不同棉花-花生間作模式下棉花生育進程、產量及綜合效益初步分析

摘要：為探索適合山東濱州地區的棉花-花生間作種植模式，在濱州大田栽培條件下，以魯棉338和花育25為試驗材料，設置4種棉花-花生間作模式：2行棉花4行花生等行距種植、4行棉花4行花生等行距種植、4行棉花6行花生等行距種植和4行棉花6行花生不等行距種植，以單作棉花和單作花生處理為對照，比較不同間作模式下棉花的生育進程、農藝性狀、單產及綜合效益。結果表明：與單作棉花相比，不同棉花-花生間作對棉花生育進程影響不明顯，對除吐絮鈴數外的其他農藝性狀的影響也較小；不同棉花-花生間作模式下花生生長后期的主莖高和第1對側枝長顯著高于單作花生處理；4種間作模式的棉花單產較單作均顯著降低，但綜合效益均顯著高于單作棉花；4行棉花6行花生等行距種植和4行棉花6行花生不等行距種植模式的綜合效益顯著高于其他間作模式。本研究初步表明，為了適應當地棉花（魯棉338）-花生（花育25）間作生產中機械化收獲的需要，濱州地區宜采取4行棉花6行花生等行距種植模式，以提高綜合效益。

關鍵詞：棉花-花生間作；栽培模式；生育進程；農藝性狀；產量；效益；等行距種植；不等行距種植

近年來，山東省濱州市棉花種植面臨植棉效益不高、種植模式單一等問題。為有效解決這些難題，筆者等初步構建了4種棉花-花生間作種植模式，比較不同種植模式下棉花和花生的生育進程、農藝性狀、單產及綜合效益，以探索適合濱州地區的棉花-花生間作種植模式，為應對新形勢下棉農增產增收提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試花生品種為花育25[登記編號：GPD花生（2018）370406]，是由山東省花生研究所培育的早中熟、直立型的高油酸品種，因抗旱能力強且單產高，故將其用作本研究的試驗材料；棉花品種選用魯棉338（審定編號：魯審棉20180002），是由原山東棉花研究中心培育的早中熟、高產品種，為當地大面積推廣應用的品種。

1.2 試驗地點

試驗于2022年在濱州市濱城區鑫水源種植專業合作社棉花示范基地進行，試驗地塊平坦，土壤類型為潮土，肥力中等偏上，灌排便利，前茬作物為棉花。試驗田面積為0.401 hm2，其中棉花-花生帶狀間作種植面積為0.267 hm2，單作棉花、單作花生面積各為0.067 hm2。試驗田四周無不良環境影響，田間管理和農藝措施各處理間均保持一致。

1.3 試驗設計

試驗設置單作棉花、單作花生、4種棉花-花生帶狀間作種植模式（2行棉花4行花生等行距種植、4行棉花4行花生等行距種植、4行棉花6行花生等行距種植和4行棉花6行花生不等行距種植）共6個處理。其中，單作花生（DH處理）為壟作覆膜種植，壟寬為76 cm，1壟2行，行距為30 cm，種植密度為每666.7 m2 20 000株，雙粒播種；單作棉花（DM處理）為平地機械覆膜播種，種植密度為每666.7 m2 4 500株，采用76 cm等行距種植模式，株距為19.5 cm；2行棉花4行花生等行距種植（M2H4處理），帶寬為2.82 m，棉花與花生的行距為50 cm，棉花與花生的種植方式同單作棉花與花生；4行棉花4行花生等行距種植（M2H4處理），帶寬為4.34 m，棉花與花生的行距為50 cm，棉花與花生的種植方式同單作棉花與花生；4行棉花6行花生等行距種植（M4H6處理），帶寬為5.10 m，棉花與花生的行距為50 cm，棉花與花生的種植方式同單作棉花與花生；4行棉花6行花生不等行距種植（M4H6不等行距處理），帶寬為4.82 m，棉花種植密度為每666.7 m2 5 100株，行距為60 cm＋80 cm＋60 cm，株距為19.5 cm，花生種植方式同單作花生，棉花與花生的行距為50 cm。每個處理設3次重復，共18個小區，小區面積為222.2 m2。所有處理均于2022年5月5日播種，且在7月30日對棉花各處理進行人工打頂。除種植模式不一致外，各處理的施肥、灌水、化學調控等田間管理完全一致，按照當地高產田管理要求進行。

