复合种植是当前农业生产相关研究的热点话题[1]。薯玉豆复合种植模式是针对陕南浅山丘陵区充足的立地、热量条件，在原有马铃薯套种玉米和玉米间套作大豆模式的基础上发展起来的，既提高了单位土地面积的产出率，又增收一季大豆，是一种保障经济效益、社会效益和生态效益的较佳组合[2-3]。在该模式下，玉米播期不仅关系到自身产量，还直接关系到马铃薯收获后种植的大豆和玉米共生期，是影响大豆产量的重要因素之一[4]。因此，在薯玉豆复合种植模式下，调整玉米播期对保证其高产至关重要[5]。本试验在薯玉豆复合种植模式中，选择2种带型（1.67、2.00 m），以当地主栽马铃薯品种荷兰15、玉米品种ND367、大豆品种中黄13为材料，探讨玉米不同播期对其农艺性状和产量的影响，以及对套种大豆产量的影响，以期进一步完善薯玉豆复合种植技术参数，为大面积推广薯玉豆复合种植模式提供参考。
1 材料与方法
1.1 参试品种
薯玉豆复合种植参试品种均为本地主栽品种，马铃薯品种为荷兰15、玉米品种为ND367、大豆品种为中黄13。
1.2 试验地基本情况
试验地设在陕西省商洛市商州区沙河子镇张村村商洛市农业科学研究所综合试验站（110°02′29″ E，33°47′47″ N），海拔664 m，属于典型的浅山丘陵区、暖温带半湿润季风性气候区，年均降水量735.5 mm，年平均气温12.8 ℃，年均日照时数2 100 h，无霜期210 d。试验地地势平坦，土层深厚，土壤为黄壤土，地力均匀一致，肥力中等，排灌方便。土壤有机质含量22.5 g/kg、全氮含量1.46 g/kg、碱解氮含量130.1 mg/kg、有效磷含量25.1 mg/kg、速效钾含量108.01 mg/kg[6]。前茬作物为净作玉米。
1.3 试验设计
试验采用薯玉豆复合种植模式，设置2种带型（1.67、2.00 m），随机区组排列，3次重复。1.67 m带型小区面积8.35 m2，长5.00 m，宽1.67 m，每个小区种植2行玉米，玉米行距30 cm，株距30 cm，折合密度39 930株/hm2；马铃薯收获后种植2行大豆，大豆行距30 cm，株距13 cm，折合密度（1粒/穴）92 160株/hm2；马铃薯、玉米间距48.50 cm，大豆、玉米间距54.00 cm。2.00 m带型小区面积10.00 m2，长5.00 m，宽2.00 m，每个小区种植2行玉米，玉米行距40 cm，株距24 cm，折合密度41 685株/hm2；马铃薯收获后种植2行大豆，大豆行距40 cm；株距10 cm，折合密度（1粒/穴）100 050株/hm2；马铃薯、玉米间距60 cm，大豆、玉米间距为60 cm。试验地周围设2.00 m保护行，种植与带内相同的马铃薯、大豆等矮秆作物。
2024年2月25日统一播种马铃薯，马铃薯收获后，6月20日统一播种大豆。2种带型（1.67、2.00 m）中，玉米各设置5个播期处理，分别为4月28日、5月9日、5月20日、5月31日、6月11日。玉米、大豆播种深浅一致，出苗后，按照试验设计的密度及时定苗、间苗、补苗，保证苗齐、苗全、苗壮。
1.4 试验管理
冬前深翻25～30 cm冻垡，结合深翻，玉米秸秆还田，播种前旋耙2次，平整土地。薯玉豆复合种植模式中，马铃薯结合播种一次性穴施750 kg/hm2硫酸钾复合肥（N:P2O5:K2O为14:16:15）。在玉米播种时，穴施195 kg/hm2磷酸二铵（N:P2O5为18:46），4～5叶期定苗，6～7叶期追施375 kg/hm2尿素（含N 46%），结合施肥进行中耕除草，8～10叶期用375 mL/hm2 30%胺鲜·乙烯利水剂（3%胺鲜酯+27%乙烯利）对水225 kg/hm2，稀释后进行喷雾控旺，大喇叭口期追施285 kg/hm2尿素、195 kg/hm2磷酸二铵，结合施肥高培土，预防倒伏；大豆播种时不施底肥，在大豆分枝期用5%烯效唑600 g/hm2对水450 kg/hm2喷雾，初花期、花荚初期各喷施1次0.3%硫酸锌+硼砂+硫酸锰+硫酸亚铁混合液750 kg/hm2，以促进植株生长健壮、花荚繁茂，提高结荚率。
1.5 测定指标与方法
玉米生育期为播种至收获期的天数。玉米收获时，每个小区随机选取田间10株植株测量其株高、穗位高，室内考种测量其穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、穗粒数、千粒重等，并以标准水分14%的籽粒千粒重折算产量。各处理小区大豆单独收获，晒干后人工脱粒测产。
