宿根甘蔗套種馬鈴薯寬窄行栽培技術(shù)研究

徐文果　黃廷祥　巖所　張曉梅　謝文娟　張磊　呂宏兵　楊清輝　郭華春　李佳芹

摘 要 為提高宿根甘蔗套種馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益，通過采用寬窄行種植、多種密度處理的方法，研究宿根甘蔗套種馬鈴薯中馬鈴薯密度與甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)、馬鈴薯產(chǎn)量和商品率、土地復(fù)合產(chǎn)值和新增純收入之間的關(guān)系。結(jié)果表明：在播幅為2.0 m的宿根甘蔗套種馬鈴薯寬窄行栽培中，當(dāng)馬鈴薯密度達(dá)3.0萬粒/hm2時，土地復(fù)合產(chǎn)值最高、經(jīng)濟(jì)效益最好，其中，馬鈴薯產(chǎn)量達(dá)28 600 kg/hm2，商品率達(dá)72.3%；甘蔗產(chǎn)量達(dá)168 000 kg/hm2，比純種增16.2%；甘蔗糖錘度達(dá)19.9%，比純種提高0.3個百分點；復(fù)合產(chǎn)值達(dá)135 985元/hm2，比甘蔗純種增119.7%；新增純收入122 905 元/hm2，比甘蔗純種增151.8%。

關(guān)鍵詞 宿根甘蔗；馬鈴薯；寬窄行栽培；馬鈴薯密度；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號 S352.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

甘蔗是中國主要糖料作物之一，其產(chǎn)糖量占全國總產(chǎn)糖量的90%以上[1]。中國甘蔗種植面積和產(chǎn)量排名居世界第三位，僅次于巴西和印度[2]。德宏州地處中國西南邊陲，是云南省最大的糖料基地。近年，云南省冬馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，由于大部分冬馬鈴薯適宜區(qū)與傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)蔗區(qū)重疊，冬馬鈴薯憑借生長周期短、見效快、經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)勢，迅速占領(lǐng)了產(chǎn)業(yè)競爭的高點，蔗區(qū)農(nóng)民紛紛翻耕蔗田改種馬鈴薯，傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)甘蔗田塊遭到擠占，水田甘蔗種植面積呈現(xiàn)連年下滑趨勢，糧蔗爭地矛盾十分突出。間套種技術(shù)是云南省十大科技增糧措施之一，也是云南省建設(shè)高原特色農(nóng)業(yè)的重要科技措施。研究表明，在較低的生產(chǎn)水平下，間套作可提高作物產(chǎn)量的穩(wěn)定性，減少農(nóng)業(yè)投入，培肥地力，在較高的生產(chǎn)水平下，間套作可以充分利用光熱資源、土地資源，增加作物總產(chǎn)[3]。甘蔗與豆科牧草套作，可以改善飼草的營養(yǎng)價值，提高單位面積的飼草產(chǎn)量和質(zhì)量[4]。春植甘蔗套種短期作物不但有利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，而且能實現(xiàn)節(jié)本增效的目的，能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益[5]。秋植蔗套種豌豆并不會影響甘蔗產(chǎn)量，而套種蕪菁雖對甘蔗產(chǎn)量有一些影響，但套種總體的經(jīng)濟(jì)收益都有明顯增加[6]。本研究對新植甘蔗套種馬鈴薯進(jìn)行了初步研究[7-8]，結(jié)果表明，新植甘蔗套種馬鈴薯具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。盡管糧經(jīng)作物間套種能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)社會效益，但目前未見關(guān)于宿根甘蔗套種馬鈴薯的相關(guān)報道。本研究通過在寬窄行種植的宿根蔗田套種馬鈴薯多種密度對比試驗，總結(jié)出提高單位面積蔗糧產(chǎn)量和復(fù)合產(chǎn)值的有效方法，研究成果將對穩(wěn)定德宏州水田甘蔗種植面積、解決蔗糧爭地矛盾具有重要意義，對甘蔗與馬鈴薯間作模式的應(yīng)用與推廣具有一定的參考價值。

1 材料與方法

1.1 試驗時間

試驗時間為2012年11月至2013年12月。新植甘蔗砍收后立即清理蔗田，耕耙甘蔗行間土地，及時套種馬鈴薯。馬鈴薯收挖時間為2013年4月中旬，宿根甘蔗測產(chǎn)時間為2013年11月。

