1.不同灌溉处理对玉米、大豆根组织密度（RTD）的影响
玉米在R3生育期，MSW2处理下根组织密度显著高于常规全灌溉处理，深层土壤中增幅尤为明显；大豆在调亏灌溉下表层根组织密度显著降低，而深层根组织密度在生育前期出现阶段性升高。根组织密度的差异化响应，是玉米、大豆适应调亏灌溉的核心根系形态调控机制，玉米通过提升深层根组织密度增强水分吸收能力，大豆则通过根组织密度的时空重构实现干旱适应与资源竞争规避。图2 不同灌溉方式对玉米和大豆根部组织密度（RTD）的影响2.不同灌溉处理对玉米、大豆根质量比（RMR）的影响MSW2处理下玉米表层根质量比显著高于其他处理，深层根质量比在灌浆期也呈升高趋势，而大豆表层根质量比显著降低、深层根质量比呈生育期阶段性波动。根质量比的时空分异，反映了调亏灌溉下玉米 - 大豆种间根系生态位的重构，玉米通过提升根质量比占据根际资源竞争优势，大豆则通过根质量比的层间调整实现与玉米的水分利用互补，减少种间直接竞争。图3 不同灌溉方式对玉米和大豆根系质量比（RMR）的影响3.不同灌溉处理对玉米、大豆比根长（SRL）的影响玉米在调亏灌溉下深层土壤比根长显著提升，MSW2 处理下灌浆期比根长保持稳定且显著高于其他亏水处理；大豆在调亏灌溉下表层比根长降低，而深层比根长在生育后期显著升高。比根长的层间差异化变化，是作物根系适应水分异质性的关键策略，玉米通过稳定的比根长保障水分吸收效率，大豆则通过深层比根长的提升拓展水分吸收空间，二者协同实现种间水分利用的时空互补。图4 不同灌溉方式对玉米和大豆特定根长（SRL）的影响4.不同灌溉处理对玉米、大豆表层根氮密度（RND）的影响MSW2处理下玉米灌浆期根氮密度显著高于其他处理，而大豆在调亏灌溉下根氮密度整体降低，生育前期降幅最为明显。根氮密度的差异化响应，与种间氮素竞争和根系代谢调控密切相关，玉米通过提升根氮密度增强根系生理活性与水分吸收能力，大豆则通过降低根氮密度减少氮素消耗，适配调亏灌溉下的水分胁迫环境，同时间接缓解种间氮素与水分的双重竞争。图5 不同灌溉方式对玉米和大豆在表层土壤中的根部氮密度（RND）的影响5.玉米-大豆行间土壤水平向水分梯度（HSWG）变化趋势MSW2 处理下土壤水平向水分梯度始终保持稳定且多为正值，生育后期趋近于零，而其他亏水处理的水分梯度呈显著正负波动。稳定的水分梯度是调亏灌溉下种间水分互补的直观体现，MSW2处理通过重塑根系互作，使土壤水分从大豆带向玉米带有序运移，且后期达到动态平衡，避免了水分的过度竞争与无效消耗，保障了两作物的正常水分供给。图6 玉米与大豆行间土壤水分梯度的变化情况
MSW2 处理下土壤水平向水分梯度始终保持稳定且多为正值，生育后期趋近于零，而其他亏水处理的水分梯度呈显著正负波动。稳定的水分梯度是调亏灌溉下种间水分互补的直观体现，MSW2处理通过重塑根系互作，使土壤水分从大豆带向玉米带有序运移，且后期达到动态平衡，避免了水分的过度竞争与无效消耗，保障了两作物的正常水分供给。图7 不同处理下的粮食产量和经济产量
7. 间作体系土地当量比（LER）、水分当量比（WER）与竞争能力（Ams）MSW2处理下水分当量比（WER）显著高于常规全灌溉与其他亏水处理，土地当量比（LER）保持较高水平且无显著降低，玉米种间竞争能力（Ams）显著提升。高WER与稳定LER反映了该调亏策略实现了土地与水分资源利用效率的协同提升，玉米竞争能力的适度增强，是种间根系互作从“强竞争”向“互补利用”转变的核心特征，保障了间作体系的资源利用优势。图8 不同处理间作制度的土地当量比（LER）、水分当量比（WER）和竞争能力（Ams）
玉米根系表型的主成分分析中，R3 期的比根长、根组织密度、根质量密度为主要贡献因子，累计解释 74% 以上变异；大豆根系表型则以 R1 期根氮密度、R5 期比根长和根组织密度为核心贡献因子，累计解释 54% 以上变异。核心根系性状的高贡献率，明确了调亏灌溉下调控玉米 - 大豆水分吸收与种间互作的关键根系指标，为靶向调控根系形态、提升间作水分利用效率提供了具体靶点。图9 根表型的主成分分析
9. 根系性状与水分利用效率的结构方程模型（SEM）根水分利用效率（RWUE）对水分利用效率（WUE）和灌溉水利用效率（IWUE）均呈极显著正效应，且主要由玉米根系性状驱动，大豆根系性状呈负效应，玉米与大豆根系间存在显著负向互作。该模型揭示了调亏灌溉下间作体系水分利用效率的核心调控路径：玉米根系性状通过提升根水分利用效率，正向驱动整体水分利用效率提升，而大豆根系的负效应与种间根系的负向互作，是种间水分互补利用的重要调控机制，避免了根系的过度竞争。图10 SEM描述了玉米根系性状在R3 (SRL， RTD， RMD)，大豆根系性状在R1 （RND）和R5 (SRL， RTD)， RWUE， WUE和IWUE之间的关系
