从 1995 年与 1996 年一麦三玉米模式的产量构成因素来看，两年间产量差异主要表现在穗数上。虽然两年三茬玉米栽植密度基本相同，但成穗数差异却较大。1996 年三茬玉米总成穗数达 16.377万/hm²，比 1995 年多 2.274万/hm²，其原因是通过复合群体结构的合理布局与调整，在一定程度上协调了三茬玉米群体与群体之间、群体与个体之间的矛盾，降低了空秆率，提高了单株生产力。

2.2 一麦三玉米模式全年干物质生产特点

2.2.1 干物质积累量大，高值期维持时间长

　　从全年干物质积累量来看，以一麦三玉米为最大，达 52.26t/hm²，一麦二玉米居中，为 41.18t/hm²，一麦一玉米最低，仅 33.56t/hm²，表现出一麦三玉米的强大的物质生产能力。从不同时期、不同种植方式的干物质生产总积累量来看，仅在冬春季节，一麦一玉米干物质积累量略高于间套作的。小麦拔节以后，一麦一玉米与间套作的干物质积累量逐渐缩小，直至持平，之后，间套作迅速超过一麦一玉米（图 1）。从不同时期、不同种植模式农田干物质维持量来看，在绝大部分时段内，一麦三玉米高于一麦二玉米和一麦一玉米，其干物质维持量因作物成熟收获移出农田而变化较大，由波峰值突降至波谷值。一麦一玉米由高峰值下降至 0；而由于前作物收获之前，间套作物已有一定的生长量，故在前后作物接茬期间，间套作农田仍保持一定的生物量，因此，间套作的降幅比一麦一玉米小。从全年来看，农田保持≥7.5t/hm² 生物量的时间，一麦三玉米分别比一麦二玉米、一麦一玉米多 25d 和 60d。

图 1 不同种植模式干物质积累状况
Fig.1 Accumulation of dry matters in different cropping patterns

2.2.2 群体高活力期保持时间长

　　从不同种植模式的全年作物生长率 (CGR) 来看，其特点是不同的（图 2）：①从全年 CGR 曲线来看，一麦三玉米有 4 个 CGR 峰值期，一麦二玉米、一麦一玉米分别为 3 个和 2 个。5～10 月期间，一麦三玉米 CGR 值均大于 15g/m²·d，其中 CGR 值≥30g/m²·d 的日数达 70d。短期内（7 月 16 日至 8 月 6 日）最大 CGR 值达 53.25g/m²·d，是作物最大生长率估算值 77g/m²·d 的 69.2%，超过 Loomis 和 Williams 所估算的玉米最大生长率 52g/m²·d 的 2.4%，显示了其较高的群体光合能力。与之相比，一麦一玉米模式 CGR 最大值也出现在此期，但其值仅为 38.48g/m²·d，且在 6 月份出现一个 CGR 低值期，其值仅及 1.50g/m²·d。②将作物总生育期的 CGR 平均值比较，一麦三玉米模式为 14.93g/m²·d，较一麦二玉米、一麦一玉米提高了 19.60% 和 38.0%。从全年 CGR 平均值来看，一麦三玉米模式为 14.32g/m²·d，较一麦二玉米、一麦一玉米提高了 27.00% 和 55.80%。一麦三玉米之所以能够持续保持高群体活力，其原因可能有二：其一是全年农田中玉米所占比重加大，充分发挥了 C₄ 作物的高光合性能；其二是由于四茬作物实现了生长旺盛阶段与生长缓慢阶段的有效衔接；叶面积高值期与低值期的巧妙配合，从而能够均衡地利用不同时段的自然资源。

