油麥間作對小麥產量優勢分析

唐明明,趙飛揚,賀瑞龍,董楠

（信陽農林學院,河南 信陽 464000）

間作是我國農業可持續發展的重要手段之一，在保障糧食安全、應對氣候變暖等方面具有重要意義。合理的間作種植模式能夠影響作物生長和發展的環境，改變不同個體和群體利用時空間資源的效率［1］。間作是利用作物間的生態位差異，即利用作物間的空間、時間、光能等多種資源的合理配置，使土壤水分、熱量、空氣、養分等資源得到有效利用，達到高產高效目的［2］。間套作研究中，國際上通常用土地當量比（Land equivalent ratio，LER）來衡量間作是否具有產量優勢。土地當量比是指單位面積上間作兩種或兩種以上的作物所獲得產量或收獲物，與單作中生產相同產量或者收獲物需要的土地面積之比。在花生和玉米間作模式中，間作玉米的產量明顯高于單作，尤其是籽粒產量顯著提高，偏土地當量比達0.881＞F（0.4），間作模式能有效提高玉米產量［3］。油菜是我國主要油料作物之一，其生產直接關系到食用油安全問題［4］。油菜與玉米或大豆間作時，可顯著增加間作體系的籽粒產量，其基于籽粒產量的土地當量比LER的2年平均值分別為1.54和1.80，均大于1.5，油菜參與的間作模式具有時間生態位分離特征［5］，這與唐明明等［6］通過對玉米-油菜、大豆-油菜等間作模式作物產量的研究發現相似，但該研究中的油菜-馬鈴薯間作模式不具有產量優勢。小麥-油菜種植模式能促進資源高效利用、增強天敵群落和提高生物害蟲控制能力［7］。但白菜型油菜（Brassica rapa，AA）和甘藍型油菜（Bras?sica napus，AACC）因遺傳基礎不同，其表觀性狀具有很大差異［8］，因此選擇適宜品種的作物組合對提高種植群體的產量和經濟效益具有重要意義。以大別山區常見的油菜與小麥間作為研究對象，探討油菜與小麥間作對小麥產量的影響，以期為探索信陽地區小麥的高產高效種植新模式提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2021年在河南省信陽市平橋區洋河鎮洋河村試進行試驗。地處東經114°13′，北緯32°14′，為亞熱帶至暖溫帶的過渡區域。春季天氣多變，陰雨連綿；夏季高溫高濕，日照多，降水多；秋季涼爽，氣候晴朗；冬季氣候干燥，降水量少。日平均氣溫≥0℃的活動積溫為6 085.4℃，日平均氣溫≥10.0℃的活動積溫為5 570.8℃，年降雨量為993～1 294 mm，年平均氣溫為15.3～15.8℃。無霜期220～230 d。

1.2 供試品種

小麥為寧麥13，油菜1和油菜2分別為秦雜油王4號（甘藍型）、圣母斯（白菜型），均購自于市場。

1.3 試驗設計

試驗采用單因素隨機區組排列設計，設5個處理，重復3次，共15個小區。設置2種作物間作和1種作物單作，即小麥-油菜1、小麥-油菜2兩種間作模式，小麥單作模式。小區長5 m，寬4.8 m，小區面積為24 m2。間作種植小區種植3個組合帶，單個帶幅1.6 m。播前施復合肥作基肥，田間管理與當地田間管理水平一致。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 偏土地當量比 小麥偏土地當量比PLER-W=YiW/YsW。式中，YiW為間作小麥產量；YsW為單作小麥產量［9］。

1.4.2 間作優勢評價FW為間作小麥所占間作體系中的面積比例，試驗中小麥-油菜1（甘藍型）和小麥-油菜（2白菜型）間作行比為4∶2，小麥行距0.2 m，油菜行距0.4 m，2種模式的FW均為0.5。當PLER-W＞FW時，間作小麥具有產量優勢；當PLER-W＜FW時，間作小麥表現出產量劣勢［9］。

1.4.3 收獲指數 收獲指數=籽粒產量/生物學產量。

1.4.4 經濟效益 經濟效益是總生產量的價值與投入總成本的差值。投入成本包括種子、肥料成本。各項投入和收益均按照當地平均水平計算。經濟效益=總生產成果－總投入成本。

2 結果與分析

2.1 不同種植模式對小麥偏土地當量比的影響

由表1可知，小麥-油菜1間作模式中，以生物學產量和籽粒產量為基礎的偏土地當量比分別為0.57和0.72，均大于FW（0.5），小麥基于生物學產量的偏土地當量（PLER-W）增幅為14%，基于籽粒產量的偏土地當量比（PLER-W）增幅為44%，表明該間作模式能夠增加小麥產量。小麥-油菜2間作模式中，以生物學產量和籽粒產量為基礎的偏土地當量比分別為0.34和0.30，均小于FW（0.5），其中，基于生物學產量、籽粒產量的偏土地當量比分別較小麥單作減少32%、40%，表明該間作模式中小麥不具有產量優勢。

表1 不同種植模式的小麥偏土地當量比

2.2 不同種植模式對小麥生物學產量的影響

由圖1可知，生物學產量小麥-油菜1間作模式與小麥-油菜2間作模式相比，顯著增加40.6%（P＜0.05）；小麥-油菜1間作模式與單作小麥模式相比，生物學產量增加13.2%。單作小麥模式與小麥-油菜1間作模式模式或小麥-油菜2間作模式相比，均無顯著差異。

圖1 不同種植模式的小麥生物學產量

2.3 不同種植模式對小麥籽粒產量的影響

由圖2可知，在小麥-油菜1間作模式中，間作小麥籽粒產量比單作小麥顯著增加44.3%（P＜0.05）。小麥-油菜2間作模式中，間作小麥籽粒產量與單作小麥相比，無顯著差異。表明，小麥-油菜1間作模式能增加小麥籽粒產量。

圖2 不同種植模式的小麥籽粒產量

2.4 不同種植模式下小麥的經濟效益

由表2可知，小麥單作、小麥-油菜1間作、小麥-油菜2間作的總產值分別為6 760元/hm2、9 753元/hm2、4 108元/hm2。小 麥 單 作、小麥-油菜1間作和小麥-油菜2間作的平均經濟效 益 分 別 為4 261元/hm2、7 254元/hm2、1 609元/hm2。與小麥單作相比，小麥-油菜1間作的平均經濟效益增加70.24%，表明該間作模式的經濟效益大于小麥單作，具有較高的推廣價值。小麥-油菜2間作的平均經濟效益較小麥單作降低62.24%，生產的經濟效益值較低，不適宜推廣種植。

表2 不同種植模式的小麥經濟效益

3 結論

合理的間作模式能有效提高生物產量，增加經濟收益［6，10］。小麥-油菜2間作中，偏土地當量比（PLER-W）＜FW（0.5），該模式中小麥不具有間作產量優勢，該間作模式不適合推廣。在小麥-油菜1間作模式中，以生物學產量和籽粒產量為基礎的偏土地當量比（PLER-W）分別為0.57和0.72，均大于FW（0.5），該模式具有間作產量優勢；與單作小麥相比，間作小麥生物學產量、籽粒產量、經濟效益分別增加13.2%、44.3%、70.24%，籽粒產量和經濟效益值高于相同面積下的單作小麥，表現出較好的豐產性和間作優勢，該間作模式可在信陽地區小麥生產中推廣應用。