新疆林果麥間作原理與技術

艾買爾江·吾斯曼+王冀川+阿依謝姆古麗·玉蘇普

摘要：林（果）麥間作是目前新疆維吾爾自治區大力發展的一種兼顧經濟效益和糧食安全的種植模式，這種模式具有生態、經濟和生產效益的互補優勢，能充分利用光、熱、水、土、養分等資源，獲得較高的綜合效益。針對新疆特定的區域氣候條件，分析林（果）麥間作系統的生態因子特征，闡明林（果）麥間作模式的優勢表現，提出適于新疆生產的以果為主、以糧為輔，以糧為主、以果為輔及果糧并重型間作模式及種植配置，為新疆發展林（果）糧間作提供依據。總結了果糧間作小麥栽培技術，供生產中參考。

關鍵詞：林（果）麥間作系統；生態因子特征；間作模式；原理；優勢互補

中圖分類號： S344.2；S512.104 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0072-05

新疆維吾爾自治區（簡稱新疆）是我國最大的林果種植區，面積達106.7萬hm2。自20世紀90年代后期，新疆林果業迎來了大發展時期，糧食產業受到前所未有的影響，面積和總產量不斷下降，2007年一度降至63.4萬hm2，不及1980年的46.9%，鑒于新疆（尤其是南疆）糧食產業面臨的嚴峻形勢，新疆于2008年提出“增糧、減棉、憂果、強畜”的農業結構調整方針，大力發展糧食產業。由于林果和棉花產業強大的經濟優勢，發展糧食產業只能采取“林糧間作”的模式，2014年新疆林糧間作面積達73.5萬hm2，占全國林糧間作面積的17%，主要采用“果‖小麥”“果‖（小麥/玉米）”或“果‖（小麥—玉米）”等果糧間作模式。南疆林果面積達到78.4萬hm2，果樹與小麥間作面積占小麥總播種面積的86.8%，形成了以間作小麥為主的農林復合系統的南疆特色種植模式[1]。生產中由于對林（果）麥間作系統的基本原理缺乏認識，人們在安排作物布局和采用技術措施上往往依靠經驗，隨意性強，造成間作效益不高，影響種植業結構調整的實施。本研究在分析新疆林（果）麥間作系統原理和優勢的基礎上，提出新疆果糧間作模式類型和果糧間作小麥栽培技術，為實際生產提供參考。

1 林（果）糧間作系統的綜合優勢

與單純的糧、林業相比，林（果）糧間作復合系統具有以下綜合優勢。

1.1 生態互補優勢

在林糧間作系統中，各種作物處于復合群體中適宜的生態位，其中糧食作物相對較矮，生長期較短，根層分布較淺，可充分利用近地空間和表層土壤環境；林木樹冠高大，生長期較長，根系粗壯深扎，可充分利用上層空間和深層土壤環境，從而提高系統內光、溫、氣、水、養及土地等資源利用率；如南疆棗麥間作系統的產量和地上部生物量土地當量比（1.383和1.322）均大于1[2]，農林復合系統的生物量是單純農田對照系統的4.24倍，年凈固定能量是單作系統的1.56倍，光能利用率、生產力、勞動力產值可提高12.29%、9.7%、26.08%，光能利用率、輔助能利用率、能量綜合效益分別提高9.8%～14.1%、17.6%～21.5%、6.4%～15.3%[3]。果糧間作中果樹根系分布在土壤40～150 cm中，而小麥根系分布在0～40 cm 土層中，這有利于土壤水分、養分的綜合利用，大大提高肥水利用率。據測算，果糧間作系統的肥水利用率比單作作物提高30%～50%，肥水效率高1～2倍[4]。另外，間作系統內的小氣候環境發生了顯著的變化，體現在系統內相對濕度增加、溫度降低，風速下降，表土墑度和溫度增加，這有利于間作的糧食作物生長，增強干熱風及凍害的抵御能力。

