甘蔗套種西瓜、大豆的效益

陳燕麗+蘇天明+蘇利榮+李琴+秦芳+何鐵光

摘要：研究甘蔗套種西瓜、大豆對(duì)作物農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)及效益的影響，為蔗區(qū)推廣甘蔗套種西瓜、大豆種植模式提供參考。設(shè)置4個(gè)施肥處理：CK1（甘蔗單種，不施肥），CK2（甘蔗單種，施化肥），T1（甘蔗套種西瓜，施化肥+牛糞），T2（甘蔗套種大豆，施化肥+牛糞）。結(jié)果表明，與CK2相比，T1處理的甘蔗增產(chǎn)2.5 t/hm2，西瓜產(chǎn)量 1.02 t/hm2，總經(jīng)濟(jì)效益增加 3 090元/hm2；T2處理的甘蔗減產(chǎn)7.61 t/hm2（但沒有達(dá)到顯著水平），大豆產(chǎn)量 0.35 t/hm2，總經(jīng)濟(jì)效益增加720元/hm2；西瓜肉總塘含量為8.59%，大豆粗蛋白含量為36.15%，達(dá)到了同類農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)指標(biāo)。甘蔗+西瓜、大豆的套種模式與甘蔗單種模式相比，提高了經(jīng)濟(jì)效益，T1處理增加的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)高于T2處理，適合于水肥條件好、勞動(dòng)力充足的蔗區(qū)推廣，T2模式操作簡單，適合大面積推廣。

關(guān)鍵詞：甘蔗；套種；西瓜；大豆；效益

中圖分類號(hào)： S344.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2017）07-0133-03

甘蔗（Saccharum sinensis Roxb.）原產(chǎn)于熱帶、亞熱帶地區(qū)，是世界最主要的糖料作物之一。蔗糖業(yè)在我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，僅次于糧食、油料、棉花，居第4位[1]。我國是世界第三大甘蔗產(chǎn)地，而廣西是我國最大的甘蔗產(chǎn)地[2]。甘蔗已經(jīng)成為廣西的重要支柱產(chǎn)業(yè)，但是隨著種植面積的不斷擴(kuò)大，甘蔗與蔬菜、糧食作物爭地的矛盾日益突出[3]。而且甘蔗普遍連作時(shí)間長，蔗地土壤退化嚴(yán)重。充分利用土地資源和光照資源，緩解蔗糧爭地矛盾，改善蔗地土壤環(huán)境，提高蔗地單位面積的產(chǎn)量和產(chǎn)值刻不容緩。甘蔗整個(gè)生長周期長達(dá)10～12個(gè)月[4]，前期生長比較緩慢，一般有100～110 d[5]，行間有比較大的可利用空間，到6月下旬至7月上旬才進(jìn)入迅速生長期并逐漸封行。在此期間，蔗株行間就成了裸地，不僅浪費(fèi)光照資源，而且孳生雜草。根據(jù)甘蔗與其他作物生育期、需肥特點(diǎn)、生態(tài)位等的不同特點(diǎn)，可以間作其他作物，充分利用同一塊地的空間、時(shí)間和土壤養(yǎng)分，提高土地利用率，增加蔗農(nóng)收入[6]，對(duì)實(shí)現(xiàn)甘蔗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。在印度、埃及、泰國等國家，甘蔗與紅薯、馬鈴薯、玉米、豆科植物間套作很普遍[7]。在我國也有甘蔗套種玉米、西瓜、花生、大豆、黃瓜、南瓜等的研究[8-12]。朱秋珍等研究表明，甘蔗套種西瓜模式的平均西瓜產(chǎn)量達(dá) 24 090 kg/hm2，新增產(chǎn)值達(dá)38 544元/hm2，總產(chǎn)值達(dá) 78 504元/hm2[13]。蒙彩芳等通過研究甘蔗間套種早熟大豆的結(jié)果也顯示，與甘蔗單種模式相比，增收大豆12 000～13 200元/hm2，甘蔗平均增產(chǎn) 36.15 t/hm2，增收8 400～10 500元/hm2，總效益增加16 500～25 500元/hm2[14]。本研究在廣西蔗區(qū)甘蔗單產(chǎn)及收益較低、土壤質(zhì)量持續(xù)下降的形勢下，開展甘蔗套種西瓜、大豆的試驗(yàn)，研究甘蔗套種西瓜、大豆對(duì)作物農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)及效益的影響，為在廣西推廣甘蔗套種模式提供技術(shù)參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)土壤、肥料的理化性狀如表1所示。試驗(yàn)甘蔗品種為臺(tái)糖22號(hào)，大豆品種為桂早2號(hào)，西瓜品種為廣西五號(hào)無籽西瓜。

