近日，吉县站王若水教授研究团队在农林科学领域权威期刊《European Journal of Agronomy》发表研究论文“Optimizing irrigation and mulching strategies to improve root–water relations, water use efficiency, and yield in apple–soybean alley cropping systems on the Loess Plateau, China”。

研究内容与结果：

苹果–大豆间作系统是黄土高原典型的农林复合模式。然而，随着果树逐年生长，果树与作物之间的水分竞争愈发激烈，尤其在水资源匮乏的半干旱地区，这种竞争会限制系统产量并降低水分利用效率（WUE）。为解决这一问题，本研究依托北京林业大学、山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站，开展为期三年的田间定位试验，设置三种滴灌带间距（L1：每行大豆一条；L2：每两行一条；L3：每三行一条）和两种覆膜方式（M1：覆膜；M0：不覆膜），系统监测土壤水分含量、根长密度、根系竞争指数、产量与 WUE 等指标，旨在提出适用于半干旱区的高效水分管理策略，提高间作系统整体效益。

研究结果显示，覆膜显著提升了 0–60 cm 土层土壤含水量，并促进根系生长，使根长密度提高 49.01%，有助于缓解果树与作物之间的水分竞争。滴灌带间距通过改变湿润带的时空分布进而影响根系生长：L1处理湿润带主要集中于果树行附近，大豆根系趋向水分高值区，导致竞争加剧；L3处理湿润带远离树体，限制果树根系向水分高值区生长。相比之下，L2处理在行间形成“干湿交替区”，增强土壤水势梯度，引导苹果根系向深层扩展、大豆根系向远离树体方向生长，根系生态位重叠减小，缓解种间竞争。在产量与水分利用方面，不覆膜条件下，L1 的WUE与产量最高；而覆膜条件下，L2 表现最佳。综合来看，研究建议不覆膜条件下采用每行大豆配置一条滴灌带（L1），覆膜条件下以两行大豆共用一条滴灌带（L2）为最优方案。

总体而言，本研究揭示了滴灌带布设与覆膜措施在调控土壤水分时空分布、促进根系生长、缓解种间竞争方面的协同机制，明确了半干旱区果–粮间作系统水分精准管理的关键策略。研究成果不仅为黄土高原果农间作模式的高效管理提供了可推广的技术路径和科学依据，也对干旱与半干旱地区提升间作系统生产力与水分利用效率具有重要参考价值。

北京林业大学水保学院 2022 级硕士研究生陈梨为论文第一作者，王若水教授为通讯作者，北京林业大学为第一完成单位。研究工作得到了国家重点研发计划项目课题（2022YFE0115300）和国家自然科学基金项目（32271960）的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.eja.2025.127586

图1试验布设图和采样点

图2 苹果-大豆间作系统土壤含水量和变异系数的水平分布图

图3 苹果树和大豆根长密度的空间分布图

图4 苹果–大豆间作系统中根长密度和潜在根系吸水率与籽粒产量和水分利用效率的关系

作者：陈梨   审核：张会兰  编辑：谢瑶