秦 燕,郭泓鋆,楊 進,趙永康,楊 洪,韓慶新,李 蘭 (.成都市農林科學院,四川成都630;.仲衍種業股份有限公司,四川成都6004)
間作有利于充分利用耕地、勞力、養分、水分和光、熱等氣候資源,提高其利用率,提高復種指數,增加生物總產量,并爭取農時,趨利避害,減少病蟲害,實現農業的高產高效[1-6]。玉米與大豆間作是比較常見的種植模式。玉米和大豆間作可以提高光能的截獲率,降低水分蒸發,保持土壤含水量,增加玉米產量[7-8]。關于玉米/大豆間作的研究目前主要集中在普通玉米與大豆的搭配、作物密度、施肥和N、P吸收等方面,而關于糯玉米及鮮食大豆的間作模式及經濟效益分析方面未見報道。該研究選用京科糯2000與貢豆16為供試材料,分糯玉米/大豆、糯玉米、大豆3種模式進行試驗,分析不同模式下鮮食糯玉米及鮮食大豆的產量及主要農藝性狀的變化,同時對鮮食糯玉米/大豆的經濟效益及土地當量比進行計算和分析,為該模式的推廣應用提供理論依據。
1.1 試驗材料與試驗設計 供試糯玉米品種為京科糯2000,大豆品種為貢豆16。試驗設3種模式:①糯玉米凈作:行距80 cm,窩距40 cm,窩留雙株,密度為62 490株/hm2;②大豆凈作:行距40 cm,窩距20 cm,窩留雙株,密度為250 005株/hm2;③糯玉米/大豆間作:玉米和大豆行比為2∶3,玉米行距50 cm,兩邊距大豆25 cm,窩距42 cm,每窩播4~5粒,窩留雙株,密度為48 000株/hm2;大豆在2個玉米帶間種3行,行距為33 cm,窩距為33 cm,每窩播4~5粒,窩留2株,密度為90 000株/hm2。
試驗采取隨機區組排列,每個小區規格為40 m×4 m,試驗地點為四川省崇州市羊馬鎮科技試驗園區,3次重復,田間管理同大田生產,糯玉米及大豆按鮮食標準分批采收。
1.2 考察性狀 田間調查糯玉米株高、穗位高,室內考察穗長、穗行數、行粒數、百粒重(鮮)、鮮穗重。田間調查大豆株高、結莢高度、主莖節數、有效分枝數、單株有效莢數、單株鮮莢重(帶稈)。
1.3 統計分析 該文數據均采用Excel計算。土地當量比(LER)[9]按照以下公式計算:
土地當量比(LER)=(Yic/Ymc)+(Yib/Ymb),公式中Yic和Yib分別為間作玉米和間作大豆的產量,Ymc和Ymb分別為單作玉米和單作大豆的產量。
2.1 間作與單作的產量差異及間作的土地當量比 合理的間作能有效提高資源利用率和單位面積糧食產出。一般通過土地當量比來評價,當土地當量比大于1時,則表示間作農田比單一栽培農田生產率高;相反土地當量比小于1,則表明間作農田比單一栽培農田生產率低。
表1 糯玉米/大豆間作與糯玉米、大豆單作產量和間作的土地當量比
從表1可以看出,糯玉米/大豆間作中,糯玉米鮮苞產量比單作糯玉米鮮苞產量下降2 233.5 kg/hm2,下降21.20%。間作大豆產量(鮮莢帶稈)比單作大豆產量下降1 903.5 kg/hm2,下降百分比為31.05%。結果表明,與單作相比,間作糯玉米和大豆的鮮產均下降,但間作糯玉米與大豆的總產量高于糯玉米單作和大豆單作。以鮮苞產量計算的土地當量比(1.48)大于1,說明糯玉米/大豆間作具有較大的產量優勢,有利于提高農田的生產率。
2.2 間作對糯玉米產量及產量構成因子的影響 從表2可以看出,糯玉米間作在株高、穗位高、穗長、穗行數、行粒數、鮮穗重等性狀上與糯玉米單作相當或略高,百粒重則是間作略低于單作,但差異均不顯著。表明糯玉米/大豆間作對糯玉米的產量及產量構成因子有所提高,但由于糯玉米/大豆中糯玉米的密度較糯玉米單作低,因而糯玉米/大豆間作中,糯玉米鮮苞產量比單作糯玉米鮮苞產量下降21.20%。
表2 糯玉米/大豆間作對糯玉米產量及產量構成因子的影響
2.3 間作對大豆產量及產量構成因子的影響 從表3可知,大豆間作在株高、主莖節數、有效分枝數、單株有效莢數、單株莢重(帶稈)等性狀上較大豆單作均有顯著下降,在結莢高度上也有所下降,差異不顯著。表明由于高稈作物玉米的遮光、爭肥等原因,顯著降低了大豆株高等性狀,在進行糯玉米/大豆種植時,盡量選擇耐陰的大豆品種。
2.4 不同種植方式經濟效益分析 根據收獲時的市場價格,在計算經濟效益時,糯玉米鮮果穗按2.0元/kg計算,鮮大豆按2.5元/kg計算。從表4可知,從經濟效益來看,糯玉米/大豆間作分別較糯玉米單作、大豆單作提高34.07%、106.18%,表明采取糯玉米/大豆間作能夠顯著提高作物的經濟效益。
表3 糯玉米/大豆間作對大豆產量及產量構成因子的影響
表4 糯玉米/大豆間作與單作成本、效益對比 元/hm2
(1)該研究結果表明,雖然間作糯玉米和大豆的鮮產較單作均有不同程度的下降,但其土地當量比(1.48)大于1,經濟效益從高到低依次是:糯玉米/大豆間作、糯玉米單作、大豆單作。土地當量比大于1,表明鮮食糯玉米/大豆間作能夠有效提高土地利用率,這與劉艷昆等[10]的研究結果一致。
(2)該研究結果還表明,糯玉米/大豆間作對糯玉米的多數性狀有提高作用,而大豆的多數性狀則有下降趨勢,這與張向前[11]研究一致。究其原因,可能是玉米大豆間作形成的鑲嵌結構有利于光在群體中的均勻分布與利用,增加作物的邊行效應,有效改善田間的通風透光條件[12],可提高玉米葉片的葉綠素含量、光合速率、蒸騰速率及氣孔導度,改善玉米的光合作用條件[13-15],同時降低大豆的光合速率、葉綠素含量、葉面積指數和光能利用率[13]。
(3)李志賢等[16]對鮮食甜玉米/大豆研究結果表明,該模式不僅可改善作物群體結構,提高自然資源利用率,而且具有顯著的經濟和環境效益。這與該研究的結果比較一致,因此在玉米/大豆間作模式的研究中,可以通過更換玉米的種類(甜、糯玉米)及品種,以及改變玉米及大豆采摘時期來提高整體的經濟效益。同時,由于鮮食糯玉米及大豆的采摘,更縮短了該季作物的土地使用期,為下一茬作物的栽種提供良好的茬口。
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