不同玉米大豆种植模式对作物产量、经济效益与土壤养分的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0762

中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (6): 22-28.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0762

所属专题：生物技术；油料作物；玉米

不同玉米大豆种植模式对作物产量、经济效益与土壤养分的影响

李相花¹(), 范彩英², 徐芹¹, 侯剑², 王慧², 刘艳艳², 王恒², 刘光亚³, 韩伟³()

¹ 日照市岚山区安东卫街道农业综合服务中心，山东日照 276808
² 日照市农业技术服务中心，山东日照 276800
³ 山东省农业技术推广中心，济南 250100

收稿日期:2024-12-16 修回日期:2025-01-16 出版日期:2025-02-25 发布日期:2025-02-24
通讯作者:
韩伟，男，1977年出生，山东济南人，正高级农艺师，博士，主要从事农业技术推广工作。通信地址：250100 山东省农业技术推广中心，E-mail：whan01@163.com。
作者简介:
李相花，女，1975年出生，山东日照人，高级农艺师，主要从事农业技术推广工作。通信地址：276808 山东日照岚山区安东卫街道农业综合服务中心，E-mail：rzlslxh@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划“寡糖类复合新材料的作用机理及其农业应用”(2019YFE0197100)

Effects of Different Maize and Soybean Planting Patterns on Crop Yield, Economic Benefit and Soil Nutrient

LI Xianghua¹(), FAN Caiying², XU Qin¹, HOU Jian², WANG Hui², LIU Yanyan², WANG Heng², LIU Guangya³, HAN Wei³()

¹ Lanshan District Andongwei Street Agricultural Comprehensive Service Center of Rizhao City, Rizhao, Shandong 276808
² Rizhao Agricultural Technical Service Center, Rizhao, Shandong 276800
³ Shandong Agricultural Technology Extension Center, Jinan 250100

Received:2024-12-16 Revised:2025-01-16 Published:2025-02-25 Online:2025-02-24

摘要/Abstract

摘要：

为研究不同种植密度与种植比例对玉米/大豆生物量累积、氮素吸收、产量、经济效益以及土壤养分状况等方面的影响，于2023年6—10月开展大田试验，设置玉米单作(M)、大豆单作(S)、玉米/大豆2:4模式(I₁)[玉米60000株/hm²+大豆135000株/hm²(D₁)、玉米67500株/hm²+大豆135000株/hm²(D₂)]、玉米/大豆4:6模式(I₂)[玉米60000株/hm²+大豆135000株/hm²(D₁)、玉米67500株/hm²+大豆135000株/hm²(D₂)]共6个处理，对植株和土壤样品进行数据处理分析。结果表明，玉米/大豆种植模式显著降低了作物产量与生物量，与单作相比，玉米产量降低18.91%~25.45%、生物量降低12.62%~30.69%，大豆产量降低50.43%~56.79%、生物量降低36.84%~46.61%；不同种植比例表现为I₁的玉米生物量与产量低于I₂，而大豆表现出相反的趋势；在相同种植比例下，D₁的玉米产量显著高于D₂，而大豆产量差异不显著。由于产量与投入成本的差异，导致不同种植模式的经济效益不同，其中，I₁D₁较单作的经济效益增幅最大，与M和S相比分别提升为38.61%和22.25%。此外，不同玉米/大豆种植模式能够改善玉米、大豆土壤化学性质，尤其是提高玉米土壤碱解氮和有机质含量，其中，I₁D₁较M分别显著提高碱解氮含量14.17%、有机质含量16.61%。综上所述，玉米/大豆2:4种植模式配合玉米60000株/hm²+大豆135000株/hm²在提高体系作物产量与经济效益，以及改善土壤养分状况等方面为最优处理，研究结果对山东省玉米/大豆带状复合种植模式的应用推广具有一定的理论价值。

关键词: 玉米, 大豆, 作物生长, 经济效益, 土壤养分

Abstract:

