大豆玉米帶狀復(fù)合種植中不同大豆密度試驗(yàn)初探

趙娟娟，邢新華，董玲霞，張 云，劉 超*

（1.徐州市賈汪區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心，江蘇徐州 221011；2.江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇徐州 221121）

1 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

設(shè)置不同大豆種植密度，為探索適宜江蘇淮北地區(qū)最佳種植密度提供科學(xué)依據(jù)。

2 試驗(yàn)安排

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在賈汪江莊鎮(zhèn)開展大豆密度試驗(yàn)，大豆、玉米品種分別選用齊黃34、登海685。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，1次重復(fù)排列成同一排。試驗(yàn)地四周設(shè)置保護(hù)行和保護(hù)區(qū)，保護(hù)行設(shè)置不少于4行大豆，保護(hù)區(qū)寬度應(yīng)不小于小區(qū)寬度。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：①間套作每單元大豆4行，玉米2行。②間套作小區(qū)播種面積、行長分別為13.5 m2、5.0 m。③間套作1個(gè)單元玉米行距0.4 m，密度4500株/667m2；大豆行距0.3 m，密度設(shè)置3個(gè)水平，即本地種植密度（12500株/667m2）的70%（M1）、85%（M2）和100%（M3），玉米行與大豆行的間距0.7 m。④清種小區(qū)，行長5 m。大豆10行，行距0.4 m，株距0.13 m，密度12500株/667m2。玉米10行，行距0.6 m，株距0.24 m，密度4500株/667m2。

2.2 試驗(yàn)方法

在葉綠素含量的檢測中，選取大豆主莖全展葉，分別在其生長發(fā)育的不同時(shí)期內(nèi)選取植株進(jìn)行測定，以苗期、盛花期與結(jié)莢期等階段為準(zhǔn)，運(yùn)用Arnon法檢測大豆的葉綠素含量，使用葉綠素丙酮溶液進(jìn)行比色分析，運(yùn)用光密度計(jì)算浸提液，計(jì)算次數(shù)控制在5次以內(nèi)，求平均值。干物質(zhì)積累的檢測，同樣依據(jù)上述分析提出的不同生長階段，選取5株大豆植株，樣本需在100℃～110℃的高溫中進(jìn)行殺菌消毒，時(shí)間在25～30 min以內(nèi)，隨后在85℃～90℃的溫度下進(jìn)行烘干，時(shí)間為3 天，最后進(jìn)行干物質(zhì)重量的計(jì)算。

大豆玉米帶狀復(fù)合種植設(shè)置：帶寬240 cm，寬窄行種植，玉米寬行200 cm，窄行40 cm，寬行內(nèi)種3行大豆，大豆行距40 cm，大豆行與玉米行間距60 cm。玉米單粒穴播，株距15 cm，有效株數(shù)5.6萬株/hm2。大豆單粒穴播，株距11.4 cm，有效株數(shù)10.9萬株/hm2。重復(fù)4次。在大豆玉米豐收期中，依據(jù)采集成品的大豆玉米為樣品，以密度均勻的大豆玉米為例，挑選密度均勻、生長正常的3段，分別連續(xù)拔取10株，對大豆植株的株高等性狀進(jìn)行室內(nèi)考種。挑選密度均勻、生長正常的3段，分別連續(xù)拔取10株，對玉米植株的株高等性狀進(jìn)行室內(nèi)考種。以此得出大豆玉米的實(shí)際產(chǎn)量。

3 田間管理

3.1 播種

6月25日，人工條播。6月26日，在大豆行間施氮磷鉀三元復(fù)合肥（N：P2O5：K2O為15∶15∶15）15 g/667 m2，在玉米行間施氮磷鉀三元復(fù)合肥35 kg/667m2。均采用開溝施肥。

3.2 除草殺蟲

7月13日，人工除草，主要拔除一些闊葉性雜草，使田間無雜草。7月15日，間苗1次。7月21日，葉面噴施噻蟲嗪+蟲螨腈+虱螨脲殺蟲。8月20日，葉面噴施高效氯氟氰菊酯+甲維鹽·虱螨脲+噻蟲嗪防治食葉性害蟲和粉虱。9月15日，噴施螺蟲·噻蟲啉+甲維鹽·蟲螨腈。