1.2 試驗地點

試驗地位于云南省德宏州芒市，試驗地點屬于低緯度高原，太陽輻射量大，是全國的光照高質(zhì)區(qū)之一；屬南亞熱帶季風(fēng)氣候類型，全年無霜期為326～363 d；11月至次年4月，降水量較少，冬、春干旱突出[9]。種植田塊土壤類型為壤土，具備良好的灌溉排水條件。

1.3 供試品種

馬鈴薯品種‘合作88系會澤縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心和云南師大薯類所選育，目前在云南省大面積推廣應(yīng)用[10]；甘蔗品種‘粵糖93/159系廣州甘蔗糖業(yè)研究所湛江甘蔗研究中心選育，目前已在廣西、云南等?。▍^(qū)）進(jìn)行繁殖推廣[11]。

1.4 試驗設(shè)計

采用三重復(fù)同田對比試驗，試驗小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積6.7 m2，播幅2.0 m，行長3.3 m。馬鈴薯設(shè)4種密度處理，其中，處理1為32株，株距0.21 m，行距0.4 m；處理2為26株，株距0.25 m，行距0.4 m；處理3為20株，株距0.33 m，行距0.4 m；處理4為14株，株距0.47 m，行距0.4 m；對照（ck）為甘蔗純種，不種植馬鈴薯。甘蔗小區(qū)下芽量均為70芽。

1.5 水肥管理

底肥：馬鈴薯每公頃施腐熟優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥20 000 kg，施氮肥（N）150 kg、磷肥（P2O5）150 kg、鉀肥（K2O）150 kg。農(nóng)家肥施于種薯之上，化肥不能與種薯接觸。宿根蔗每公頃施氮肥（N）60 kg、磷肥（P2O5）60 kg、鉀肥（K2O）60 kg。

追肥：馬鈴薯齊苗后每公頃施氮肥（N）70 kg、鉀肥（K2O）40 kg，肥料可干施，也可兌成200～400倍液澆施。甘蔗第一次追肥：在蔗苗長到6～8片葉時，每公頃施氮肥（N）150 kg；第二次追肥：在甘蔗拔節(jié)后，先進(jìn)行間苗定株，確保每平方米有效株在12～15株時，每公頃施氮肥（N）300 kg，進(jìn)行大培土；9月中旬根據(jù)蔗葉長勢情況每公頃施氮肥（N）250 kg。

1.6 調(diào)查內(nèi)容與方法

1.6.1 馬鈴薯出苗率 馬鈴薯播種后2周開始調(diào)查出苗率，每周調(diào)查1次，共調(diào)查6次。計算公式為：出苗率=（出苗數(shù)÷播種數(shù)）×100%。

1.6.2 馬鈴薯商品率 馬鈴薯50 g以上薯塊為商品薯，50 g以下薯塊為非商品薯。商品薯計算產(chǎn)值，非商品薯只統(tǒng)計產(chǎn)量，不計算產(chǎn)值。

計算公式為：商品率=（商品薯產(chǎn)量÷總產(chǎn)）×100%。

1.6.3 甘蔗理論產(chǎn)量 根據(jù)甘蔗公頃有效莖數(shù)與單莖重計算出甘蔗每公頃的理論產(chǎn)量。單位用t/hm2表示，精確到小數(shù)點后1位。

公式為：甘蔗產(chǎn)量（kg/hm2）=有效莖數(shù)（條/hm2）×單莖重（kg/條）。

1.6.4 經(jīng)濟(jì)效益計算方法 甘蔗套種馬鈴薯后每公頃新增加投入包括：種薯1 800 kg ，按2.3元/kg計算，價值為4 140元；氮磷鉀含量為15 ∶ 15 ∶ 15的三元復(fù)合肥900 kg，按3.6元/kg計算，價值為3 240元；硫酸鉀80 kg，按5.0元/kg計算，價值為400元；農(nóng)藥投入為1 200元；人工投入為4 100元。以上各項合計13 080元。計算產(chǎn)值時，馬鈴薯單價按當(dāng)年當(dāng)?shù)厥袌雠l(fā)價3.1元/kg計算；甘蔗經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量按實際產(chǎn)量減去1%的雜質(zhì)計算，單價按糖廠收購價0.43元/kg計算。

1.7 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)利用農(nóng)業(yè)田間試驗統(tǒng)計分析軟件（SAE5.0.0）軟件和Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 套種密度對馬鈴薯出苗率的影響