1.2 種植結構的經濟互補優勢

從產業結構角度上看，林果種植初期，苗木生長慢、效益低（甚至沒有效益），發展間種糧食，可提高效益；林木結果以后，效益增加，逐步作為農民經濟的重要來源，發展間作糧食，既能保障糧食安全，又能解決畜牧業飼草料的問題，且畜牧業的發展又為林果業和糧食生產提供了肥力支持，形成了農林牧良性循環發展的格局，促進農業社會可持續發展。

1.3 生產效益的互補優勢

林（果）糧間作能顯著提高農作物抵御旱、澇、風、雹等自然災害的能力，且林（果）糧優勢互補、互惠互利，具有雙向的增產與保產作用。就農作物方面，林果給農作物創造了良好的生長環境，保證農作物能獲得較高產量；就林果方面，農作物的肥水管理及耕作使林果生長兼受其益，對林果能夠起到以耕代撫的作用。所以，生長條件優于平作林地或果園，從而使林木生長快、成材早，果樹增產幅度大。

2 林（果）麥間作的生態因子特征

2.1 間作系統中的光照特征

光能是果糧間作系統中對作物影響最大的因素，株距越小、樹齡越大，對間作小麥的遮陰作用越顯著，反則影響越小。林下小麥冠層光照度受影響程度表現為拔節期<孕穗期<開花期<灌漿期，即小麥拔節前，果樹尚處于休眠至萌芽期，對小麥基本不造成遮陰影響；拔節到抽穗，是果實葉幕迅速形成期，遮陰影響逐漸加重；揚花至成熟，果樹葉幕最濃厚，也是遮陰危害最重的時期，全期弱影響階段（光照度>1/2空地光照度）50 d左右，強影響階段（光照度≤1/2空地光照度）45 d左右。不同樹種及不同時期對小麥遮陰影響不同，在核（桃）麥間作系統中，拔節至成熟期間，8年樹齡的5 m×6 m、6 m×8 m類型中光照度僅為小麥單作的67.7%、78.0%，其平均遮陰度分別為32.3%、22.0%[5]；10年樹齡的9 m×3 m、6 m×4 m類型中光照度僅為小麥單作的65.6%、61.5%，其平均遮陰度分別為34.4%、38.5%[拔節到抽穗的遮陰率為 52.22%～60.32%，重度遮陰率（光照度≤1/2空地光照度）為29.77%～34.09%，至揚花期的遮陰率達 52.21%～71.51%，重度遮陰率達37.15%～38.39%，并一直持續到小麥成熟]；10年樹齡的3.5 m×7 m杏麥間作系統中杏樹冠下區的光照度是小麥單作田的43.45%，近冠區為69.88%，遠冠區為84.92%，但在冠下區內的光照度仍在小麥光補償點以上[6]。棗麥間作系統的平均光照僅降低了8%[7]；另外，棗麥、杏麥、核麥間作田中小麥冠層頂部入射的光合有效輻射量分別為單作系統的76.9%、44.2%、20.8%，散射輻射量分別為單作系統的82.4%、68.6%、36.3%。可見，各果麥間作系統對小麥冠層光能截獲的影響為核麥間作系統>杏麥間作系統>棗麥間作系統[8]。

由于果樹的種類、種植配置、行向、樹齡、修剪方式等不同，間作區域內的光能投入量也有所不同，對作物生長的影響就不同。在實際生產中，注意選擇合適的果樹種植配置和科學的糧食作物種植方法，提高整體光截獲率，達到光能利用效率的最大化，是果糧系統種植的關鍵。

2.2 間作系統中溫度和濕度的變化

溫度是農林生態系統中影響植株生長發育的主要小氣候因子之一，也是影響作物發育和產量形成的重要因素。一般來講，與單作相比，果糧間作降低了系統內冠層的空氣溫度，提高了空氣相對濕度，且隨著間作密度的增加其效應更加明顯。如在株行距3 m×9 m的核（桃）麥間作、2.5 m×6 m的桃麥間作、3 m×12 m的梨麥間作、4 m×10 m的蘋果麥間作、4 m×25 m的桐糧間作、3 m×20 m的楊樹糧食作物間套系統中，小麥乳熟期間日均氣溫降低了0.80、0.33、0.51、0.56、0.46、0.39 ℃，小麥群體內相對濕度分別提高15.3%、3%、9.5%、13.1%、10.1%、8.8%[9]，這對小麥籽粒灌漿極為有利，有效減輕了干熱風對小麥的危害。