3.3 收獲

成熟后大豆、玉米均全區(qū)人工收獲。收獲晾干后，按小區(qū)機(jī)械脫粒。

4 數(shù)據(jù)采集

采集大豆倒伏性、株高、底莢高度、莖粗、單株莢數(shù)、單株粒重等指標(biāo)。不同種植模式的植株性狀：結(jié)果顯示，在不同種植模式中，大豆植株性狀的對比帶狀復(fù)種模式在株高、百粒重指標(biāo)上明顯比對照組高，底莢高與主莖節(jié)數(shù)對比無差異，而分枝數(shù)與單株粒數(shù)均低于對照組（表1）。

表1 不同種植模式中的大豆植株性狀

結(jié)果顯示，玉米植株性狀在不同種植模式的對比中，穗長和穗粗比對照組低，而株高和穗位高明顯比對照組高，穗行數(shù)與千粒重則沒有明顯差異（表2）。

表2 不同種植模式中的玉米植株性狀

5 試驗(yàn)結(jié)果

分析可知，85%大豆密度下齊黃34抗倒性強(qiáng)、株高和莖粗變化小，產(chǎn)量比對照49.49%。其次，70%密度下大豆抗倒性強(qiáng)，產(chǎn)量比對照44.71%。100%密度下大豆表現(xiàn)最差，株高最高，抗倒性最差，產(chǎn)量比對照僅為42.79%。大豆玉米在不同模式下的產(chǎn)量，基于數(shù)據(jù)，大豆玉米在帶狀復(fù)種模式中的產(chǎn)量分別為132.5 kg/hm2、496.8 kg/hm2，相比于對照組的產(chǎn)量114.6 kg/hm2、475.2 kg/hm2，存在顯著差異。在產(chǎn)量方面，帶狀復(fù)種模式體現(xiàn)出良好的農(nóng)作物種植生產(chǎn)效能，與對照組比較來看，在產(chǎn)量方面分別增產(chǎn)了6.8%、7.4%。

此外，從大豆產(chǎn)量數(shù)據(jù)來看，大豆產(chǎn)量最高的品種是鄆豆1號(hào)，其次分別為淮豆4號(hào)與徐豆18。淮豆4號(hào)與鄆豆1號(hào)的產(chǎn)量均高于對照組，達(dá)到了顯著水平差異。在玉米產(chǎn)量對比中，最高的是黃金糧MT73，產(chǎn)量為128.9 kg/hm2，對照組最低，產(chǎn)量為54.3 kg/hm2。這兩組對比，蘇玉22號(hào)增產(chǎn)值為10.8%，對照組與各處理組對比，未體現(xiàn)明顯差異（表3，表4）。

表3 大豆田間倒伏性及室內(nèi)調(diào)查考種結(jié)果

6 數(shù)據(jù)采集以及實(shí)驗(yàn)過程中的困難

6.1 數(shù)據(jù)采集指標(biāo)

采集大豆倒伏性、株高、底莢高度、有效分枝數(shù)、莖粗、有效莢數(shù)、好粒數(shù)、好粒重、百粒重等指標(biāo)。采集玉米品種倒伏性、空桿率、株高、莖粗、穗位高、穗長、穗粗、行粒數(shù)和百粒重等指標(biāo)。

6.2 試驗(yàn)中的困難

6.2.1 大豆玉米帶狀復(fù)合種植需要技術(shù)要求過高

大豆玉米帶狀復(fù)合種植要經(jīng)歷選種、種植帶型、植株距離以及田間管理等流程，需可行的進(jìn)行，保證其差異性等。此類要求對于一般農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者而言較為苛刻，對其技術(shù)要求和文化知識(shí)水平要求過硬。因?yàn)樽陨砑夹g(shù)和知識(shí)儲(chǔ)備不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致大豆和玉米發(fā)生顆粒無收的情況比比皆是。如果田間管理不夠科學(xué)，會(huì)導(dǎo)致其農(nóng)作物無法得到合理的資源分配。地勢較為狹小，機(jī)器無法通過，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)和收集的效率較低，無法進(jìn)行農(nóng)作物輪流種植。

隨著目前市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村逐漸向城市發(fā)展，城市化現(xiàn)象愈發(fā)強(qiáng)烈，導(dǎo)致基本的農(nóng)作收入無法滿足家庭的開銷，家里的主要?jiǎng)趧?dòng)力都出遠(yuǎn)門打工，家中留下的基本是勞動(dòng)力弱小或沒有的老人和孩子，在進(jìn)行土地的耕種，如此，導(dǎo)致種植難度大幅提升。對此，解決種植過程中大豆玉米種植密度的問題，以及如何將現(xiàn)代化技術(shù)和高科技設(shè)施設(shè)備普遍運(yùn)用，如何進(jìn)行科學(xué)的田間管理成為目前主要面臨的挑戰(zhàn)和困難。