1.2試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)、方案

試驗(yàn)從2010年2月始至2010年12月止，在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)試驗(yàn)基地進(jìn)行。

試驗(yàn)方案：設(shè)4個(gè)處理，即CK1（甘蔗單種，不施肥），CK2（甘蔗單種，施化肥），T1（甘蔗套種西瓜，施化肥+牛糞），T2（甘蔗套種大豆，施化肥+牛糞）。CK2、T1、T2的甘蔗化肥施用量保持一致，N、P2O5、K2O施用量分別為300、225、375 kg/hm2，西瓜N、P2O5、K2O施用量分別為60、30、90 kg/hm2，大豆N、P2O5、K2O施用量分別為30、60、30 kg/hm2，西瓜和大豆的牛糞施用量均為8 437.5 kg/hm2；磷肥和牛糞一次性作基肥施用，甘蔗和大豆的氮、鉀基肥與追肥各占50%，西瓜的氮肥在基肥、苗期（6～7張真葉時(shí)）、結(jié)瓜前期施用比例分別為43%、32%、25%，西瓜的鉀肥在基肥、苗肥、結(jié)瓜前期、結(jié)瓜中后期的施用比例分別為36%、16%、28%、20%。各處理3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積34 m2，長9.7 m，寬3.5 m，共17行，其中甘蔗9行，間套種作物8行，行長3.5 m，甘蔗行距為1.1 m。

1.3作物種植技術(shù)

甘蔗種植密度為112 500芽/hm2，將甘蔗種砍成雙芽種莖，用石灰水浸泡5 min，于種植溝內(nèi)撒施復(fù)合肥，按“品”字形雙行擺放甘蔗種，蓋土、淋水、蓋農(nóng)膜；西瓜種植密度為 7 050株/hm2，采用穴栽種植技術(shù)，首先施用化肥和牛糞，將肥料與土壤攪拌均勻，移栽西瓜苗，淋水，蓋地膜和小天膜；大豆種植密度為112 950株/hm2，呈條帶狀施用化肥和牛糞，攪拌均勻后，采用穴播技術(shù)點(diǎn)播大豆，2穴間距30 cm，每穴點(diǎn)播3粒種子，蓋土，厚度以3～5 cm為宜，淋水。

1.4日常管理技術(shù)

甘蔗日常管理比較簡單，注意出苗期幫助人工破膜，干旱時(shí)灌水、除草，防治病蟲害，6月份進(jìn)行除草、施肥、培土，12月份收獲；西瓜幼苗期注意淋水，高溫天氣下揭開天膜，兩端通風(fēng)降溫，大苗期定苗、打側(cè)枝、留蔓、人工授粉、除草、施肥、打頂芽、疏花、疏果等，6月初收獲；大豆幼苗期查苗、補(bǔ)苗、淋水，成苗期進(jìn)行除草、施肥、培土、防治病蟲害，封行期噴多效唑1次，花莢期噴磷酸二氫鉀1次，收獲前20 d打頂心，6月底收獲。

1.5檢測的項(xiàng)目

甘蔗、大豆、西瓜產(chǎn)量，植株氮磷鉀含量，西瓜總糖含量，大豆粗蛋白含量，土壤理化性狀測定按魯如坤的方法[15]進(jìn)行，肥料理化性狀測定按全國肥料和土壤調(diào)理劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的方法[16]進(jìn)行。