1.6 数据统计分析
运用Excel 2013和SPSS 25.0软件进行数据整理和统计学分析。
2 结果与分析
2.1 对玉米农艺性状的影响
表1 1.67 m带型薯玉豆复合种植模式下不同玉米播期对其农艺性状的影响 |
| 播期（月-日） | 收获期（月-日） | 生育期/d | 株高/cm | 穗位高/cm | 穗长/cm | 秃尖长/cm | 穗粗/cm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 04-28 | 09-11 | 134 | 255.00 b | 92.00 b | 16.50 c | 2.40 a | 4.85 b |
| 05-09 | 09-20 | 131 | 242.72 c | 96.67 b | 17.15 bc | 2.39 a | 5.00 a |
| 05-20 | 09-21 | 121 | 269.32 a | 106.33 a | 18.82 a | 1.15 c | 4.69 c |
| 05-31 | 09-16 | 106 | 262.00 ab | 104.67 a | 17.67 abc | 1.94 b | 4.78 bc |
| 06-11 | 09-24 | 103 | 260.62 ab | 106.33 a | 18.40 ab | 0.80 d | 4.71 c |
|
表2 2.00 m带型薯玉豆复合种植模式下不同玉米播期对其农艺性状的影响 |
| 播期（月-日） | 收获期（月-日） | 生育期/d | 株高/cm | 穗位高/cm | 穗长/cm | 秃尖长/cm | 穗粗/cm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 04-28 | 09-11 | 134 | 242.00 c | 93.50 c | 16.57 d | 2.39 a | 4.88 ab |
| 05-09 | 09-20 | 131 | 232.67 d | 98.62 bc | 17.16 cd | 2.41 a | 5.03 a |
| 05-20 | 09-21 | 121 | 261.33 a | 106.50 a | 19.22 a | 1.19 c | 4.71 b |
| 05-31 | 09-16 | 106 | 251.00 b | 103.42 ab | 17.76 bc | 1.82 b | 4.69 b |
| 06-11 | 09-24 | 103 | 258.67 ab | 108.32 a | 18.45 ab | 0.83 d | 4.72 b |
由表1可知，在1.67 m带型复合种植模式下，各播期玉米株高在242.72～269.32 cm，其中5月20日播种的玉米株高最高，为269.32 cm，与4月28日、5月9日播种的玉米株高差异具有统计学意义（P<0.05），与5月31日、6月11日播种的玉米株高差异无统计学意义（P>0.05）；5月9日播种的玉米株高最低，为242.72 cm。4月28日播种的玉米穗位高最低，为92.00 cm，与除5月9日外的其余播期玉米穗位高差异具有统计学意义（P<0.05）。5月20日播种的玉米穗长最长，为18.82 cm，与4月28日、5月9日播种的玉米穗长差异具有统计学意义（P<0.05）；4月28日播种的玉米穗长最短，为16.5 cm。果穗秃尖长以4月28日播种的最长，为2.40 cm，与5月20日、5月31日、6月11日播种的玉米秃尖长差异具有统计学意义（P<0.05）。穗粗以5月9日播种的最粗，为5.00 cm，与其他播期玉米穗粗差异具有统计学意义（P<0.05）。综合来看，在1.67 m带型复合种植模式下，不同播期玉米的农艺性状有所不同。
由表2可知，在2.00 m带型复合种植模式下，5月20日播种的玉米株高最高，为261.33 cm，与除6月11日播种外的其余播期玉米株高差异具有统计学意义（P<0.05）。6月11日播种的玉米穗位高最高，为108.32 cm，与4月28日、5月9日播种的玉米穗位高差异具有统计学意义（P<0.05）。果穗长度以5月20日播种的最长，为19.22 cm，与除6月11日播种外的其余播期玉米果穗长度差异具有统计学意义（P<0.05）。秃尖长度以6月11日播种的最短，为0.83 cm，与其余各播期的玉米秃尖长度差异具有统计学意义（P<0.05）。穗粗以5月9日播种的最粗，为5.03 cm，与除4月28日播种外的其余播期玉米果穗粗差异具有统计学意义（P<0.05）。综合分析，不同玉米播期在不同带型薯玉豆复合种植模式下，其生育期、株高、秃尖长变化明显，穗位高、穗长、穗粗均有不同程度的变化。因此生产上应选择适宜的播期，以增加果穗长，减少秃尖，从而增加产量。