另外，林糧間作系統（林木覆蓋率18.5%）可使系統內土壤濕度比無林網農田對照高 1.8%～10.1%，降低塵埃 20%～60%[10]。

2.3 農林間作系統中風速特征

中國西北地區干旱多風，地表覆蓋少，風蝕作用極為顯著，林帶可以降低風速并起到調節溫度、減少地面蒸發、防御自然災害的作用。因此，農林間作生態系統另一顯著的優點就是可以降低系統內的風速，減少風蝕作用。以林（果）糧兼收的最佳模式分析，確定主要間作樹種的株行距，一般棗樹為3 m×15 m；核桃為4 m×25 m；楊樹為3 m×20 m。在植物生長期間的效果目標值如下：棗糧間作，大風穿過第2行棗樹時風速降低51%，穿過第8行棗樹時風速降低55%，穿過第16行棗樹時風速降低74%，平均降低64%。核桃與糧食間作地東西行向的可降低風速54%，南北行向的可降低風速48%[11]。楊樹與糧食間作平均降低風速58%。在南疆的核（桃）農間作系統中，農田的小氣候因子發生了比較明顯的變化，平均風速比單作降低了28.1%～35.6%[12]。小麥與桃樹、梨樹、蘋果樹間作系統中的群體風速也較單作麥田平均降低了 53.54%、12.60%、41.14%，這種效應對減輕小麥干熱風的危害具有一定的防范作用。但間作系統在一定程度上降低了小麥冠層內的通風性能，影響氣體交換，如核（桃）麥間作系統在灌漿期群體內CO2濃度較單作降低25.33～28.73 μmol/mol，對小麥光合作用不利[13]。

3 林（果）麥間作的資源利用特征

林（果）糧間作打破了傳統種植制度對自然資源的利用規律，采用立體種植形式，充分利用光、熱、水等自然資源，為林果及農作物創造了一個良好的生長環境，從而達到林茂糧豐。

3.1 光照利用

植物的光合作用是將光能轉化為化學能的能量轉化過程，林糧間作由于實行立體種植，林木與作物錯季生長，其對光能的利用率優于其他各種種植形式。將棗糧間作與其他種植形式的光能利用比較可知，小麥與夏玉米在同一塊地上，上下茬產量之和為1 000 kg，全生育期的光能利用率為 1.7%；而在同一塊地上生長的小麥、夏玉米、棗樹的產量各500 kg，光能利用率為2.1%[14]。可見，棗糧間作的全生育期光能利用率高于其他種植形式。

在林網式楊農復合系統、楊梨農復合系統中，間作小麥光能利用率較單作小麥分別提高13.0%、7.5%，經加權平均計算后，二者系統總體光能利用率比單作小麥系統分別高 18.9%、31.1%[15]，可見復合系統內層次越多，結構越復雜，則總光能利用率越高，多層次立體復合系統可有利于充分利用光能資源。

3.2 積溫利用

積溫是重要的氣候資源，是作物生長發育必不可少的條件。合理的種植制度能夠充分利用積溫，減少熱量資源的浪費，林糧間作是能夠較多利用積溫的種植結構，以南疆棗‖（小麥—玉米）間作形式為例，小麥全生育期225 d，需要積溫2 050 ℃；夏玉米全生育期90 d，需要積溫2 175 ℃，棗樹年生長期180 d，需要積溫3 875 ℃，棗、小麥、玉米重復利用積溫 8 100 ℃，熱量重復利用率166.7%，明顯高于其他各種種植制度。若農田單純種植小麥、玉米，則減少棗樹3 875 ℃有效積溫的利用，造成資源浪費。林糧間作積溫利用率高，還在于其對熱量資源的錯季利用。從棗樹、核桃、梨樹3個樹種與小麥的間作形式來看，小麥于10月上旬播種，11月下旬地上部分停止生長，次年3月上旬開始返青，6月上旬成熟；而3種樹木多以小麥播種前后落葉，次年4月上旬楊樹長葉，4月中下旬核桃、棗樹開始長葉，可見小麥可以有3個月的時間與林木錯季利用熱量資源。

