棉花花生間作系統密度配置對產量和效益的影響

劉衛星　賀群嶺　張楓葉　等

摘要：為完善棉花花生間作配套栽培技術，尋求棉花花生間作體系下獲取共同高產的最佳棉花、花生種植密度，采用2因素裂區設計，以棉花密度（A）為主處理，設4個水平（A1：2.25萬株/hm2、A2：3.0萬株/hm2、A3：3.75萬株/hm2、A4：4.5萬株/hm2），花生密度（B）為副處理，設3個水平（B1：5.6萬穴/hm2、B2：8.3萬穴/hm2、B3：11.1萬穴/hm2），研究不同棉花、花生間作模式對產量及效益的影響。結果表明：以A3B2處理總產值最高，為 52 126.48元/hm2，其次是A4B2處理和A3B3處理，分別較最低的A1B1處理高21.37%、14.69%、12.25%。較高的棉花種植密度（3.75萬～4.5萬株/hm2）和適度的花生種植密度（8.3萬穴/hm2）有利于棉花花生間作體系總產量和總產值的提高。

關鍵詞：棉花/花生；間作；密度；產量；效益

中圖分類號： S562.04文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）01-0092-03

收稿日期：2014-03-17

基金項目：河南省棉花產業技術體系建設專項資金（編號：Z2013-07-03）。

作者簡介：劉衛星（1978—），男，河南虞城人，碩士研究生，助理研究員，從事棉花育種與高產栽培技術研究。E-mail：cotton@sina.cn。間作套種技術可充分利用光、溫、水、熱等自然資源，提高復種指數和單位土地面積的綜合產出率，是我國精耕細作式農業生產的重要組成部分[1]。受糧棉爭地、勞動力外移等多重因素影響，棉花種植面積大幅減少，發展棉田間作可有效緩解這一矛盾。目前棉田間作模式主要有棉菜、棉藥、棉果、棉油、棉糧（飼）等五大類型，在世界各地被廣泛應用[2-6]。大量研究表明，間作能提高養分的利用效率及養分的吸收量，增加作物產量[7-8]。棉花是根深、棵高、養分需求量大的耗地作物，而花生是根淺、棵矮、具有固氮功能的養地作物，棉花花生間作實現了用養結合、多熟復種，可有效緩解糧、棉、油作物間爭地矛盾，提高單位土地面積產出率。王小琳等研究認為，棉花間作花生可提高土壤肥力，優化種植模式[9]。胡積送等研究認為，在棉花花生間作栽培中，棉花能充分利用花生固定的氮，花生能利用棉花活化的土壤磷[10]。Singh等研究發現，Bt棉花與花生間作后棉花的氮、磷、鉀的吸收量比單作分別高79.4、6.6、46.0 kg/hm2[11]。金路路等認為，在遼河流域棉花花生間作，可使棉花吐絮時間提前且集中，并能改善纖維品質，提高衣分和霜前花率[12]。

豫東地區是河南省棉花和花生的主產區之一，棉花花生間作模式在當地被逐漸推廣應用，但相關生產環節仍不完善。因此，為了進一步完善棉花花生間作栽培技術體系，本研究對產量影響較大的棉花和間作花生種植密度進行了探討，以期為棉花花生間作高產、優質、多熟栽培提供科學依據。

1材料與方法

1.1材料

供試棉花品種為百棉1號，由河南科技學院棉花研究所提供，供試花生品種為商研9807，由商丘市農林科學院經濟作物研究所提供。

1.2試驗設計

試驗于2012年4月至11月在河南省杞縣葛崗鎮進行。采用2因素裂區設計，棉花密度（A）為主處理，設4個水平（A1：2.25萬株/hm2、A2：3.0萬株/hm2、A3：3.75萬株/hm2、A4：4.5萬株/hm2），花生密度（B）為副處理，設3個水平（B1：5.6萬穴/hm2、B2：8.3萬穴/hm2、B3：11.1萬穴/hm2），每個處理重復3次。

以2 m為一幅，2011年10月3日播種10行大蒜，行距20 cm，播后覆蓋地膜。2012年4月25日在大蒜第1行與第2行間和第3行與第4行間直播2行棉花，呈三角形交錯留苗，株距分別為44.44、33.33、26.67、22.22 cm，棉花窄行距40 cm，寬行距160 cm。花生于5月5日播種，穴距為18 cm，每穴播種2粒種子，播種方法為2行/幅播于大蒜第6行與第7行間和第8行與第9行間（密度為5.6萬穴/hm2），花生行距40 cm，花生與棉花間距60 cm；3行/幅播于大蒜第5行與第6行間、第7行與第8行間和第9行與第10行間（密度為8.3萬穴/hm2），花生等行距40 cm，花生與棉花間距40 cm；4行/幅播于大蒜第5行與第6行間、第6行與第7行間、第8行與第9行間和第9行與第10行間（密度為11.1萬穴/hm2），花生窄行距 20 cm，寬行距 40 cm，花生與棉花間距40 cm。以2幅為1個小區，小區寬4.0 m，長5.0 m，小區面積20 m2。