馬鈴薯出苗率調(diào)查結(jié)果顯示，3周之前各試驗小區(qū)的馬鈴薯均沒有出苗，進(jìn)入第4周出現(xiàn)零星出苗，至第5周出苗率迅速提高，處理1、處理2、處理3、處理4的出苗率依次為72.5%、77.3%、73.4%、68.5%，至第7周分別達(dá)到97.1%、95.5%、96.3%、98.2%。結(jié)果表明，不同套種密度下馬鈴薯出苗情況良好，各處理之間沒有明顯差異（圖1）。

2.2 套種密度對馬鈴薯總產(chǎn)的影響

套種密度對馬鈴薯總產(chǎn)的影響結(jié)果如表1所示，在播幅2.0 m的宿根甘蔗套種馬鈴薯寬窄行栽培中，高密度條件下馬鈴薯小區(qū)產(chǎn)量較高，低密度條件下馬鈴薯小區(qū)產(chǎn)量較低，但是，若密度無限加大，馬鈴薯產(chǎn)量將降低。其中，當(dāng)小區(qū)種植密度為14株（折合2.1萬株/hm2）時產(chǎn)量最低，為23 425 kg/hm2；當(dāng)小區(qū)種植密度為26株（折合3.9萬株/hm2）時產(chǎn)量最高，達(dá)32 730 kg/hm2；當(dāng)小區(qū)種植密度為32株（折合4.8萬株/hm2）時產(chǎn)量開始下降。按照三重復(fù)方差分析方法對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，處理1、處理2、處理3之間馬鈴薯產(chǎn)量差異不顯著，但是處理1、處理2、處理3與處理4之間馬鈴薯產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平。由此可見，馬鈴薯的最高產(chǎn)量密度是3.9萬株/hm2。

2.3 套種密度對馬鈴薯商品薯產(chǎn)量的影響

套種密度對馬鈴薯商品薯產(chǎn)量的影響結(jié)果見表2。統(tǒng)計結(jié)果表明，在播幅2.0 m的宿根甘蔗套種馬鈴薯寬窄行栽培中，當(dāng)馬鈴薯小區(qū)種植密度達(dá)到20株（折合3.0萬株/hm2）時商品薯產(chǎn)量和商品率最高，分別為20 675 kg/hm2和72.3%，當(dāng)密度達(dá)26株（折合3.9萬株/hm2）時以上兩項指標(biāo)次之，分別為20 235 kg/hm2和61.8%。馬鈴薯商品薯產(chǎn)量排名為：處理3>處理2>處理1>處理4，商品率排名為：處理3>處理4>處理2>處理1。按照三重復(fù)方差分析方法對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，各處理之間商品薯產(chǎn)量差異沒有達(dá)到顯著水平，但是，馬鈴薯種植密度在3.0～3.9萬株/hm2之間時，商品薯產(chǎn)量明顯高于其它處理。

2.4 不同處理條件下甘蔗糖錘度分析

套種馬鈴薯密度對甘蔗糖錘度的影響結(jié)果見表3。從表3可以看出，有3個處理的甘蔗糖錘度高于對照（ck），其中，處理1最高，比對照增0.9個百分點，處理2增0.4個百分點，處理3增0.3個百分點，處理4與對照（ck）持平。由此可見，隨著馬鈴薯密度的提高，甘蔗糖錘度將逐漸提高，說明套種馬鈴薯對甘蔗品質(zhì)改善有一定作用，按照三重復(fù)方差分析方法對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，各處理之間的甘蔗糖錘度變化沒有達(dá)到顯著水平。

2.5 套種對宿根甘蔗產(chǎn)量的影響

套種馬鈴薯密度對甘蔗產(chǎn)量的影響結(jié)果見表4。從表4可以看出，套種馬鈴薯后甘蔗產(chǎn)量出現(xiàn)明顯變化，當(dāng)馬鈴薯密度較低時甘蔗產(chǎn)量大幅提高，最高增產(chǎn)16.2%，當(dāng)馬鈴薯密度較高時甘蔗產(chǎn)量明顯下降，最多減產(chǎn)7.8%，甘蔗產(chǎn)量排名為：處理3>處理4>處理2>對照（ck）>處理1。按照三重復(fù)方差分析方法對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，處理3與處理4、處理2之間差異不顯著，處理3與對照（ck）之間存在顯著差異，處理3與處理1之間存在極顯著差異；處理4與處理2之間差異不顯著，處理4與對照（ck）、處理1之間存在顯著差異；處理2與對照（ck）之間差異不顯著，處理2與處理1之間存在顯著差異；處理1、處理2與對照（ck）之間差異不顯著。

