间作种植有利于提高水分和养分利用效率

间作是在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。间作在我国具有悠久的历史，是中国古代农业精耕细作优良传统的代表。后魏的农学家贾思勰在他的农学巨著《齐民要术》中，就记述了桑园间作种植二豆（小豆、绿豆）、桑园间作种植芫青、桑园间作种植禾谷、麻子与芫青间作，葱与胡荽间作等间作方式。从古到今，间作这种优良的种植方式一直被人们传承和不断发展，间作在现代农业中仍然具有一定的地位。

玉米和大豆间作

常见的作物间作类型是将高杆和矮杆、深根和浅根、喜光和耐阴以及具备不同营养特性的作物搭配，例如玉米和豆类作物、玉米和花生、玉米和薯类、小麦和叶菜类、小麦和玉米、早稻和甘薯、棉花和瓜类、棉花和花生、甘蔗和豆类等。合理的间作种植具有增加农田生物多样性、提高产量、控制病虫草害等作用。间作种植具有很多优势，从作物地上部分来看，间作可以充分利用土地、光照和热量等资源，从作物地下部分来看，间作可以充分利用水分和养分等资源。间作种植地上部分的优势大家都比较熟悉了，今天小编给大家重点介绍一下间作种植地下部分的优势，也就是间作种植有利于提高水分和养分利用效率。

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间作有利于水的高效利用

关于间作有利于水的高效利用，小编给大家分享下面两个案例。

案例一：当豌豆和玉米间作时，豌豆和玉米生长过程中的最大需水期各不相同。在生长早期，间作玉米的豌豆比单一种植的豌豆能获得更多的水分，满足豌豆最大需水期的水分需求，该时期不是玉米的最大需水期，玉米不会过多地与豌豆竞争水分；在生长后期，间作豌豆的玉米比单一种植的玉米能获得更多水分，满足玉米最大需水期的水分需求，该时期不是豌豆的最大需水期，豌豆不会过多地与玉米竞争水分。因此，当豌豆和玉米间作时，豌豆和玉米都比单一种植时获得了更多水分，两者的生长却没有互相影响，因此提高了水分利用效率。

利用间作作物需水规律提高水分利用效率示意图

案例二：将两种根系特征不同的作物间作在一起，当某种作物缺水，自身的根系无法从土壤获得水分时，与其间作的另外一种作物却可以利用自己的根系从其他较湿润的土壤中吸收到水分，然后将水分转移到根系周围，湿润周围的土壤，这样缺水的作物就可以通过间作作物的“帮助”获得水分，提高水分利用效率。

利用间作作物根系特性提高水分利用效率示意图

根据不同作物的需水规律和根系特性，将作物巧妙搭配，可以提高水分的利用效率，这在缺水地区，尤为重要。

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间作有利于氮的高效利用

当豆科和禾本科间作时，禾本科作物对土壤氮素的吸收能力要强于豆科作物，禾本科作物大量吸收利用土壤氮素，从而降低了土壤中的氮浓度；豆科作物为了正常生长，只能依靠自身的结瘤固氮作用，利用根瘤菌将大气中的氮气进行生物固定，提供给自己生长所需的氮。科学家已经发现，当蚕豆和玉米间作时，蚕豆根系的根瘤重量的确比单一种植蚕豆时高，从而间接说明豆科和禾本科间作可以促进豆科作物的结瘤固氮作用。豆科作物通过生物固氮作用获得的氮，除了满足自身需求外，还会释放到土壤中，被禾本科作物吸收，所以总体来看，豆科和禾本科间作可以提高氮的利用效率。

豆科作物根瘤

豆科和禾本科间作提高氮利用效率机理示意，仿李隆，中国生态农业学报，2016

相关研究还发现，当土壤肥力高或氮肥多时，豆科作物根系结的根瘤少，豆科作物的生物固氮作用会下降。这项研究结果告诉我们，豆科作物也会“偷懒”，豆科作物认为既然土壤中有这么多现成可利用的氮，自己根系中就不需要结那么多的根瘤，辛苦地通过生物固氮作用从大气中获得氮，所以此时根系中结的根瘤就相应地变少了，生物固氮作用也下降了。

因此，种植豆科作物时，应该少施氮肥，否则豆科作物就会“偷懒”，降低自身的生物固氮作用。豆科和禾本科间作可以“刺激”豆科作物增强自身的生物固氮作用，提高氮的利用效率。

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间作有利于磷的高效利用

当豆科和禾本科间作时，豆科作物的根际效应有利于禾本科作物从土壤中获得更多的磷，从而能改善禾本科作物的磷营养。土壤中的磷可分为无机磷和有机磷两种形态，而且难溶性磷占绝大多数。研究发现，当蚕豆和玉米间作时，蚕豆根系可以通过释放质子和低分子量有机酸的方式将根际酸化，将难溶性土壤无机磷活化，从而有利于蚕豆及玉米对磷的吸收利用。鹰嘴豆和小麦间作时，鹰嘴豆根系可以分泌酸性磷酸酶，将土壤中有机磷活化，改善小麦的磷营养。

豆科和禾本科间作提高磷利用效率机理示意，仿李隆，中国生态农业学报，2016

各种磷肥施入土壤后很快会被转变为土壤难溶性磷，因此磷肥的利用率一般都比较低。如果将活化磷能力强的植物与活化磷能力弱的植物进行合理地间作，就可以显著提高作物对磷肥的利用率。

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间作能提高作物籽粒微量元素含量

大量研究和试验表明，间作能提高作物籽粒微量元素含量。例如，当花生和玉米间作时，花生籽粒中的铁浓度比单一种植的花生高1.43倍；当鹰嘴豆和小麦间作时，鹰嘴豆籽粒中的锌浓度比单一种植的鹰嘴豆高2.82倍；当鹰嘴豆和玉米间作时，鹰嘴豆籽粒中的铁、锌、铜浓度比单一种植的鹰嘴豆高26.3％、12.8％和15.4％；当蚕豆和玉米间作时，蚕豆籽粒中的锌、铜浓度比单一种植的蚕豆高10.6％和 7.5％。

作物籽粒微量元素含量的提高，不仅有利于作物增产，而且从某种程度上也反映了作物的营养和品质，也许我们可以尝试从间作种植的角度来提高作物可食用部分的微量元素含量。

此表格摘自书籍《生态农业的模式与技术》

间作是劳动人民在长期实践中获得的经验知识的结晶。合理的间作可以充分利用土地、光照、热量、水分和养分等资源。在可持续农业生产中，我们可以因地制宜地选择适合间作的作物组合和品种，通过合理的间作来节约资源、提高资源利用效率、增加作物产量、改善作物品质（提高微量元素含量）。未来，随着对间作的深入认识和不断实践，我们期待出现更多的适合间作的作物组合和品种供广大农友选择，同时也期待实现间作种植的机械化来提高效率。

主要参考文献：

1、李隆.间套作强化农田生态系统服务功能的研究进展与应用展望.中国生态农业学报，2016，24(4):403-415.

2、骆世明.生态农业的模式与技术.北京：化学工业出版社，2009.

3、骆世明.农业生物多样性利用的原理与技术.北京：化学工业出版社，2010.

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