玉米間作套種高效用水試驗研究

曲小琴

(山西省水利水電科學研究院，山西太原 030002)

玉米間作套種高效用水試驗研究

曲小琴

(山西省水利水電科學研究院，山西太原 030002)

山西省水資源緊缺，為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效用水，最大限度地提高水資源利用率，我們在山西省瀟河灌區(qū)灌溉試驗站進行了玉米間作高效用水試驗研究，結(jié)果表明，間作玉米具有顯著的增產(chǎn)增收效果，間作玉米與單作玉米相比，單位耗水產(chǎn)值提高1.02～1.50元/m3，單位面積產(chǎn)值增加4 064～10 536元/hm2，純收入提高1～2倍。該種組合利用作物間播期不同和生長期不同，實現(xiàn)了對光、熱、水等資源的充分利用，達到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高產(chǎn)、高效。

間作套種;高效;單位耗水產(chǎn)值;產(chǎn)投比

玉米、瓜類、蔬菜間作套種條帶狀種植，是以玉米為主體作物進行的間作套種，一種是與玉米間作種植，條帶兩邊種玉米，中間種瓜類、蔬菜;另一種與玉米套種種植，利用玉米從播種到拔節(jié)50多天時間期間，地表基本裸露，在玉米地里套種瓜類、蔬菜。通過糧食作物(玉米)與經(jīng)濟作物(瓜類和蔬菜)條帶狀間作套種，使各作物都占有一定的土地和空間，最大限度地利用水、肥、光、熱等資源，達到農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)的高產(chǎn)高效。

1 試區(qū)概況及試驗設計

1.1 試區(qū)概況

試驗于2001年在山西省瀟河灌區(qū)(榆次市)灌溉試驗站試驗田內(nèi)進行，試驗田土質(zhì)為粘壤土，0～1 m土層的土壤密度為1.42 t/m3，田間最大持水量為28%。表層土壤有機質(zhì)含量為1.15%，全氮量為0.018%，速效磷含量9.6 ppm。土壤pH值8.3，玉米生長期地下水變幅10.4 m～12.7 m之間。全生長期平均氣溫21.7℃，同期降雨量255.7 mm，根據(jù)瀟河灌區(qū)(1978－2001)24年降雨資料統(tǒng)計，玉米生長期降雨頻率為60%，屬于一般年型。

1.2 試驗設計方案

試驗設5個處理，3次重復，采用條帶種植。

表1 不同處理設計表

采用小區(qū)試驗，小區(qū)面積71 m×3 m=213 m2，引用井水灌溉，梯形堰量水，按玉米生育期土壤水分保持60% ～70%進行控制灌水，試驗過程中，按照灌溉試驗規(guī)范要求進行作物生長動態(tài)、根區(qū)(0～1 m)的土壤水分觀測，對小區(qū)進行了考種和測產(chǎn)。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 節(jié)水效果

玉米間作種植與單作種植有明顯的節(jié)水效果，這里所說的節(jié)水是指間作種植模式生產(chǎn)單位農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量或產(chǎn)值所用的水量較單作種植減少的水量，或者說，單位耗水量生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量或產(chǎn)值的增加。見表2，無論玉米與那種作物間作種植，其單位耗水產(chǎn)量和單位耗水產(chǎn)值均大于玉米單作種植形式。間作種植模式單位耗水產(chǎn)值為2.98～3.46元/m3，比單作玉米高 1.02 ～1.50 元/m3。

表2 玉米間作種植與單作種植節(jié)水增產(chǎn)比較

2.2 增產(chǎn)增收效果

玉米與大豆、瓜類間作條帶種植與玉米單作比較，不僅提高了土地利用率，而且也充分利用了當?shù)氐墓鉄豳Y源，發(fā)揮了邊行增產(chǎn)優(yōu)勢，改善了田間通風結(jié)構(gòu)，最大限度地利用了有效積溫，且高低稈作物合理搭配，形成了多層植被的群體結(jié)構(gòu)，使田間經(jīng)常保持旺盛的群體和良好的氣候生態(tài)條件，提高了光合作用的生產(chǎn)力和光熱資源的利用率。因此使單位面積上的作物產(chǎn)量大幅度地提高。見表2，間作玉米比單作單位面積產(chǎn)值增加4 064～10 536元/hm2。產(chǎn)值高低排序為玉米間作香瓜＞玉米間作南瓜＞玉米間作土豆＞玉米間作大豆。