6.2.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的節(jié)水灌溉條件還有待提升

在大豆玉米帶狀復(fù)合種植中，大豆和玉米因?yàn)槠渖L周期存在著差異性，所以對其的澆水和施肥都需要在不同的時(shí)間來進(jìn)行。考慮到現(xiàn)實(shí)情況，發(fā)現(xiàn)本地區(qū)的水源分布情況較不平均，灌溉難度加大，原本的灌溉技術(shù)就不發(fā)達(dá)，對于農(nóng)牧業(yè)的水資源灌溉無法滿足現(xiàn)狀。所以，采用節(jié)水灌溉模式。其本質(zhì)是使用低壓管道輸水和渠道防滲節(jié)水措施，降低水資源在運(yùn)輸過程中的損失，但是其技術(shù)和設(shè)施設(shè)備不夠完善，從而導(dǎo)致大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)難以開展。

6.2.3 設(shè)施設(shè)備配套不足，需進(jìn)行完善

大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)在使用過程中，需要專業(yè)的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行配套。不同于傳統(tǒng)種植大豆玉米的方式方法，在進(jìn)行種植的過程中，專業(yè)的設(shè)施設(shè)備和配套的高效裝備機(jī)具是滿足大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)能夠成功的重要基礎(chǔ)和主要保障。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的設(shè)施設(shè)備都是對原有的傳統(tǒng)工具進(jìn)行改裝和創(chuàng)新，或是直接使用現(xiàn)有的農(nóng)具開展種植活動(dòng)。這無法滿足其技術(shù)在種植過程的需求，同時(shí)，密植風(fēng)控播種施肥機(jī)是落實(shí)帶狀種植的核心技術(shù)的關(guān)鍵，但此機(jī)械目前尚未得到大范圍的普遍使用。

7 結(jié)論

就大豆玉米的種植而言，產(chǎn)量與品質(zhì)的保障在于間套種植是否合理。基于這兩種農(nóng)作物的科類特性來看，禾本科與豆科作物具備良好的間套種植優(yōu)勢。基于過往研究，專家學(xué)者們早已明確表示大豆和玉米兩種農(nóng)作物能夠以間作的方式來促進(jìn)產(chǎn)量的提升，通過實(shí)現(xiàn)“擴(kuò)行增密”獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。明確表示，通過帶狀復(fù)種技術(shù)的應(yīng)用，能夠在這種新型種植模式下，使大豆玉米在同種環(huán)境下進(jìn)行種植。依據(jù)帶狀復(fù)種的方式，大豆玉米的“擴(kuò)行增密”是影響復(fù)合群體整體產(chǎn)量的重要因素。在近幾年的研究中，有學(xué)者指出，間套農(nóng)作復(fù)合的方式對產(chǎn)量的影響在于通過提升葉面積指數(shù)與光合時(shí)間的延長，通過加強(qiáng)光能的方式，實(shí)現(xiàn)大豆玉米的增產(chǎn)。在大豆玉米的套作體系中，相比于兩種農(nóng)作物單一種植，帶狀復(fù)種技術(shù)的應(yīng)用，會(huì)使玉米產(chǎn)量降低，但大豆產(chǎn)量有明顯提升，以此實(shí)現(xiàn)大豆玉米總產(chǎn)量的提升。等行距種植方式，玉米產(chǎn)量雖有提高，但大豆產(chǎn)量顯著下降，不利于玉米大豆套作系統(tǒng)總產(chǎn)量的提高。

基于本次研究，大豆植株生長后期汾豆93干物質(zhì)積累與葉綠素含量最高；植株對比中，大豆與玉米與對照組在不同指標(biāo)下的對比，結(jié)果不同。在大豆產(chǎn)量對比中，帶狀復(fù)種模式下增產(chǎn)了6.8%。玉米在帶狀復(fù)種模式下增產(chǎn)了72.4%。由此體現(xiàn)，大豆玉米“擴(kuò)行增密”，通過帶狀復(fù)種技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)兩種農(nóng)作物聯(lián)合產(chǎn)量的提高，通過影響大豆玉米植株性狀，改變了籽粒品質(zhì)。