The aim is to study the effects of different planting densities and planting ratios on biomass accumulation, nitrogen absorption, yield and economic benefits, and soil nutrient status of maize and soybean. Based on a field experiment, six treatments, including maize monoculture (M), soybean monoculture (S), maize/soybean 2:4 mode (I₁) [60000 maize plants/hm²+135000 soybean plants/hm² (D₁), 67500 maize plants/hm²+135000 soybean plants/hm² (D₂)], and maize/soybean 4:6 mode (I₂) [60000 maize plants/hm²+135000 soybean plants/hm² (D₁), 67500 maize plants/hm²+135000 soybean plants/hm² (D₂)], were designed. The results showed that maize/soybean planting pattern significantly decreased crop yield and biomass, compared to M and S, maize yield was decreased by 18.91%-25.45%, biomass was decreased by 12.62%-30.69%, soybean yield was decreased by 50.43%-56.79%, and biomass was decreased by 36.84%-46.61%. The biomass and yield of maize in I₁ were lower than that of I₂, while soybean showed the opposite trend. Under the same planting ratio, the maize yield of D₁ was significantly higher than that of D₂, while the soybean yield was not significantly different. Due to the difference of yield and input cost, the economic benefits of different planting patterns are different. Among them, the economic benefits of I₁D₁ were increased the most compared with M and S, which were 38.61% and 22.25%, respectively. In addition, different maize/soybean planting patterns could improve the soil chemical properties, especially the contents of soil alkali-hydrolyzed nitrogen and organic matter in maize soil. Compared with M, I₁D₁ significantly increased the contents of alkali-hydrolyzed nitrogen and organic matter by 14.17% and 16.61%, respectively. Overall, the maize/soybean 2:4 planting pattern combined with 60000 maize plants/hm²+135000 soybean plants/hm² is the optimal treatment in terms of improving crop yield and economic benefits of the system and improving soil nutrient status, etc. The research results have certain theoretical value for the application and promotion of maize/soybean combined planting pattern in Shandong Province.

Key words: maize, soybean, crop growth, economic benefit, soil nutrient

李相花, 范彩英, 徐芹, 侯剑, 王慧, 刘艳艳, 王恒, 刘光亚, 韩伟. 不同玉米大豆种植模式对作物产量、经济效益与土壤养分的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(6): 22-28.

LI Xianghua, FAN Caiying, XU Qin, HOU Jian, WANG Hui, LIU Yanyan, WANG Heng, LIU Guangya, HAN Wei. Effects of Different Maize and Soybean Planting Patterns on Crop Yield, Economic Benefit and Soil Nutrient[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(6): 22-28.

图/表 6

参考文献 34

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处理	玉米				大豆
处理	根	茎	叶	籽粒	根	茎	叶	籽粒
M	4.51±0.15c	6.26±0.14b	16.26±0.44d	12.55±0.26b	-	-	-	-
S	-	-	-	-	6.03±0.15b	7.28±0.08a	17.42±0.23b	63.04±0.50a
I₁D₁	11.66±1.16a	7.18±0.32a	16.49±0.19d	14.69±0.44a	6.36±0.27b	7.46±0.60a	20.22±0.64ab	59.29±0.07c
I₁D₂	8.92±0.19b	7.51±0.12a	17.32±0.46c	13.18±0.19b	7.40±0.53a	5.42±0.16c	20.44±0.17ab	59.55±1.19bc
I₂D₁	9.51±0.49b	6.51±0.30b	18.44±0.39b	14.74±0.49a	4.62±0.40c	7.76±0.37a	21.72±1.06a	60.35±0.47bc
I₂D₂	9.16±0.26b	7.29±0.28a	19.99±0.42a	14.50±0.28a	6.17±0.70b	6.21±0.01b	21.17±0.61a	61.95±0.96ab

处理	玉米				大豆
处理	根	茎	叶	籽粒	根	茎	叶	籽粒
M	4.51±0.15c	6.26±0.14b	16.26±0.44d	12.55±0.26b	-	-	-	-
S	-	-	-	-	6.03±0.15b	7.28±0.08a	17.42±0.23b	63.04±0.50a
I₁D₁	11.66±1.16a	7.18±0.32a	16.49±0.19d	14.69±0.44a	6.36±0.27b	7.46±0.60a	20.22±0.64ab	59.29±0.07c
I₁D₂	8.92±0.19b	7.51±0.12a	17.32±0.46c	13.18±0.19b	7.40±0.53a	5.42±0.16c	20.44±0.17ab	59.55±1.19bc
I₂D₁	9.51±0.49b	6.51±0.30b	18.44±0.39b	14.74±0.49a	4.62±0.40c	7.76±0.37a	21.72±1.06a	60.35±0.47bc
I₂D₂	9.16±0.26b	7.29±0.28a	19.99±0.42a	14.50±0.28a	6.17±0.70b	6.21±0.01b	21.17±0.61a	61.95±0.96ab