2.2 对玉米产量的影响
由表3可知，在1.67 m带型复合种植模式下，不同播期穗粒数在508.87～637.05粒，以4月28日播种的玉米穗粒数最少（508.87粒）；穗行数在15.80～16.69行，处理间差异不明显；行粒数在30.49～39.30粒，以4月28日播种最低（30.49粒）；千粒重以5月31日播种最高（343.89 g）、6月11日播种最低（314.90 g）。产量以5月20日播种最高（7 113.77 kg/hm2）、6月11日播种最低（5 928.14 kg/hm2），不同播期间差异均具有统计学意义（P<0.05）。结果表明，在1.67 m带型复合种植模式下，5月20日播种的玉米产量最高。
表3 1.67 m带型薯玉豆复合种植模式下不同玉米播期对其产量的影响 |
| 播期（月-日） | 穗粒数/粒 | 穗行数/行 | 行粒数/粒 | 千粒重/g | 小区产量/kg | 折合产量/（kg/hm2） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 04-28 | 508.87 e | 16.69 a | 30.49 d | 338.10 a | 5.34 | 6 402.88 c |
| 05-09 | 547.94 d | 16.67 a | 32.87 c | 341.88 a | 5.86 | 7 017.96 b |
| 05-20 | 614.16 b | 15.80 a | 38.87 a | 340.00 a | 5.94 | 7 113.77 a |
| 05-31 | 561.14 c | 16.36 a | 34.30 b | 343.89 a | 5.03 | 6 023.95 d |
| 06-11 | 637.05 a | 16.21 a | 39.30 a | 314.90 b | 4.95 | 5 928.14 e |
由表4可知，在2.00 m带型复合种植模式下，不同播期玉米穗粒数在509.65～650.51粒，以6月11日播种的玉米穗粒数最多（650.51粒）；穗行数在15.90～16.65行，处理间差异不明显；行粒数以6月11日播种最多（40.43粒）；千粒重以5月20日播种最高（392.95 g）。各播期的玉米产量在6 250.00～7 620.00 kg/hm2，以5月20日播种的产量最高（7 620.00 kg/hm2）。结果表明，在2.00 m带型复合种植模式下，5月20日播种的玉米可获得较高产量。
表4 2.00 m带型薯玉豆复合种植模式下不同玉米播期对其产量的影响 |
| 播期（月-日） | 穗粒数/粒 | 穗行数/行 | 行粒数/粒 | 千粒重/g | 小区产量/kg | 折合产量/（kg/hm2） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 04-28 | 509.65 d | 16.65 a | 30.61 d | 338.59 b | 6.70 | 6 700.00 b |
| 05-09 | 551.28 c | 16.62 a | 33.17 c | 344.92 b | 7.49 | 7 490.00 a |
| 05-20 | 602.45 b | 15.90 a | 37.89 b | 392.95 a | 7.62 | 7 620.00 a |
| 05-31 | 557.35 c | 16.24 a | 34.32 c | 342.91 b | 6.49 | 6 490.00 c |
| 06-11 | 650.51 a | 16.09 a | 40.43 a | 314.89 c | 6.25 | 6 250.00 d |
2.3 对大豆产量的影响
由表5可知，在1.67 m带型复合种植模式下，在玉米播期4月28日条件下收获的大豆产量最高（982.04 kg/hm2），与其余4个玉米播期下的大豆产量差异具有统计学意义（P<0.05）。结果表明，在复合种植模式下，不同玉米播期对大豆产量产生一定影响，生产上需选择适宜的玉米播期，以减少对大豆产量的影响。