1.4 調查項目及方法

1.4.1 生育進程調查。棉花播種時，記錄播種期；當出苗率達50%，記錄為出苗期；以幼蕾長度達到3 mm時為現蕾標準，當50%棉株開始現蕾時，記錄為現蕾期；當50%棉株開始開花時，記錄為開花期；當50%棉株開始吐絮時，記錄為吐絮期。

1.4.2 農藝性狀調查。在每個小區的中間行定點選取連續10株棉花，分別于7月15日、8月15日和9月15日，調查其株高、單株果枝數、單株結鈴數、開花數和直徑小于2 cm的幼鈴數、爛鈴數、吐絮鈴數。于花生播種后27 d（6月2日），采用對角線3點取樣法，每點選取連續的10株花生，調查其主莖高（從子葉節到主莖生長點的距離）和第1對側枝長（第1對側枝中最長的1條側枝長度，即由與主莖連接處到側枝頂葉節的長度），每隔10 d調查1次，連續調查4次。

1.4.3 單產和土地當量比測定。于9月30日、11月5日按小區分2次對籽棉進行采收，計算實收籽棉單產，以籽棉單產與衣分（魯棉338衣分為43.5%）乘積計算得到皮棉單產。于9月26日按小區對花生進行收獲，測定實收莢果單產。土地當量比（land equivalent ratio， LER）是指同一農田中2種或2種以上作物間作時的各個作物收益與其單作收益的比值之和[1]，是衡量間作比單作增產程度的1項重要指標。計算公式如下：LER＝Yic/Ymc＋Yip/Ymp。式中，Yic和Ymc分別代表間作和單作棉花的皮棉單產，Yip和Ymp分別代表間作和單作花生的莢果單產。

1.5 數據分析

利用SPSS 23.0軟件對各農藝性狀和單產數據（均符合正態分布）進行單因素方差分析，采用最小顯著差數法（least significant difference， LSD）進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同種植模式下棉花的生育進程

各處理棉花的播種時間均為5月5日；不同處理的出苗期相同，均為5月14日；不同處理間現蕾期差異不大；不同處理間開花期差異較大，從7月4日到7月9日，其中M4H6處理開花最早，M4H6不等行距和DM處理的開花最遲；各處理的吐絮期在8月24－30日，其中M4H6處理吐絮最早，M4H6不等行距處理吐絮最晚（表1）。

2.2 不同種植模式下棉花和花生的農藝性狀比較

2.2.1 不同間作模式對棉花農藝性狀的影響。 由表2可以看出，在3個調查日期，不同間作模式下棉花的株高與單作棉花差異均不顯著。在7月15日，不同間作模式下棉花的單株果枝數存在差異，M4H6處理的單株果枝數顯著高于M2H4和M4H6不等行距處理；但8月15日和9月15日的調查數據顯示，棉花生長后期不同處理間的單株果枝數差異不顯著。在3個調查日期，不同處理間的開花與幼鈴數差異均不顯著。7月15日調查數據顯示，4種間作模式下的單株結鈴數差異不顯著，除M4H6處理外，其他間作模式下的單株結鈴數顯著低于單作棉花；在棉花生長后期，各處理間單株結鈴數差異不顯著。不同間作模式處理的爛鈴數和單作棉花相比差異不顯著。9月15日調查數據顯示，不同間作模式處理間棉花吐絮鈴數差異不顯著，但單作棉花處理顯著高于M4H6和M4H6不等行距處理。以上結果表明，除生長后期不同間作模式對吐絮鈴數有一定影響外，不同間作模式對其他農藝性狀影響較小。

2.2.2 不同間作模式對花生農藝性狀的影響。由表3可知，在6月2日，不同間作模式的花生主莖高和第1對側枝長與單作花生相比差異均不顯著；但隨著花生生育時期的推移，在7月2日，單作花生的主莖高和第1對側枝長顯著低于除M4H4處理外的其他間作處理。

2.3 不同種植模式下單產及綜合效益比較

從表4可以看出，單作棉花的皮棉單產顯著高于棉花-花生間作模式下的棉花單產，M4H4、M4H6和M4H6不等行距處理間的棉花單產差異不顯著，M2H4處理的棉花單產顯著低于其他間作模式。單作花生的單產顯著高于棉花-花生間作模式下的花生單產，M2H4、M4H6和M4H6不等行距處理間的花生單產差異不顯著，M4H4處理的花生單產顯著低于其他間作模式。由每666.7 m2綜合效益分析可知，單作棉花的效益顯著低于4種間作模式，M4H6和M4H6不等行距處理的綜合經濟效益顯著高于M2H4、M4H4和單作花生處理。從土地利用率來看，4種間作模式的土地當量比均大于1，說明不同間作模式都提高了土地利用率，其中M4H4、M4H6和M4H6不等行距處理間的土地當量比差異不顯著，但M4H6和M4H6不等行距處理間的土地當量比顯著高于M2H4處理。