3.3 水資源利用

林（果）糧間作雖然有相互爭水的一面，但樹木對農作物也有保水的作用，主要是樹木可以滯留雨水、增加空氣濕度、減少土壤水分蒸發，雨季樹木可以滯留雨水，蓄積水源，特別是在大雨的情況下，可以減少地表徑流，避免水資源的浪費。林糧間作地內由于林帶具有致冷作用，使小麥的葉溫降低，減少葉片的蒸騰，這些均能提高系統中的水分利用效率，一般比單作高18%～99%[16]。如在泡桐樹和冬小麥間作系統中，間作冬小麥水分利用率較對照高15.2%[17]；梨麥間作系統與單作麥地相比，小麥的日蒸騰耗水降低21.6%，并使0～200 cm土壤含水量增加11.81%[18]；在小麥的拔節—臘熟期的各生育時段內，杏麥間作系統與單作麥地相比，小麥的日蒸騰平均耗水量降低了18.4%，可顯著降低小麥蒸騰速率，并使0～100 cm土壤含水量增加6.84%[19]。多數研究認為，不同模式的農林間作可不同程度地提高水分利用率。另外，樹木能夠吸收土壤深層的水分，通過枝葉蒸騰散發出來。因此，間作地內相對濕度比平作地提高4%～10%。在發生澇災的情況下，樹木通過強大的生物排水功能，減輕農作物的受災程度。

3.4 土壤養分特征利用

農林間作復合生態系統養分的利用情況主要是指林木與作物之間的競爭與互利，當根系利用相同地域的有限資源時就會發生競爭。但農林間作能改善土壤養分狀況，在0～10 cm 土層中土壤全磷含量提高16%，速效氮含量提高 33.3%，有機質含量提高21.05%；從10～30 cm土層的變化來看，土壤全磷、全氮含量略低于林溝內土壤，而有機質、速效氮、速效磷含量則高于林溝內土壤，分別提高7.37%、54.17%、22%。在同等施氮水平下，施肥后間作系統的土壤氨揮發速率一般小于單作土壤氨揮發速率[20]。據李連國等研究，連續3年以上的果麥間作系統中土壤有機質、堿解氮、速效鉀含量分別比清耕果園提高0.14%、6.62 mg/kg、8.2 mg/kg，比單作麥田提高0.12%、6.88～18.1 mg/kg、9.0～13.6 mg/kg[4]。另外，果樹的大量落花、落葉以及間作物的秸稈還田，明顯改善了土壤理化性質，提高了土壤有機質含量，改良土壤內環境，從而有利于土壤的可持續利用。

在間作系統中，由于林果和農作物的根系分布層次及所吸收的營養物質不盡相同，因此可以全面、充分地利用土壤養分。經觀測，一般農作物的吸收根系多集中于土壤表層0～40 cm土層中，以5～30 cm最多。棗樹的根系約有30%～50%分布在40 cm以下的土層和距成年樹主干3 m以外的遠冠區。核桃樹為深根性樹種，稠密的吸收根系集中在30～120 cm深的土層中，且側根斜下生長。梨樹也屬深根性樹種，吸收根系80%～90%密集于40 cm以下的非耕作層中[21]。所以，林糧間互相爭奪養分的矛盾較小，樹木和農作物可以吸收土壤中不同層次、不同部位、不同類別的養分。樹木行間耕作層的養分，主要被農作物吸收利用，深層和滲漏到耕作層以下的養分被樹木所吸收利用，并能將隨水分下滲可能流失的養分吸收利用，尤其是樹木能夠吸收利用土壤中農作物難以利用的許多難溶性的礦物質元素。