表5 1.67 m带型薯玉豆复合种植模式下不同玉米播期对大豆产量的影响 |
| 玉米播期（月-日） | 小区产量/kg | 折合产量/（kg/hm2） | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 重复1 | 重复2 | 重复3 | 平均产量 | ||
| 04-28 | 0.77 | 0.90 | 0.79 | 0.82 | 982.04 a |
| 05-09 | 0.71 | 0.76 | 0.84 | 0.77 | 922.16 b |
| 05-20 | 0.69 | 0.73 | 0.80 | 0.74 | 886.23 c |
| 05-31 | 0.63 | 0.57 | 0.69 | 0.63 | 754.49 e |
| 06-11 | 0.59 | 0.76 | 0.60 | 0.65 | 778.44 d |
由表6可知，在2.00 m带型复合种植模式下，不同玉米播期下大豆产量在840.00～1 140.00 kg/hm2。其中4月28日玉米播期下收获的大豆产量最高（1 140.00 kg/hm2），5月31日玉米播期下收获的大豆产量最低（840.00 kg/hm2）。结果表明，在复合种植模式下，玉米播期是影响大豆产量的重要因素之一，生产上玉米播期适宜可在一定程度上提高大豆产量。
表6 2.00 m带型薯玉豆复合种植模式下不同玉米播期对大豆产量的影响 |
| 玉米播期（月-日） | 小区产量/kg | 折合产量/（kg/hm2） | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 重复1 | 重复2 | 重复3 | 平均产量 | ||
| 04-28 | 1.05 | 1.27 | 1.10 | 1.14 | 1 140.00 a |
| 05-09 | 1.13 | 1.05 | 1.12 | 1.10 | 1 100.00 a |
| 05-20 | 0.82 | 1.07 | 1.05 | 0.98 | 980.00 b |
| 05-31 | 0.76 | 0.81 | 0.95 | 0.84 | 840.00 c |
| 06-11 | 0.90 | 0.81 | 0.93 | 0.88 | 880.00 c |
2.4 对总产量的影响
薯玉豆复合种植模式中，以5月20日播种的玉米产量最高，在1.67和2.00带型下分别为7 113.77和7 620.00 kg/hm2；4月28日玉米播期下，6月20日统一播种的大豆产量最高，分别为982.04和1 140.00 kg/hm2；其中，5月20日播种的玉米和这一播期下6月20日统一播种的大豆，二者总产在5个播期中最高，在2种带型下分别为8 000.00和8 600.00 kg/hm2。
3 结论与讨论
薯玉豆复合种植模式是适宜陕南浅山丘陵区立地条件的一种种植模式，该模式提高了单位土地面积产出率，转变了粮油增产方式，实现了“马铃薯、玉米基本不减产、增收一季豆”的目标，有效保障粮油安全[7-10]。本研究结果表明，在薯玉豆复合种植模式中，在马铃薯、玉米品种不变的条件下，带型和玉米播期对玉米生育期、株高、果穗长、行粒数、穗粒数、千粒重、产量等均存在一定影响，同时对大豆的产量性状也存在一定影响。在复合种植模式下，玉米播期在一定范围内越早，则收获期越提前。在保证马铃薯、玉米基本不减产的情况下，大豆产量随着带幅增加而提升，这与王奎良等[3]、谢天保等[11]对玉米播期的研究结果基本一致。本试验结果表明，在陕南浅山丘陵区，在薯玉豆1.67和2.00 m带型复合种植模式下，5月20日播种的玉米产量最高，分别为7 113.77和7 620.00 kg/hm2；4月28日玉米播期下，6月20日统一播种的大豆产量最高，分别为982.04和1 140.00 kg/hm2。在本试验条件下，5月20日播种的玉米和这一播期下6月20日统一播种的大豆总产在5个播期中最高，在1.67和2.00 m带型下分别为8 000.00和8 600.00 kg/hm2。综合来看，在薯玉豆复合种植模式下，在5月20日前后播种玉米，有利于玉米和大豆协同高产，其中2.00 m带型复合种植模式优于1.67 m带型复合种植模式。本研究结果为陕南浅山丘陵区推广薯玉豆复合种植技术提供参考。