处理	玉米					大豆
处理	碱解氮/ (mg/kg)	有效磷/ (mg/kg)	速效钾/ (mg/kg)	有机质/ (g/kg)	pH	碱解氮/ (mg/kg)	有效磷/ (mg/kg)	速效钾/ (mg/kg)	有机质/ (g/kg)	pH
M	66.25±1.35b	41.74±0.08a	103.33±0.58b	13.55±0.39d	5.32±0.04b	-	-	-	-	-
S	-	-	-	-	-	63.78±1.71a	33.79±0.94a	103.67±2.31c	14.00±0.40b	5.39±0.01c
I₁D₁	75.64±3.32a	31.74±2.57b	106.33±1.53b	15.80±0.19a	5.40±0.02b	60.40±5.02a	34.22±0.59a	128.00±1.00b	16.25±0.10a	5.51±0.01a
I₁D₂	72.28±3.33a	31.93±1.48b	104.33±2.89b	15.03±0.13b	5.37±0.02b	59.08±1.67a	30.66±1.06b	99.67±1.15c	14.14±0.54b	5.44±0.01b
I₂D₁	74.01±6.27a	29.54±0.51b	106.67±2.08b	14.99±0.13b	5.59±0.05a	62.16±3.35a	29.00±0.56b	100.67±2.08c	14.12±0.35b	5.47±0.01b
I₂D₂	70.70±5.01ab	29.93±0.82b	134.00±3.61a	14.18±0.06c	5.31±0.05b	60.43±1.69a	33.25±1.20a	135.33±1.53a	14.46±0.24b	5.45±0.01b

处理	玉米					大豆
处理	碱解氮/ (mg/kg)	有效磷/ (mg/kg)	速效钾/ (mg/kg)	有机质/ (g/kg)	pH	碱解氮/ (mg/kg)	有效磷/ (mg/kg)	速效钾/ (mg/kg)	有机质/ (g/kg)	pH
M	66.25±1.35b	41.74±0.08a	103.33±0.58b	13.55±0.39d	5.32±0.04b	-	-	-	-	-
S	-	-	-	-	-	63.78±1.71a	33.79±0.94a	103.67±2.31c	14.00±0.40b	5.39±0.01c
I₁D₁	75.64±3.32a	31.74±2.57b	106.33±1.53b	15.80±0.19a	5.40±0.02b	60.40±5.02a	34.22±0.59a	128.00±1.00b	16.25±0.10a	5.51±0.01a
I₁D₂	72.28±3.33a	31.93±1.48b	104.33±2.89b	15.03±0.13b	5.37±0.02b	59.08±1.67a	30.66±1.06b	99.67±1.15c	14.14±0.54b	5.44±0.01b
I₂D₁	74.01±6.27a	29.54±0.51b	106.67±2.08b	14.99±0.13b	5.59±0.05a	62.16±3.35a	29.00±0.56b	100.67±2.08c	14.12±0.35b	5.47±0.01b
I₂D₂	70.70±5.01ab	29.93±0.82b	134.00±3.61a	14.18±0.06c	5.31±0.05b	60.43±1.69a	33.25±1.20a	135.33±1.53a	14.46±0.24b	5.45±0.01b

处理	收入	支出								收益
处理	收入	玉米种子	大豆种子	玉米肥料	大豆肥料	农药	灌水	机械	人工	收益
M	28112.1	750	-	2700	-	900	1800	1500	6750	13712.1
S	30066.3	-	870	-	2400	1200	1800	1500	6750	15546.3
I₁D₁	36142.1	666.6	603.8	1042.2	1473.6	1500	1800	1800	8250	19005.9
I₁D₂	35862.6	716.7	603.8	1042.2	1473.6	1500	1800	1800	8250	18676.3
I₂D₁	36134.4	666.6	603.8	1179.9	1351.7	1500	1800	2400	8250	18382.4
I₂D₂	35182.4	716.7	603.8	1179.9	1351.7	1500	1800	2400	8250	17380.3

不同玉米大豆种植模式对作物产量、经济效益与土壤养分的影响

Effects of Different Maize and Soybean Planting Patterns on Crop Yield, Economic Benefit and Soil Nutrient

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模式	处理名称	玉米种植密度/（株/hm²）	大豆种植密度/（株/hm²）
M	玉米单作	67500	-
S	大豆单作	-	195000
I₁D₁	玉米/大豆 2:4间作	60000	135000
I₁D₂	玉米/大豆 2:4间作	67500	135000
I₂D₁	玉米/大豆 4:6间作	60000	135000
I₂D₂	玉米/大豆 4:6间作	67500	135000

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