1.3調查項目

每個處理任選1幅為取樣點，每行定點連續10株為調查株。棉花于現蕾后調查第1果枝節位，9月15日前后調查株高、果枝數、單株鈴數，吐絮盛期取中部50鈴測定單鈴質量，收獲后混合取樣測衣分。花生成熟收獲后調查主莖高、總分枝、結果枝、單株結果數、百果質量、出仁率等。

1.4數據處理

試驗數據采用Excel 2003、DPS 6.55進行統計分析。

2結果與分析

2.1不同密度配置對棉花產量的影響

由表1可知，棉花花生不同間作密度配置對棉花皮棉產量存在極顯著影響。隨著棉花種植密度的增加，棉花產量呈現先增后降的趨勢，以A3處理的產量最高，比最低的A1處理高21.03%。棉花產量隨著間作花生密度的增加而減少，B1、B2處理間差異不顯著，與B3處理間差異顯著。2個因素互作間差異顯著，以A3B2處理產量最高，較最低的A1B3處理高23.88%。

2.2不同密度配置對棉花產量構成的影響

由表2可知，棉花單株鈴數隨棉花密度的增加而降低，以A1處理單株鈴數最高，極顯著高于A3、A4處理，不同間作花生密度下以B1處理的棉花單株鈴數最高，但與B2、B3處理差異不顯著。隨棉花種植密度的增加，棉花單鈴重降低，最高的

表1不同密度配置對棉花皮棉產量的影響

處理皮棉產量（kg/hm2）B1B2B3平均A11 513.25aA1 506.52aA1 502.08aA1 507.28dDA21 669.59aA1 642.66abAB1 626.94bB1 646.40cCA31 823.49aA1 860.84bAB1 788.44cB1 824.26aAA41 802.90aA1 767.82abA1 785.68bA1 785.47bB平均1 702.31aA1 694.46aAB1 675.79bB注：除第5列為豎向比較外，其他為橫向比較，不同大、小寫字母分別表示在0.01和0.05水平差異顯著。

A1處理較最低的A4處理高1.74%；間作花生密度對單鈴重的影響，以B3處理的單鈴重最高，較B1、B2處理分別高024%、0.61%。不同間作密度對棉花衣分的影響不一致，最高的A3B2處理較最低的A1B1處理略高2.21%，棉花種植密度過高或過低均不利于衣分的提高，但這種差異不顯著。表2不同密度配置對棉花產量構成的影響

處理單株鈴數（個）單鈴質量（g）衣分（%）B1B2B3平均B1B2B3平均B1B2B3平均A134.13aA30.73bB32.17cC32.34aA6.10aA6.25bA6.31cB6.22aA40.22aA41.05bAB40.45bB40.57aAA226.33aA28.03bB25.47cB26.61bB6.27aA6.14aA6.22bB6.21aA41.01aA40.41aA40.59aA40.67aAA323.27aA24.37abA24.27bA23.97cC6.21aA6.19abA6.13bA6.18bA40.61aA41.11aA40.79aA40.84aAA420.53aA20.13aA20.33aA20.33dD6.15aA6.06aAB6.13bB6.11cB40.74aA40.70aA40.39aA40.61aA平均26.07aA25.82aA25.56aA6.18aA6.16abA6.20bA40.65aA40.82aA40.56aA注：每個性狀指標，除第4列為豎向比較外，其他為橫向比較，不同大、小寫字母分別表示在0.01和0.05水平差異顯著。

2.3不同密度配置對花生莢果產量的影響

由表3可知，棉花花生不同間作密度配置對花生莢果產量存在顯著影響。隨著棉花種植密度增加，花生莢果產量呈現遞減趨勢，以A1處理產量最高，比最低的A4處理高2116%，比棉花產量最高的A3處理高15.10%。隨著間作花生密度增加，花生莢果產量先增后減，以B2處理產量最高，其次為B3、B1處理。2個因素互作間差異顯著，以A1B2處理產量最高，比產量最低的A4B1處理高53.04%。

