粮食增产、农民增收和耕地可持续利用是我国农业发展的重要目标。目前,在玉米大豆单作模式中面临单产提高难度大、倒伏频繁发生、肥料施用过量及土壤“质量”下降等多重压力。结合当前种植业结构调整,如何通过作物匹配,充分发挥不同作物间的互补效应,合理高效利用现有自然资源,是实现粮食增产、增效、可持续发展的重要途径之一。禾本科与豆科作物间作具有高效利用资源、显著增加产量的优势,在我国传统种植业中占有重要地位。东北作为全国玉米、大豆主产区,实行米‖豆条带间作是提高该区系统生产力的首选模式。本研究于2016–2017年在吉林农业大学试验基地,选用紧凑型密植玉米品种先玉335及抗倒伏大豆品种吉农40为试验材料,设置玉米单作（M）,大豆单作（S）,米‖豆2:2（M2S2）、4:2（M4S2）、4:4（M4S4）、6:6（M6S6）不同条带间作,共6种种植方式。在玉米高密度条件下,系统分析比较单作与条带间作的综合效应,分别从作物产量与经济产值、干物质积累特性、光合冠层、衰老特性、植株抗倒伏特性等方面,深入探讨条带间作系统产量效应的生理生态基础及其对作物抗倒伏的调控机制,以期为米豆条带间作种植模式高产、高效、绿色生产提供理论依据和技术指导。主要研究结果如下:1.条带间作LER值均大于1,表明存在间作优势,其中以M4S4处理LER值最高,两年平均为1.226。LER由大到小依次为:M4S4>M4S2>M6S6>M2S2。条带间作后玉米单穗行粒数、穗粒重和百粒重显著增加,而大豆单株荚数、粒数、单株粒重显著降低。结果使玉米播种带内平均产量和经济产值分别增加58.89%、59.12%,显著高于M;而大豆播种带内平均产量和经济产值都减少44.36%,显著低于S。但是,条带间作处理的米豆复合产量均高于S、平均增产267.11%,仅有M4S2的复合产量高于M,增产7.30%。米豆条带间作复合经济产值均高于S和M、分别增加53.14%和9.18%,这与复合产量不同。各处理复合产量M4S2>M>M4S4>M2S2>M6S6>S;复合经济产值M4S2>M4S4>M6S6>M2S2>M>S。不同幅宽组合对产量的效应和经济产值影响不同,随着玉米带幅宽的由宽变窄、大豆带幅宽的由窄变宽,对应带内玉米、大豆产量构成因素数值及其产量有升高趋势。可见,寻求条带间作模式的最优米豆带宽、行比,才能充分发挥系统生产力,获得最佳产量及收益。2.相比单作,条带间作显著提高了玉米各器官及单株总干物质重,同时显著提高了雌穗和单株干物质积累速率,分别增加54.90%、58.24%;而大豆各器官的干物质重显著下降,同时荚和单株干物质积累速率显著降低58.63%、65.94%。条带间作后有效提高了玉米生育后期干物质积累量,同时显著提高了玉米雌穗占总生物量的比例,成熟期可获得更高的经济产量。条带间作后降低了大豆R4期荚干重的比例,而提高R4、R6期茎干重的比例。米豆不同幅宽搭配间作各器官的干物质积累量存在差异。当大豆播种带幅宽不变时,玉、豆单株干物质重随玉米幅宽的缩小而增大;而当玉米条带幅宽固定后,玉、豆单株干物质重随大豆幅宽的增加而升高。3.条带间作有效提高了玉米而显著降低了大豆的光响应曲线数值,且在中、高光照强度（PRA）区间内差异更加明显。条带间作提高了玉米功能叶片对强光的适应能力,与M相比更加开放的气孔导度（Gs）增强了内外气体交换的效率、高浓度的胞间CO2浓度（Ci）又可为光合供应充足的底物、高效的蒸腾速率（Tr）可保护强光下的叶片免受伤害;同时使光合系统关键酶PEPCase和Ru BPCase活性显著升高。在荧光参数上,条带间作显著提高了玉米叶片Fv/Fm、q P和ΦPSII数值,进而使光合速率（Pn）显著增加25.90%;而大豆条带间作各参数变化与玉米相反,光合速率（Pn）显著降低26.18%。条带间作后,不同宽、窄条带之间的作物光合和荧光参数也存在差异,总体变化是随着带宽的增加带内玉米光合能力逐渐减弱、而大豆光合能力逐渐恢复近于单作。4.条带间作大豆冠层顶部光合有效辐射强度和带内透光率显著降低44.94%和42.70%,而玉米带内冠层透光率显著提高81.57%。结果使间作大豆带内获得的光照资源大量减少,而玉米带内大量增加。此外,条带间作对米豆两作物冠层中、下层的透光率影响程度明显高于冠层上层。不同条带宽度的群体透光率也存在差异,总的来看,大豆宽条带群体透光率高于窄条带;而玉米窄条带透光率高于宽条带。玉米条带间作后冠层各部位叶倾角均显著大于M,而大豆低于S;并且间作对玉米冠层的中、上部叶倾角的变化影响更大。5.条带间作改变了作物的抗衰老能力,显著提高了玉米叶片SOD、POD、CAT活性及可溶性蛋白含量,三种保护酶活性分别提高12.73%、12.41%、26.08%;各处理由高到低依次为M2S2>M4S4>M4S2>M6S6>M,相反MDA含量显著降低17.66%。条带间作显著削弱了大豆R1至R7期的抗氧化能力,导致体内可溶性蛋白含量降低而MDA显著升高。但在大豆V6期与之相反,条带间作叶片保护酶活性均高于S,分析原因为此期玉米对大豆开始遮荫,大豆感知到胁迫其自身防御系统受到应激启动,激发体内抗氧化酶活性暂时升高。条带间作对玉米和大豆生育中、后期抗衰老相关指标的影响作用更大。总的来看,条带间作后提高了玉米而减弱了大豆的抗衰老能力。6.条带间作改变了玉米大豆群体的内部结构及其根系构型,显著提高了玉米而减弱了大豆的抗倒伏能力。条带间作提高玉米抗倒性能主要通过以下调控完成:缩短了茎秆1-10节各节间长度进而显著降低株高、穗位高及重心高度;增加了1-10节各节间直径、节间单位鲜物质重进而显著提高节间压碎强度、单位抗折力及其综合抗倒指数;提高了玉米茎秆木质素合成关键酶PAL和CAD活性,进而显著增加木质素和纤维素含量;增加了入土气生根的条数、直径和鲜重,显著增强了抗根倒能力。7.不同条带间作玉米、大豆的抗倒能力存在差异,玉米窄幅播种带要明显优于宽幅,而大豆宽幅播种带要明显优于窄幅。分析条带间作大豆抗倒伏能力减弱的主要原因为,条带间作增加了茎秆5-15节的节间长度,而且使最长节间的节位下移,从而导致株高和重心高度显著升高;条带间作降低了大豆茎秆1-15节节间直径、节间单位鲜物质重及其木质素合成关键酶活性,使得茎秆木质素和纤维素含量减少,影响了茎秆的韧性和抵抗外力的强度;条带间作大豆根系发育受到抑制而削弱了根系抗倒能力。以上植株特征特性的变化使大豆茎秆的力学抗倒能力及其综合抗倒指数明显下降。生产中可选用耐荫抗倒伏能力强的大豆品种,合理增加大豆播种带的宽度,同时可运用现有抗倒伏技术措施来解决间作大豆倒伏问题。