能被充
分有效的吸收利用。对于磷元素则是花生敏感，需求大，这为成熟期形成良好的花生品质提供了良好的条件。花期玉米和花生的小气候确定了花粉的丰歉[8]，从而也决定了授粉和后期的产量。
研究表明，不同作物间作，种间根际作用活化养分，促进养分吸收。在本试验中，玉米花生间作也存在养分的种间促进作用，其促进机制有待进一步研究；同时种间竞争表现在玉米对氮，花生对磷的营养优势上，以及对光能的竞争导致花生干物重下降，在作物的后期这种对光能的竞争会更加明显[9~11]。当然这种情况也会随品种、地区等条件有很大差异。这就需要我们因地制宜，针对各地不同情况科学选种，合理施肥，提高土地及光能利用率以达到稳产保收。 [参考文献]
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