间作是世界范围内提高和保持粮食产量稳定性的最有效措施之一。以往有关间作的
研究主要集中在充分灌水和平地大水漫灌条件下，虽然提高了产量，但不利于水资源可
持续利用，影响了农业生产系统的稳定性。针对以上问题，本研究将沟灌节水模式引入
间作复合群体，提出了“间作垄沟灌溉种植模式”，简称“垄沟间作”。于 2010 年 4 月~9
月春播作物生长季和 2010 年 7 月~11 月夏播作物生长季进行大田试验，以玉米和大豆作
为供试材料，在春播 405mm(W1)、270mm(W2)和 135mm 灌水量(W3 ) 、夏播 180mm(W1)、
90mm(W2)和 0mm(W3)灌水量下设 105cm 垄沟间作(RF105 ) 、90cm 垄沟间作(RF90)、
75cm 垄沟间作(RF75)、60cm 垄沟间作(RF60)、传统间作(TI ) 、玉米单作(SM ) 和大豆单
作(SS)7 个种植方式，研究间作垄沟灌溉模式对农田土壤水分动态和耗水特征、作物光
合生态生理特性、产量和水分利用效率(WUE ) 的影响。初步得出如下主要研究结果：
1）垄沟间作在作物生育前期增大了土壤蒸发量，明显降低播种~玉米拔节期/大豆
花芽分化期 0-40cm 土壤含水量，其中以 RF60 较平作下降幅度最大。在作物生育后期，
垄沟间作有利于抑制蒸发，促进蒸腾，在水分充足时将将更多的水分保蓄在土层中，在
缺水时，通过尽可能的消耗土壤贮水而为作物多供水。
2）不同地表操作和栽培措施明显影响土壤水分在各层次之间的一致性。随着灌水
量降低，垄沟间作各处理不同土层水分之间的一致性增强；在相同灌水处理下，RF75
各土层土壤水分变化之间一致性较好，有利于外来水分的入渗和农田水分的保蓄。
3）灌水量对生育期总耗水量影响显著，种植方式间总耗水量无明显差异。随灌水
量减少，农田总耗水量以及灌水占农田总耗水量的比例显著降低，降雨和土壤贮水消耗
量占农田总耗水量的比例显著升高。春季作物 135mm 灌水和夏季作物不灌溉条件下垄
沟间作能通过对土壤水分的充分利用尽可能的较少产量损失。棵间蒸发占蒸散量的比例
(E/ET)随灌水量减少而降低。垄沟间作显著降低 E/ET，在 W1、W2、W3 下较传统间作
分别降低 7.14%和 7.35、11.83%。特别是 RF90 和 RF75 在生育后期较 TI 明显降低 E/ET，
增加农田耗水的有效性。
4）全生育期内，W2 玉米叶片水分利用效率较 W1 和 W3 分别平均提高 9.37%和
2.82%。在 W1、W2 和 W3 灌水量下分别以 RF75、RF90 和 RF75 叶片 WUE 最大，较
TI 处理分别提高 15.66%、27.46%和 21.77%。大豆叶片水分利用效率在 W2 和 W3 灌水下分别较 W1 下提高 33.62%和 46.71%。间作处理提高大豆功能叶 WUE，其中，在 W2
和 W3 灌水下，RF90 和 RF75 叶片水平 WUE 较 TI 明显提高。W1 灌水下，垄沟间作较
TI 对提高作物水分利用效率效果不明显，甚至有所降低。
5）不同灌水量和种植方式对复合群体作物总产量影响显著。玉米//大豆垄沟间作春
播作物在 W2 下增产效果最好、夏播 W3 增产效果最好。间作较 SM 减产，但较 SS 明
显增产。适宜的垄沟间作处理土地当量比(LER)较 TI 显著提高，尤其是 RF75，较 TI 平
均提高 9.86%，增产效应最大。通过土地当量比与垄宽之间的相关关系发现垄沟间作条
件下，在 W1、W2 和 W3 灌水条件下，当垄宽分别为 85.07cm、75.87cm 和 72.71cm 时，
春季作物可以获得最大的增产潜力，当垄宽分别为 95.63cm、74.91cm 和 71.5cm 时，夏
季作物可以获得最大的增产潜力。而且，垄沟间作和传统间作相比，能够通过转化农田
组分之间的竞争关系而获得更高的产量。
6）春播作物 W1、W2 和 W3 下间作系统的平均 WUE 分别为 9.95kg·hm -2 ·mm -1 、12.93
kg·hm -2 ·mm -1 和 14.34 kg·hm -2 ·mm -1 ，分别较 SM 降低 28.26%、23.67%和 28.18%，较 SS
升高 239.43%、168.38%和 189.02%。夏播作物间作系统平均水分利用效率在 W1、W2、
W3 下分别较 SM 降低 13.87%、13.95%和-4.83%，较 SS 升高 234.73%、189.36%和
185.15%。RF75 处理 WUE 较 SM 降低幅度最小较 SS 增加幅度最大，节水优势明显。
回归分析表明，在 W1、W2 和 W3 灌水下，垄沟间作分别在 85.17cm、77.16cm 和 79.33cm
垄宽下可以取得最大的水分利用效率。
关键词：间作；垄沟灌溉；土壤含水量；产量；水分利用效率；玉米；大豆