3 效益分析

3.1 投資

分物資投入和勞務投入兩部分，見表3。5個處理平均勞務投入2 340元/hm2，勞務投入占總投入的37.2% ～42.1%。單作玉米勞務投入1 950元/hm2最少;據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，投入的物資類別中，化肥投入將近一半，其次為農(nóng)機投入。

3.2 收益，即經(jīng)濟效益，產(chǎn)投比

按當?shù)厥袌鰞r格計算，間作種植為2.27～3.16，單作種植為1.79，產(chǎn)投比間作種植明顯大于單作玉米;純收入間作種植為7 216.8 ～13 237.8 元/hm2，單作玉米為3 907.5 元/hm2，間作種植比單作種植純收入增加3 309.3～9 330.3元/hm2，間作種植是單作玉米純收入的2～3倍。

表3 玉米間作效益計算表 元/hm2

4 玉米間作節(jié)水增產(chǎn)機理

(1)間作種植模式中的作物生育期長短一般不相同，播種期有前有后，因而需水高峰期一般不同步，因此可以優(yōu)先給迫切需水條帶的作物灌溉，相鄰條帶的作物可不灌溉，或至少可推遲灌水時間，同時由于土壤水分的側(cè)向運移和作物根系相互穿插，達到條帶間水分的互相利用，在一定程度上也可減輕不灌水條帶作物的旱情，達到高效用水的目的。

(2)間作種植條件下，作物莖桿高度一般不相同，高桿作物對低桿作物的遮陰作用，可使低桿作物的蒸發(fā)蒸騰量相對減少，從而減少了單位面積水分的消耗量，一定程度上實現(xiàn)了節(jié)水目的。

(3)在山西省這樣的氣候條件下，間作套種組合種植中，后期作物多處在光、熱資源和雨水資源豐沛的夏季和秋季，組合種植可充分利用秋季豐沛的雨水資源，實現(xiàn)雨水資源的高效利用。

(4)間作種植發(fā)揮了邊行增產(chǎn)優(yōu)勢，如玉米與大豆或玉米與瓜類，高低搭配，互為分隔，通風透光性好，可充分利用光熱資源，增加光合產(chǎn)物積累，有利于作物旺盛生長和子粒充實，穗粒數(shù)多、千粒重大，見表4，具有顯著的增產(chǎn)效果。

表4 玉米間作植株生長及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)表

5 結(jié)語

作物間作套種不僅可提高土地利用率，而且改善了田間通風透光條件，能充分利用當?shù)毓鉄豳Y源，提高光合作用的生產(chǎn)力和光能利用效率，同時還能發(fā)揮邊行優(yōu)勢，在單位面積總耗水量略有增加的情況下，作物的產(chǎn)量、產(chǎn)值大幅度提高。

科學合理的實行間作套種組合種植，使兩種作物的需水高峰期在時間上錯開，可起到一水作用，互補余缺，減少灌水次數(shù)，達到高效用水，提高水分有效利用率的目的。

作物組合種植，能適應市場經(jīng)濟的發(fā)展，可根據(jù)市場需求間作套種經(jīng)濟效益高的作物，既可提高水分生產(chǎn)率，又能增加農(nóng)民純收入。實踐證明，變傳統(tǒng)的單作種植為間作套種組合種植，具有顯著的增產(chǎn)增收效果，能夠在解決吃糧的基礎上，增加經(jīng)濟作物和蔬菜瓜果等的商品產(chǎn)量，提高農(nóng)民收入，是農(nóng)民達小康，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)再上一個新臺階，灌溉農(nóng)業(yè)實現(xiàn)節(jié)水、增產(chǎn)、增效的一項有效措施。

［1］劉克輝.立體農(nóng)業(yè)工程技術.河南科學技術出版社，2000.10.

［2］羅龍，姚永久.山西高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效種植模式圖集.中國經(jīng)濟出版社，1994.

［3］王仰仁，孫小平.山西農(nóng)業(yè)節(jié)水理論作物高效用水模式.中國科學技術出版社，2003.

［4］王仰仁，楊麗霞等.作物組合種植需水量與灌溉制度研究.中國農(nóng)村水利水電，2000(11):9～11.

S513

B

1004－1184(2013)05－0080－02

2013-04-28

曲小琴(1961-)，女，山西定襄人，工程師，主要從事材料試驗工作。