1.6檢測方法

植株氮含量測定用灰化-炭化-強(qiáng)酸、雙氧水消解-蒸餾法；植株磷含量測定用灰化-炭化-強(qiáng)酸、雙氧水消解-釩鉬黃比色法；植株鉀含量測定用灰化-炭化-強(qiáng)酸、雙氧水消解-火焰光度計(jì)法；西瓜總糖含量測定用蒽酮比色法；大豆粗蛋白含量測定用凱氏法（參照GB/T 5511—2008《谷物和豆類氮含量測定和粗蛋白質(zhì)含量計(jì)算凱氏法》）。土壤測定方法如下：全氮含量測定參照NY/T 53—1987《土壤全氮測定法（半微量開氏法）》；全磷含量測定參照NY/T 88—1988《土壤全磷測定法》；全鉀含量測定參照NY/T 87—1988《土壤全鉀測定法》；速效氮含量測定參照《土壤分析技術(shù)規(guī)范》中的堿解擴(kuò)散法；速效磷含量測定參照GB 12297—1990《石灰性土壤有效磷測定方法》；速效鉀含量測定參照《土壤分析技術(shù)規(guī)范》中乙酸銨提取-火焰光度法；有機(jī)質(zhì)含量測定參照NY/T 1121.6—2006《土壤檢測第6部分：土壤有機(jī)質(zhì)的測定》；pH值測定參照《土壤分析技術(shù)規(guī)范》電位法。

1.7統(tǒng)計(jì)分析方法

用Excel進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差分析，用SPSS 8.2進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1各處理對(duì)作物生物產(chǎn)量的影響

2.1.1各處理對(duì)甘蔗生物產(chǎn)量的影響由表2可見，施肥降低了甘蔗葉、梢鮮質(zhì)量，提高了生物鮮質(zhì)量和莖質(zhì)量占比（莖質(zhì)量/生物鮮質(zhì)量×100%），即促進(jìn)蔗葉合成的光合產(chǎn)物向蔗莖方向轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目的。

2.1.2各處理對(duì)西瓜、大豆產(chǎn)量性狀的影響表3表明，甘蔗套種條件下，西瓜數(shù)達(dá)到了7 352.98個(gè)/hm2，單瓜質(zhì)量為 1.39 kg/個(gè)，為小型禮品西瓜，適合于甘蔗間套種；大豆植株數(shù)達(dá)到了5.705 9萬株/hm2，與單株大豆質(zhì)量共同組成了產(chǎn)量構(gòu)成因子。

2.2各處理對(duì)作物產(chǎn)量及效益的影響

從表4可以看出，甘蔗套種西瓜或大豆取得了較好的增產(chǎn)增收效果。其中，CK2（甘蔗單種，施化肥）和T1（甘蔗套種西瓜，施化肥+牛糞）處理的甘蔗產(chǎn)量顯著高于CK1（甘蔗單種，不施肥）處理的甘蔗產(chǎn)量，甘蔗套種大豆降低了甘蔗的產(chǎn)量，其原因尚不明了，須加強(qiáng)后續(xù)研究；甘蔗套種西瓜所取得的經(jīng)濟(jì)效益最高，顯著高于CK1處理的經(jīng)濟(jì)效益，也高于T2（甘蔗套種大豆，施化肥+牛糞）處理的經(jīng)濟(jì)效益，CK1、CK2、T2處理的經(jīng)濟(jì)效益差異不顯著。

2.3各處理對(duì)作物養(yǎng)分吸收及品質(zhì)的影響

從表5可以看出，西瓜根、藤、葉的氮磷鉀養(yǎng)分含量>西瓜皮>西瓜肉，西瓜肉總糖含量達(dá)到了8.59%；大豆種子氮、磷含量高于其他器官，鉀含量除了低于豆莢外，均高于其他器官，含水率低于其他器官，說明種子比其他器官吸收了更多的氮、磷、鉀養(yǎng)分，粗蛋白含量達(dá)到了36.15%。

3結(jié)論與討論

本研究表明，施化肥的甘蔗產(chǎn)量遠(yuǎn)大于不施化肥的甘蔗產(chǎn)量，說明施肥有增產(chǎn)效果。甘蔗與西瓜套種模式的甘蔗產(chǎn)量高于甘蔗單種模式的甘蔗產(chǎn)量，這與朱秋珍等的研究結(jié)果[13，17]一致，但是本研究結(jié)果差異不顯著，這可能與套種模式、栽培技術(shù)有關(guān)，本試驗(yàn)只選用了1種套種模式，今后可加強(qiáng)不同品種、套種模式、施肥技術(shù)方面的研究。趙自冬等的研究結(jié)果表明，甘蔗與不同大豆品種套種，收益有所不同[18]，本研究套種大豆降低了甘蔗的產(chǎn)量，這與張慧娟等的研究結(jié)果[19-20]存在差異，其原因可能與作物品種、種植密度、栽培管理技術(shù)等的差異有關(guān)。大豆粗蛋白含量達(dá)36.15%，處于前人報(bào)道的大豆品種資源粗蛋白含量變動(dòng)范圍（34.00%～4983%）之內(nèi)[21]，甘蔗套種大豆，甘蔗產(chǎn)量稍有下降，但未達(dá)顯著水平。