图 2 不同种植模式 CGR 状况
Fig.2 CGR comparison in different cropping patterns

2.3 不同模式的资源利用效率

2.3.1 时间利用状况及效率比较

　　从季节利用状况来看，一麦三玉米、一麦二玉米、一麦一玉米模式全年作物的总生长期分别为 350d、325d、310d，年时间利用集约度分别达 0.96、0.89 和 0.85。间套种植比平作多利用生长时间 15～40d，增加 4.8%～12.9%，从日作物生产效率来看（表 3），间套种植模式全年日平均生物产量生产率比平作模式提高 22.63%～55.82%；经济产量生产率比平作提高 23.77%～47.79%。

表 3　不同种植模式的时间与热量资源利用效率
Table 3 Season and temperature utilization rate in different cropping patterns

2.3.2 热量资源利用状况比较

　　热量资源利用效率评价，参考董宏儒等^[7]提出的方法计算，结果表明：一麦三玉米模式最高，为 0.90；一麦二玉米次之，为 0.829；一麦一玉米的最低，只有 0.78。一麦三玉米比一麦二玉米、一麦一玉米分别提高 9.8% 和 15.4%。从热量转化效率来看（表 3），一麦二玉米与一麦三玉米的生物学热量转化效率和经济学热量转化效率比一麦一玉米的分别提高 22.72%～55.73% 和 23.59%～47.64%。

2.3.3 年光能利用率状况分析

　　不同种植模式其光能利用特点是不同的。从全年生物产量光能利用率来看（表 4），一麦三玉米为 1.76%，比一麦二玉米提高 25.7%，比一麦一玉米提高 54.4%，显示出集约多熟种植的优势。从农田不同生长阶段的光能利用来看，一麦三玉米模式在 4～10 月期间均大于 1%，时间长达 180d，比一麦二玉米、一麦一玉米分别增加 30d 和 67d；从作物生长盛期的光能利用效率来看，光能利用的高峰期分别出现在小麦抽穗期和夏玉米抽雄开花期，一麦三玉米模式的短期光能利用率超过 4.5%，接近于 5% 的理论最大值。综合来看，与一麦二玉米、一麦一玉米相比，一麦三玉米模式表现为光能利用时间长，且光能利用效率也较高。

表 4　不同种植模式各个时期光能利用状况
Table 4 Solar utilization rate in different cropping patterns

　　一麦三玉米经济产量的光能利用率也比一麦二玉米、一麦一玉米的高，但其提高幅度小于生物产量的光能利用率，这主要是由于空秆率较大，群体质量不高，导致经济系数低，可见，通过进一步提高群体质量是提高经济产量光能利用率的有效途径。

2.4 不同模式的经济效益状况

2.4.1 生产成本、产值状况比较

　　生产成本包括：种子、地膜、肥料（含化肥、有机肥）、农药、排灌和劳动用工，均按当地市场价格计算。小麦种子每公斤 2.0 元，玉米种子每公斤 3.0 元，尿素每公斤 1.50 元，磷酸二铵每公斤 2.0 元，氯化钾每公斤 2.5 元，人工费用每工日 6 元，其它按实际支出计入。产出：主产品小麦和玉米分别按每公斤 1.7 元和 1.6 元（均按当年市场价格）计；副产品小麦秸秆和玉米秸秆分别按每公斤 0.30 元和 0.10 元计。

　　从各种模式的生产成本与产值状况比较来看（表 5），随着种植茬数增加，成本相应提高。一麦三玉米和一麦二玉米的生产成本费用比一麦一玉米相应提高 68.7% 和 40.3%，主要是用工量大幅度增加和化肥用量的提高，在此方面，两种模式分别提高了 95.8%、58.3% 和 37.5%、40.5%。但从产值情况看，提高幅度也很明显，一麦三玉米与一麦二玉米分别比一麦一玉米提高 31% 和 14%。

表 5　不同种植模式生产成本与产值比较
Table 5 Comparison of production expenses and output in different cropping patterns