2.4不同密度配置對花生產量構成的影響

由表4可知，花生單株結果數隨棉花種植密度和花生間作密度增加均呈降低趨勢。棉花種植密度間以A1處理單株結果數最高，極顯著高于其他處理，間作花生密度間以B1處理最高，極顯著高于B2、B3處理，2個因素互作間差異極顯著，以A1B1處理最高，較最低的A4B3處理高94.00%。不同密度配置對花生百果質量影響極顯著，隨棉花種植密度增加，花生百果質量降低，百果質量最高的A1處理較最低的A4處

表3不同密度配置對花生莢果產量的影響kg/hm2

處理花生莢果產量（kg/hm2）B1B2B3平均A12 141.10aA2 677.50bB2 497.05cD2 438.55aAA21 906.20aA2 596.65bB2 234.85cD2 245.90bBA31 781.10aA2 507.85bB2 066.70cD2 118.55cCA41 749.60aA2 334.45bB1 954.20cD2 012.75dD平均1 894.50aA2 529.11bB2 188.20cC注：除第5列為豎向比較外，其他為橫向比較，不同大、小寫字母分別表示在0.01和0.05水平差異顯著。

理高8.44%，間作花生密度中以B2處理最高，較B1、B3處理高1.97%、5.00%。不同密度配置下花生出仁率的變化規律不一致，不同棉花種植密度中，以A2處理的出仁率最高，但增幅不明顯，較最低的A4處理高1.36%，不同間作花生密度間以B2處理最高，較最低的B3處理高0.81%，低密度（A1）時，隨間作花生密度的增加而降低，高密度（A2、A3、A4）時，以B2處理的出仁率最高。表4棉花花生不同間作模式對花生產量構成的影響

處理單株結果數（個）百果質量（g）出仁率（%）B1B2B3平均B1B2B3平均B1B2B3平均A120.70aA17.30bB12.57cC16.86aA235.42aA235.08aA226.44bB232.31aA70.38aA69.01bB68.80bB69.40aAA219.18aA16.86bB11.23cC15.76bB224.23aA232.80bB223.84bB226.96bB69.13aA70.33bAB69.06bB69.51aAA318.23aA16.96bB11.11cC15.43cC221.54aA226.91bB212.17cC220.21cC68.53aA69.30aA69.11aA68.98abAA418.10aA16.13bB10.67cC14.97dD215.26aA219.34bB208.12cC214.24dD68.74aA68.77aA68.21aA68.57bA平均19.05aA16.81bB11.40cC224.11aA228.53bB217.64cC69.20aA69.35abA68.80bA注：每個性狀指標，除第4列為豎向比較外，其他為橫向比較，不同大、小寫字母分別表示在0.01和0.05水平差異顯著。

2.5不同密度配置對總產值的影響

由表5可以看出，隨棉花種植密度的增加，棉花產值先增后降，隨間作花生密度的增加，棉花產值略有下降，均與棉花產量的變化趨勢相同，花生產值的變化也與花生產量的變化趨勢一致。從總產值看，棉花種植密度間的變化規律與棉花產量一致，棉花產量最高的A3處理，比花生產量最高的A1處理高10.73%，不同間作花生密度間的變化規律與花生產量一致，以B2處理最高，分別比B3、B1處理高7.32%、485%。不同密度配置下總產值以A3B2處理最高，達到 52 126.48元/hm2，其次是A4B2和A3B3處理，分別較最低的A1B1高21.37%、14.69%、12.25%。表5不同密度配置對總產值的影響元/hm2

處理B1B2B3棉花產值花生產值總產值棉花產值花生產值總產值棉花產值花生產值總產值A131 172.9511 776.0542 949.0031 034.3114 726.2545 760.5630 942.8513 733.7844 676.62A234 393.5510 484.1044 877.6533 838.8014 281.5848 120.3733 514.9612 291.6845 806.64A337 563.899 796.0547 359.9438 333.3013 793.1852 126.4836 841.8611 366.8548 208.71A437 139.749 622.8046 762.5436 417.0912 839.4849 256.5736 785.0110 748.1047 533.11注：皮棉單價為20.6元/kg，花生莢果單價為5.5元/kg。

3結論與討論

前人研究表明，棉花花生間作復合群落系統增加了棉花株、行間的蔭蔽度，地面相對照度降低，受棉花遮光影響，間作花生的生長發育表現為先抑后促現象[13]。合理的棉花花生間作能夠有效地利用土壤中的氮、磷，提高對土壤鉀的利用率，并能在一定程度上緩解鉀、鈣之間的拮抗作用[14]。黨小燕等認為，棉花花生間作體系具有明顯的間作優勢，并且對棉花產量沒有不利影響[15]。葉樂士認為在棉花花生間作種植時，應綜合考慮自然條件、品種特性、土壤肥力等，構建合理的間作方式，才能獲得較高產量[16]。