綜上所述，甘蔗與西瓜或大豆的套種模式與甘蔗單種模式相比，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，甘蔗與西瓜的套種模式通過提高甘蔗的莖質(zhì)量/生物鮮質(zhì)量比例而增加甘蔗產(chǎn)量，甘蔗與大豆的套種模式引起甘蔗產(chǎn)量稍有下降，但不顯著。西瓜肉總糖含量和大豆粗蛋白含量達(dá)到了同類農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)指標(biāo)含量水平。因此，甘蔗與西瓜或大豆的套種模式可在廣西蔗區(qū)大面積推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙玉田. 中國糖業(yè)：現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 中國農(nóng)墾，2005（3）：36-40.

[2]Li Y R. China：an emerging super power[J]. Sugar Tech，2004，6（4）：213-227.

[3]唐小付，龍明華，孫立，等. 馬鈴薯蔗渣覆蓋免耕栽培技術(shù)[J]. 長江蔬菜，2009（21）：14-15.

[4]盧良恕. 中國立體農(nóng)業(yè)概論[M]. 成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，1999：98-106.

[5]Li X P，Mu Y H，Cheng Y B，et al. Effects of intercropping sugarcane and soybean on growth，rhizosphere soil microbes，nitrogen and phosphorus availability[J]. Physiologia Plantarum，2013，35（4）：1113-1119.

[6]車江旅，吳建明，宋煥忠. 甘蔗間套種大豆研究進(jìn)展[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，42（8）：898-900.

[7]李如丹，張躍彬，劉少春，等. 國內(nèi)外甘蔗生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀和展望[J]. 中國糖料，2009（3）：54-56，64.

[8]包家愛，林琳. 甘蔗間套種鮮食玉米的可行性及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 廣西農(nóng)學(xué)報(bào)，2011，26（3）：29-31，35.

[9]顧業(yè)連，黃勇. 甘蔗間種花生高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 長江蔬菜，2013（4）：48-49.

[10]楊曉麗，薛晶. 甘蔗、黃瓜間套作技術(shù)[J]. 廣西蔗糖，2006（4）：18-19.

[11]肖祎，呂達(dá)，陳政，等. 不同種植密度對(duì)蔗地套種馬鈴薯產(chǎn)量和商品率的影響[J]. 園藝與種苗，2011（5）：21-22.

[12]盤豐平，侯淵，張曼，等. 新植甘蔗和瓜類不同套種模式對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)與效益的影響[J]. 中國園藝文摘，2013（4）：10-12，27.

[13]朱秋珍，劉曉燕. 甘蔗套種春西瓜的效益及其配套栽培技術(shù)[J]. 中國糖料，2012（4）：40-42.

[14]蒙彩芳，覃紅繼. 如何在甘蔗間種早黃豆一舉兩得促增收——以右江區(qū)為例[J]. 北京農(nóng)業(yè)，2013（21）：22.

[15]魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[16]全國肥料和土壤調(diào)理劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 化學(xué)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編：化肥[S]. 2版.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[17]蔡華斌. 蔗行套種西瓜經(jīng)濟(jì)效益高[J]. 廣西蔗糖，2004（4）：3-4.

[18]趙自東，賈應(yīng)明，李言春，等. 甘蔗與不同大豆品種間套種試驗(yàn)總結(jié)[J]. 甘蔗糖業(yè)，2012（3）：16-18.

[19]張慧娟，黃春霞. 甘蔗間種大豆的效益及栽培技術(shù)[J]. 廣西農(nóng)學(xué)報(bào)，2009，24（2）：33-34，83.

[20]鄺偉生，黃靜，黃添環(huán)，等. 春植蔗間種大豆栽培技術(shù)[J]. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999（4）：203.

[21]朱志華，李為喜，劉三才，等. 我國大豆品質(zhì)現(xiàn)狀及其對(duì)策[J]. 現(xiàn)代科學(xué)儀器，2005（1）：80-83.