2.4.2 主要经济效益指标比较

　　进一步分析各种模式的主要经济效益指标（表 6），可以看出：从净产值来看，一麦三玉米和一麦二玉米都比一麦一玉米高，表明尽管投入增加，增产与增收基本是同步的；从成本产值率与资金产投比等指标看，各模式大致相近，或随种植茬数增加，稍有降低趋势；但从劳动生产率及劳动净产值率等指标看，一麦三玉米模式与一麦二玉米模式比一麦一玉米模式明显低，而且随种植茬数的提高，降低趋势显著，表明该模式的费工矛盾仍较为突出。

表 6　不同种植模式主要经济效益指标比较
Table 6 Comparison of economic benefit indexes in different cropping patterns

　　为综合评价各种植模式的效益状况，采用模糊综合评判法对 3 种种植模式进行了评价。以公顷产量 (x₁)、每 100kg 产量费用 (x₂)、每公顷用工 (x₃)、每公顷纯收入 (x₄) 为评定指标，各指标的权重分配为 0.3、0.2、0.2、0.3，则其模糊向量 A 可表示为：A = (x₁，x₂，x₃，x₄)=(0.3，0.2，0.2，0.3)。用图象法建立隶属函数，并进行综合评判，得评判结果 B=(0.418，0.517，0.647)，再经归一法计算得到一麦一玉米、一麦二玉米和一麦三玉米的综合评判指数分别为 0.264、0.327 和 0.409。由此可见，在重点考虑公顷产量与公顷纯收入，并综合考虑公顷生产费用和公顷用工量的前提下，一麦三玉米的总体效益仍是最好的，一麦二玉米次之，一麦一玉米最差。

3 有关问题讨论

　　本研究是在当地劳模经过连续 4 年一麦三玉米模式探索的基础上进行的，实践与试验结果表明，一麦三玉米模式是目前技术条件下，通过立体种植进一步挖掘耕地单产，向着光温生产潜力逼近的一种有效途径。是在大面积吨粮田出现后，如何突破吨粮格局，实现高产田更高产的有益尝试。但总的来看，目前一麦三玉米模式的研究尚是初步的，许多理论与技术问题有待于提高与深入探讨。一种多熟种植模式能否在生产中大面积应用，是由综合因素决定的，它包括热量条件、水分条件、社会经济条件等。首先，一麦三玉米的应用范围首先取决于热量资源条件。从本质上讲，一麦三玉米四种四收是小麦复种夏玉米与春玉米复种秋玉米以及小麦、春玉米、夏玉米、秋玉米连环间套的复合类型，因而它兼有间、套、复种的长处与短处，但技术上更为复杂。从热量资源来看，能否满足春玉米与秋玉米复种正常成熟是一麦三玉米模式生存与否的先决条件。从扶沟县热量条件分析可见，采用早熟品种—早熟品种搭配，则可基本能保证春、秋玉米正常灌浆成熟。若采用早一中熟品种搭配，需辅之以育苗移栽，热量条件方能满足。从热量条件来看，越往北，热量资源越显紧张，不宜盲目发展。而越往南，热量资源条件改善，特别是早春回温较快，晚秋降温较慢的地区，可加以试验、推广，如河南南阳、信阳地区等。此外，光照的强弱、季节分布也是决定一麦三玉米模式应用范围的一个方面。一麦三玉米模式作物共生时间长、空间高度差大，作物间光竞争比较激烈，如果气候条件是阴雨连绵，日照百分率低，则可能加重低位作物的受荫状况，特别是在春玉米与夏玉米、夏玉米与秋玉米共生期间的 7～9 月份光照不足的地区，如四川的成都平原等，则可能不适于这种多熟间套模式；其次，一麦三玉米模式是一种水、肥、技术条件要求高的集约种植模式，宜在精种高产地区推广，而对于单产水平低、技术水平差、管理粗放的地区则不宜推广；再者，一麦三玉米模式是一种较为费工的种植模式，技术简化工作尚不够，需要进一步改进。从目前来看，宜优先在人均耕地少的地区试验推广。

参考文献