4 果麥間作模式

4.1 以果為主、以糧為輔的間作模式

這種模式適用于地多人少的地區采用，對間作糧食要求不高。果樹行距為樹高的0.8～1.1倍，株距為樹高的0.5～0.8倍（樹冠幅的0.8～1.1倍），間作小麥10～28行，面積占40%～70%。要求間作對果樹影響較小，以果樹產量和收益為主，隨樹齡增加，間作面積逐年減少，盛果期少間作或不間作，以保證果樹產量（表1）。

4.2 以糧為主、以果為輔的間作模式

這種模式適用于地少人多的地區采用，要求單位土地面積上的收益較高，加大果樹行距，增加小麥種植行數。果樹行距為樹高的1.6倍以上，株距為樹高的0.8倍以上，間作小麥30～70行，面積占80%以上，永久性間作。此種模式要求適度減少果樹種植面積的密度，保證一定的糧食種植面積，以小麥產量和收益為主（表2）。

4.3 果糧并重型間作模式

果樹株行距為4～9 m（為株高的0.8～1.6倍），行距為樹高的0.8倍左右，間作小麥20～50行，占地面積在盛果期應保證60%～80%。永久性間作，作物、果樹均比單作時有所減產，但系統內總產量最高，總效益最高（表3）。

5 果糧間作小麥栽培技術

5.1 間作類型

根據人口、耕地情況及種植習慣等確定果糧間作模式。對于人多地少區域應采用“以糧為主、以果為輔”的間作類型，擴大果樹行間距，增加糧食面積，以保證糧食生產。一般要求盛果期果園間作小麥的遮陰率小于30%，糧食凈面積（不包括樹行面積）產量減產率小于15%。這種類型高大樹形果樹（核桃、梨樹、杏樹等）間距一般為8～12 m，小麥種植50～70行；矮生樹形（棗樹等）間距為5～6 m，間種小麥30～40行，保證間作小麥產量在4 500 kg/hm2以上。對于地多人少的區域可采取“以果為主、以糧為輔”的間作類型，在幼樹期，間種小麥，保證果樹有收益之前，有一定的經濟效益，并能培肥地力，養護土壤。一般高大果樹的行間距為3～6 m，間種小麥15～20行，矮生果樹行間距2 m左右，間種小麥6～8行。南疆少數民族人口密集，水土資源缺乏，經濟較落后，提倡采用“果糧并重”的間作類型，高大樹種行間距在5～9 m之間，間種小麥30～50行，盛果期果園間作小麥的遮陰率35%～55%，小麥產量3 300～4 200 kg/hm2。

5.2 栽培品種

間作小麥減產的主要原因是果樹的遮陰影響，因此應選擇耐陰、矮桿抗倒伏、高產、抗病的早熟品種，如新冬18號、新冬20號、新冬25號、新冬22號、邯鄲5316、濟麥22、山農22等。

5.3 耕地施肥

小麥是深根作物，根系發達，在一定范圍內隨著耕層的加深，伸展范圍擴大，增強吸肥能力，尤其是更新定植的果園和剛改接后的果園，由于多年來地塊得不到深耕，土壤板結，通過深耕可改善土壤結構，增強蓄水和保肥能力。一般在前茬作物收獲后，先施腐熟農家肥22.5～30 t/hm2、尿素150～225 kg/hm2、磷銨225～300 kg/hm2、硫酸鉀45～75 kg/hm2。深耕25 cm左右，剔除田間雜草殘體，揀出田間雜草宿根，耙耱合墑，使土壤上虛下實，無坷垃，播前平整疏松，以利出苗。在和田地區，由于土質沙性則采用旋耕。

