遼寧地區綠豆玉米間作試驗研究

王洪皓 ，喬 輝，趙 秋，何偉鋒*

（1.遼寧省經濟作物研究所，遼寧遼陽 111000；2.燈塔市國有糧食資產管理中心，遼陽燈塔 111300）

玉米作為遼寧省第一大糧食作物，從20世紀90年代到2016年，遼寧省的玉米種植面積從133.3萬hm2已經發展到233.3萬hm2。2015年，由于玉米價格下降，導致玉米庫存大量積壓，玉米價格持續走低，2016年根據農業部公布的相關信息顯示，預計未來5年內全國玉米種植面積將減少333.3萬hm2，遼寧省宣布調減玉米種植面積13.3萬hm2。該試驗針對種植結構調整，研究食用豆輪作與機械化生產關鍵技術，為抵御綠豆-綠豆、玉米-玉米等單一種植結構對農田生態和農業可持續發展的潛在風險提供理論依據和技術支撐，形成綠色創新、周年高產高效、適合于大規模機械化生產，并且可復制的輪作生產模式，促進遼寧省食用豆產業的可持續發展，為精準扶貧做出積極貢獻。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地點選擇。試驗點選在遼寧省阜新市阜蒙縣舊廟鄉試驗地，該地地力均勻，地勢平坦，土壤為壤土。

1.1.2 試驗材料。玉米雜交種為遼單565，綠豆品種為經遼綠29號。

1.2 試驗設計

玉米清種行距50 cm，株距38 cm，密度為52 500株/hm2，小區面積333.5 m2。綠豆清種行距50 cm，株距 12 cm，密度 165 000株/hm2，小區面積 333.5 m2。玉米綠豆分別采用 2∶2 間作、4∶4 間作、4∶8 間作。隨機區組排列，重復3次。

1.3 田間管理

玉米于5月3日播種，綠豆于6月14日播種，玉米播種時一次性施復合肥750 kg/hm2，綠豆播種時一次性施復合肥225 kg/hm2，田間管理同一般大田。玉米于10月12日收獲并計產，綠豆于9月17日收獲并計產。

1.4 調查記載

玉米間作綠豆成熟時全區收獲，然后脫粒計產。田間調查在收獲前進行，玉米每個小區隨機選取20株調查有關性狀，綠豆每個小區隨機選取20株調查有關性狀。

1.5 效益計算

種子、化肥、農藥、勞動用工等均按當地市場價格計算。產出的玉米和綠豆的市場價格分別為1.60元/kg和7.60元/kg。

2 結果與分析

2.1 產量

由于各種種植方式的小區面積不盡一致，因此統一采用667 m2的產量進行比較（表1）。

表1 不同種植方式的產量結果kg/hm2

從表1可以看出，玉米清種產量達到最高8 811 kg/hm2，隨著間作綠豆行距的增加，玉米實際播種面積減少，玉米產量隨之下降。當玉米與綠豆間作的比例分別為 2∶2、4∶4 和 4∶8 時，玉米產量分別占清種玉米的87.9%、81.5%和70.4%。當玉米間作行距增大時，邊際效應帶來的增產效果無法彌補綠豆占用面積造成的產量損失。綠豆產量變化趨勢與玉米相同，清種達到1 538 kg/hm2，當玉米與綠豆間作的比例分別為 2∶2、4∶4 和 4∶8 時，綠豆產量分別占清種綠豆的24.9%、60.9%和73.7%。說明矮稈作物與高稈作物間作，高稈作物過多產生的遮陰作用減弱了光照度，使矮稈作物減產。從整個試驗來看，總產量玉米清種時最高，隨著間作綠豆行距的增加，總產量逐漸下降，綠豆清種時達到最低，整個間作體系中，玉米是優勢作物，綠豆與玉米間作處于不利地位。

2.2 產量構成因素比較

從表2可以看出，玉米與綠豆2∶2間作，株高、穗位高、穗長、穗粗、千粒重提高，禿尖減少。隨著綠豆行距的增加，果穗禿尖增加，株高、穗位高、穗長、穗粗、千粒重等隨之降低。說明玉米種植密度過高不利于高產，但從產量上看，玉米行寬增大產生的邊際效應不足以抵消播種面積減少造成的產量影響。

表2 不同種植方式玉米產量構成因素

表3 不同種植方式綠豆產量構成因素

從表3可以看出無論采用哪種比例間作，玉米與綠豆間作后綠豆的產量性狀都受到不同程度的影響，表現為有效分枝、單株莢數、單莢粒數、百粒重均有所下降，以玉米與綠豆2∶2間作時影響最大。說明與高稈作物間作比例過小對綠豆生長不利，玉米在這個復合體系中處于優勢地位，其遮陰作用影響綠豆光合作用，造成綠豆植株徒長，結莢少，百粒重降低。

2.3 生產成本及效益分析比較

從表4可以看出，綠豆清種總產值和純收入最低，玉米與綠豆4∶4間作總產值最高，分別比清種玉米和清種綠豆時增加32.0%和59.3%。玉米與綠豆4∶8間作時，雖然總產值低于玉米與綠豆4∶4間作，但由于綠豆生產成本低，其純收入最高，分別比清種玉米和清種綠豆增加68.3%和73.4%。

表4 不同種植模式的經濟效益分析

3 討論和結論

豆類與玉米間作是一種典型的種植模式，該研究表明，采用玉米與綠豆立體種植模式能充分利用光、熱、水、肥等資源，在同一土地上取得較高的經濟效益和較好的生態效益。在間作比例上，玉米與綠豆4∶4或4∶8間作都是比較理想的種植模式，玉米與綠豆4∶4間作總產值最高，玉米與綠豆4∶8間作純收入最高。遼西地區干旱少雨，較適宜綠豆生長，宜采用玉米與綠豆4∶8間作模式，遼南地區雨水充沛，較適宜玉米生長，宜采用玉米與綠豆4∶4間作模式，在實際生產過程中可根據當地的實際情況選擇間作模式。