3 討論

3.1 不同間作模式對棉花生長發育的影響

株高、單株果枝數、單株結鈴數、開花和幼鈴數、爛鈴數、吐絮鈴數可以反映棉花的生長發育情況。本研究中1個棉花品種和1個花生品種的間作試驗結果初步表明，棉花株高在各處理間差異不顯著；在棉花生長發育后期，不同處理間的單株果枝數和單株結鈴數差異不顯著；但單作棉花的吐絮鈴數顯著高于4行棉花6行花生模式。總體而言，不同間作模式對吐絮鈴數有一定影響，但對其他農藝性狀的影響較小。金路路等[2]研究表明，1行棉花2行花生間作模式下棉花的單株果枝數和單株結鈴數均顯著高于單作棉花，但隨著棉花行數增加，2行棉花1行花生、3行棉花1行花生種植模式與單作棉花相比，棉花單株果枝數和單株結鈴數差異不顯著。本研究設置了4種間作模式，分別種植2行和4行棉花，在生育后期4種間作模式下棉花的單株果枝數和單株結鈴數與單作棉花相比差異不顯著，這與金路路等[2]對2行棉花1行花生、3行棉花1行花生種植模式的研究結論一致。另外，本研究中發現M4H6和M4H6不等行距模式吐絮鈴數顯著低于單作棉花，這2種間作模式下，棉花的霜前花率和纖維品質較單作棉花是否受影響，有待進一步探究。

3.2 不同間作模式對花生生長發育的影響

在花生生長發育的前期，不同間作模式下花生的主莖高和第1對側枝長與單作花生相比差異不顯著，說明在發育初期棉花株高較低時，其對花生的生長發育影響不大。然而，在花生生長中后期，隨著棉花株高的增加，間作模式下花生的主莖高和第1對側枝長較單作花生的主莖高和第1對側枝長明顯增加，這與鄭桂蘋[3]的研究結論一致：間作會影響棉花與花生主莖的正常生長，間作模式下花生平均主莖高、側枝長、莖粗均增加。這可能是因為在間作模式下，作為高位植物的棉花對花生產生了一定程度的遮陰效應，使得花生在競爭光熱資源時處于劣勢而發育成高腳苗[4]，從而造成后期旺長和遇災害性天氣易倒伏。

3.3 不同棉花-花生間作模式綜合效益比較

本研究中，4行棉花6行花生等行距種植和4行棉花6行花生不等行距種植模式的綜合效益顯著高于其他2種間作模式、棉花單作和花生單作模式。這表明在棉花和花生的間作模式下，4行棉花6行花生種植模式能充分利用光熱資源，有效利用邊行優勢，是高產及綜合效益最優的模式。在實際生產中，為適應機械化收獲及來年等幅輪種需要，采用4行棉花6行花生等行距種植為宜。但本研究只采用了1個花生和1個棉花品種設計不同間作模式試驗，且僅有1年數據，當前結果是否適用于其他品種和年景還有待研究驗證。

4 結論

本研究的1年試驗結果初步表明，“魯棉338”和“花育25”在不同棉花-花生間作模式下的綜合收益均比單作棉花高，實際生產中宜推廣4行棉花6行花生等行距種植模式。

參考文獻：

[1] 劉玉華，張立峰. 不同種植方式土地利用效率的定量評價[J]. 中國農業科學，2006，39（1）：57-60.

[2] 金路路，徐敏，王子勝. 間作模式對棉花、花生產量及品質的影響[J]. 中國農學通報，2018，34（12）：51-55.

[3] 鄭桂蘋. 不同棉花種植模式對間作花生生長、生理及產量的影響[D]. 阿拉爾：塔里木大學，2023.

[4] 錢必長，趙晨，趙繼浩，等. 不同花生棉花間作模式對花生生育后期生理特性及產量的影響[J]. 應用生態學報，2022，33（9）：2422-2430.

（責任編輯：莊蕾 責任校對：楊子山）