2.6 不同種植模式下經(jīng)濟(jì)效益分析

單位面積經(jīng)濟(jì)效益對比見圖2。從圖2可以看出，套種馬鈴薯后土地復(fù)合產(chǎn)值和新增純收入明顯提高，且復(fù)合產(chǎn)值高者新增純收入也較高，經(jīng)濟(jì)效益綜合排名為：處理3>處理2>處理4>處理1>對照（ck），其中，處理3的復(fù)合產(chǎn)值為135 985元/hm2，比對照增119.7%，新增純收入122 905元/hm2，比對照增151.8%；處理2的復(fù)合產(chǎn)值為129 851元/hm2，比對照增109.8%，新增純收入116 771元/hm2，比對照增139.2%；處理4的復(fù)合產(chǎn)值為120 581元/hm2，比對照增94.7%，新增純收入107 438元/hm2，比對照增120.1%；處理1的復(fù)合產(chǎn)值為109 631元/hm2，比對照增77.1%，新增純收入96 551元/hm2，比對照增97.8%；對照（ck）的復(fù)合產(chǎn)值為61 888元/hm2，新增純收入48 808元/hm2。

3 討論與結(jié)論

本研究表明，馬鈴薯產(chǎn)量與種植密度密切相關(guān)，當(dāng)密度達(dá)到一定水平時，馬鈴薯產(chǎn)量達(dá)到最高點，若繼續(xù)加大密度，馬鈴薯產(chǎn)量將下降，這一結(jié)果與盧鳳初等人關(guān)于凈種條件下馬鈴薯密度與產(chǎn)量的關(guān)系的研究結(jié)果基本一致[12-13]，并且在本試驗設(shè)計的密度條件下馬鈴薯的商品薯產(chǎn)量與相鄰密度處理之間的差異不顯著。因此，在宿根甘蔗套種馬鈴薯寬窄行栽培中，馬鈴薯的最理想播種密度為3.9萬株/hm2，而新植甘蔗套種馬鈴薯的最理想播種密度為4.95萬株/hm2[8]，說明宿根甘蔗套種中馬鈴薯密度比新植甘蔗套種要低。同時，當(dāng)馬鈴薯密度變化時，甘蔗產(chǎn)量隨之改變，在本試驗設(shè)計的密度范圍內(nèi)，甘蔗最高增產(chǎn)16.2%，最低減產(chǎn)7.8%，差異達(dá)到顯著或極顯著水平，說明套種馬鈴薯的密度對甘蔗生長產(chǎn)生顯著影響。從經(jīng)濟(jì)效益看，套種馬鈴薯后土地復(fù)合產(chǎn)值增幅在77.1%以上，新增純收入增幅在97.8%以上，說明宿根甘蔗套種馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益顯著。本研究還發(fā)現(xiàn)，套種馬鈴薯后甘蔗糖錘度升高，最多提高0.9個百分點。其原因是，馬鈴薯栽培中需要增施大量鉀肥和有機(jī)肥，由于馬鈴薯生育期較短，肥料利用不完全，當(dāng)馬鈴薯收挖后，甘蔗開始中耕培土，土壤中殘留的鉀素及有機(jī)質(zhì)就被甘蔗吸收，因此，甘蔗品質(zhì)改善、糖錘度變高。這一結(jié)論與甘蔗套種豆科作物的結(jié)果相似[4]。

在甘蔗套種馬鈴薯栽培中，甘蔗是主作物，馬鈴薯是附屬作物，只有在保證主作物不減產(chǎn)的情況下，適當(dāng)提高套種作物密度，達(dá)到穩(wěn)定甘蔗種植面積，增加蔗農(nóng)收入的目的。本研究表明，在播幅為2.0 m的宿根甘蔗套種馬鈴薯寬窄行栽培中，當(dāng)馬鈴薯種密度為3.0萬株/hm2時，甘蔗增產(chǎn)幅度最大、土地復(fù)合產(chǎn)值最高，因此，該密度是本研究中馬鈴薯的最佳套種密度。

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