本試驗結果表明：在棉花花生間作體系下，通過調節棉花和花生的種植密度配置，可減緩棉花對花生的光抑制效果，實現全年增產。隨著棉花種植密度的增加，棉花產量先增后降，而花生產量則呈持續下降趨勢，且隨棉花種植密度的增加，群體密度過大，光抑制加強，從而造成棉花單株鈴數減少，單鈴重降低，花生單株結果數和百果質量均有所下降。花生間作密度的變化對棉花產量影響較小，但極顯著影響花生產量，較低的間作花生密度形不成足夠的基本苗數，較高的間作密度使花生在棉花行間遮陰下相互競爭光、熱、水、肥等生存條件，均不利于產量的形成，適宜的花生間作密度（B2）可有效利用棉花行間自然資源，實現生態位互補，從而獲得較高的經濟效益。

在棉花花生間作復合生態系統中，為實現用養結合、協調共生和增產增收，應使棉花和花生的種植密度均保持在適宜的范圍，即棉花的種植密度在3.75萬～4.5萬株/hm2，花生的間作密度在8.3萬穴/hm2，在此條件下，更有利于棉花、花生產量的形成，從而實現單位面積產值的最大化。

參考文獻：

[1]中國農業科學院棉花研究所. 中國棉花栽培學[M]. 上海：上海科學技術出版社，1959.

[2]楊中旭，李秋芝，尹會會，等. 魯西地區棉田間作套種模式及其配套栽培技術[J]. 中國棉花，2010，37（2）：41-42.

[3]岳晶晶，孫景生，徐建新，等. 棉瓜間作條件下水分調控對棉花生育及水分生產效益的影響[J]. 灌溉排水學報，2012，31（5）：35-39.

[4]林濤，田立文，郭仁松，等. 果樹類型及配置方式對南疆間作棉花產量品質及經濟效益的影響研究[J]. 農業科學與技術，2013，50（9）：1244-1248，1262.

[5]Blaise D，Bonde A N，Chaudhary R S. Nutrient uptake and balance of cotton+pigeonpea strip intercropping on rainfed vertisols of central India[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems，2005，73（2/3）：135-145.

[6]Schader C，Zaller J G，Kopke U. Cotton-basil intercropping：effects on pests，yields and economical parameters in an organic field in Fayoum，Egypt[J]. Biological Agriculture & Horticulture，2005，23（1）：59-72.

[7]Li Q Z，Sun J H，Wei X J，et al. Overyielding and interspecific interactions mediated by nitrogen fertilization in strip intercropping of maize with faba bean，wheat and barley[J]. Plant and Soil，2011，339（1/2）：147-161.

[8]Li L，Li S M，Sun J H，et al. Diversity enhances agricultural productivity via rhizosphere phosphorus facilitation on phosphorus-deficient soils[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2007，104（27）：11192-11196.

[9]王小琳，劉輝，顧正清. 棉花間作花生的效應研究[J]. 花生學報，2001，30（4）：19-22.

[10]胡積送，楊可勝，產焰坤，等. 棉花花生間作復合群體效應及配套栽培技術[J]. 安徽農業科學，2002，30（2）：207-208，210.

[11]Singh R J，Ahlawat I P S. Productivity，competition indices and soil fertility changes of Bt cotton（Gossypium hirsutum）-groundnut（Arachis hypogaea） intercropping system using different fertility levels[J]. Indian Journal of Agricultural Sciences，2011，81（7）：606-611.

[12]金路路，徐敏，王子勝. 遼河流域棉花-花生間作效果初探[J]. 中國棉花，2013，40（1）：30-31.

[13]劉登望，李林，王正功. 棉花花生間作復合系統的照度、生長發育與生產力效應[J]. 中國農學通報，2010，26（24）：270-275.

[14]李清曼，王化岑，趙華，等. 棉花-花生在不同間作模式下土壤養分的變化特點[J]. 地域研究與開發，1998，17（1）：65-68.

[15]黨小燕，劉建國，帕尼古麗，等. 棉花間作模式中作物養分競爭吸收和積累動態的研究[J]. 植物營養與肥料學報，2013，19（1）：166-173.

[16]葉樂士. 棉花與花生間作的經濟效益及栽培技術研究[J]. 中國棉花，1998，25（7）：14-16.胡曙鋆，鄭燕，陳云明，等. 小麥新品種連麥8號的選育及應用[J]. 江蘇農業科學，2015，43（1）：95-96.