5.4 種子處理

用40%拌種雙可濕性粉劑按種子量的0.2%進行拌種，或用種子質量的0.2%～0.3%的50%多菌靈可濕性粉劑拌種，防治根腐病、蟲害、黑穗病，促進小麥健壯生長。最好根據地區病蟲害發生情況，選用專用種衣劑包衣。

5.5 適期播種

距離樹行60～75 cm播種小麥。播期應根據各地區的氣溫、土壤、品種等差異而定，為了培育壯苗，利于早春盡早返青和促進早熟（可以減小果樹遮陰危害時間），提倡適期播種（播期稍早于單作麥田），避免晚播現象。南疆間作小麥適宜播期在9月15日至10月1日。以播期調播量，早播低播量，晚播高播量；高肥力低播量，低肥力高播量，總體原則是播量略高于單作麥田。9月20日前后播種的小麥，小麥凈面積播量270～330 kg/hm2；9月30日后播種的小麥播量不低于 345 kg/hm2，實際播量按照間作小麥面積比例換算。嚴禁撒播，墑情適宜的情況下，施肥、播種、鎮壓環環相扣，播量要勻，深度一致，深度3～5 cm，行距12.5～15 cm。播種越晚，行距應越窄。

5.6 田間管理

5.6.1 苗期管理 冬前管理，小麥播種后30～50 d澆封凍水。灌冬水前，距樹80～100 cm處打堤埂防治果樹冬季凍害。結合灌水，追施氮肥75～150 kg/hm2。保證小麥地越冬前土壤相對持水量不小于85%。澆水后在天氣回暖時，及時摟麥松土，防凍保墑。

春季管理，小麥返青期，及時摟麥松土保墑，促早發培壯苗。松土保墑能有效提高水分利用率，緩解旱情。

5.6.2 中后期管理 （1）肥水管理。結合拔節水（二水），追拖硫酸鉀45～75 kg/hm2、尿素75～180 kg/hm2。一般一類苗追施尿素75 kg/hm2，二類苗、三類苗追施尿素150～180 kg/hm2。5月中上旬，在小麥開花后10～15 d，灌漿高峰出現之前澆灌漿水，提高粒質量。有條件的增澆麥黃水。在小麥起身、孕穗、灌漿期，葉面噴施磷酸二氫鉀、抗旱型噴施寶，以提高籽粒飽滿度和品質。

（2）化控。拔節前后，1 hm2用2.25 kg矮壯素，兌水 375～450 kg 噴霧，控制小麥基部節間生長過長，防治倒伏。

（3）化學除草。4月中旬小麥拔節前后，1 hm2用二甲四氯 3 kg，兌水375～450 kg，在無風天氣噴霧防除雜草。用手壓噴霧器，噴頭要帶防風罩。禁止使用2.4-D丁酯。

（4）病害防治。銹病和白粉病1 hm2用15%三唑酮可濕性粉劑2.25 kg，兌水450～600 kg噴霧防治。

5.7 適時收獲

冬小麥適時收獲期是蠟熟末期，此時穗和穗下節間呈金黃色，其下一節間呈微綠色，籽粒全部轉黃。群眾有“八成熟，十成收；十成熟，兩成丟”的說法，及時收獲預防人為減產。

5.8 注意事項

5.8.1 選擇適宜的栽植行向 據調查，南北行向栽植果樹，冠下受光時間較均勻，日采光量也大于東西行向的日采光量。因此，一般以南北行向栽植果樹間作小麥，果、麥產量較高，同時也要因地制宜，靈活掌握。

5.8.2 適當控制果樹高度 樹體高度與接受直射光量有一定關系。為了提高光能利用率和經濟效益，間作區樹體高度應控制在6 m以下，所以樹干高度應在1～1.5 m為宜。

5.8.3 合理修剪，控制樹形 據考察，樹冠形狀對果樹和間作物的生長及產量有不同程度的影響。樹冠郁閉，枝條擁擠，通風透光不良，結果部位外移，坐果率下降，并且加重了對間作物的影響。因此，樹冠形狀以疏散開心形為宜。

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