甘蔗與豆科作物不同間種模式研究

謝金蘭，王維贊，李長寧，李毅杰，羅亞偉

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，南寧530007）

甘蔗與豆科作物不同間種模式研究

謝金蘭，王維贊*，李長寧，李毅杰，羅亞偉

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，南寧530007）

在甘蔗行距1.2m的條件下，試驗(yàn)設(shè)5個(gè)甘蔗與綠豆、大豆的間種模式。通過對甘蔗農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)及綜合效益的調(diào)查，研究不同間種模式對甘蔗生長的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：間種2行豆科作物顯著減少甘蔗分蘗，其中間種2行大豆的甘蔗分蘗比對照（不間種）減少44.5%。間種2行綠豆在花莢盛期壓青可促進(jìn)甘蔗生長，甘蔗產(chǎn)量比對照增產(chǎn)3.97%。而收獲豆莢的間種處理甘蔗株高矮、莖徑小，甘蔗比對照減產(chǎn)3.28%～11.62%。間種大豆有利于提高甘蔗品質(zhì)，蔗糖分提高0.31～0.35個(gè)百分點(diǎn)。間種產(chǎn)值以大豆比綠豆的高、間種2行的比1行的高。綜合效益以間種2行大豆的處理最高。

甘蔗；豆科作物；間作模式

甘蔗是我國食糖生產(chǎn)的主要原料，蔗糖占全國食糖產(chǎn)量的92%以上。廣西是我國甘蔗的主要產(chǎn)區(qū)，甘蔗種植面積和蔗糖產(chǎn)量占全國的60%以上[1]。甘蔗種植行距寬，生長期長，前期生長慢，發(fā)展間套種，可增加復(fù)種指數(shù)，提高光能、水分、養(yǎng)分和土地利用率[2]。豆科作物適應(yīng)性廣，矮稈、生育期短，還具有固氮養(yǎng)地作用，是較為理想的甘蔗間種作物。近年來，甘蔗間套種作為一種高效栽培方式在我國蔗區(qū)有一定發(fā)展面積，甘蔗與豆科作物間種以大豆居多。有研究表明，甘蔗與大豆間作能夠使甘蔗增產(chǎn)、提高甘蔗品質(zhì)[3-4]。也有試驗(yàn)研究表明，甘蔗與大豆間種顯著降低了甘蔗產(chǎn)量[5]。綠豆是糧肥兼用的豆科作物，耐旱、耐瘠、生長快，可采摘1～2次豆莢后壓青或作為綠肥直接壓青，是禾谷類作物、棉花、薯類等間作套種的適宜作物[6-8]。本試驗(yàn)將大豆、綠豆兩種豆科作物同時(shí)與甘蔗間種進(jìn)行研究，進(jìn)一步探索甘蔗科學(xué)間種模式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試材料

試驗(yàn)在廣西農(nóng)科院甘蔗研究所隆安縣試驗(yàn)基地進(jìn)行。土壤肥力中等，多年連作甘蔗。供試甘蔗品種為桂糖05-3084。綠豆品種為鄭綠8號(hào)（收豆處理）、品綠04108（花莢盛期壓青處理）。鄭綠8號(hào)為早熟綠豆新品種，豆莢成熟相對整齊一致；品綠04108為晚熟綠豆品種，枝葉生長旺盛。大豆品種為桂春8號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方案

甘蔗行距1.2m，在甘蔗行間間種豆科作物，試驗(yàn)按不同間種模式設(shè)A、B、C、D、E 5個(gè)處理，以不間種處理為對照：

A：間種2行綠豆（品綠04108），在花莢盛期，結(jié)合甘蔗大培土壓青；B：間種1行綠豆（鄭綠8號(hào)），收獲第一批綠豆后結(jié)合甘蔗大培土壓青；C：間種2行綠豆（鄭綠8號(hào)），收獲第一批綠豆后結(jié)合甘蔗大培土壓青；D：間種1行大豆，收豆后甘蔗大培土；E：間種2行大豆，收豆后甘蔗大培土；CK：常規(guī)處理，不間種豆科作物。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3個(gè)重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，每小區(qū)5行甘蔗，行長7m，小區(qū)面積42m2。

1.3 栽培管理

甘蔗于2013年2月22日播種，播種密度為112500芽/hm2，每公頃施用復(fù)合肥（9-8-8）750kg/hm2作為基肥，甘蔗大培土追施復(fù)合肥（13-5-7）1500kg/hm2、尿素（46%）450kg/hm2。豆科作物于2013年3月7日播種，開溝點(diǎn)播，出苗后15d培土施肥并進(jìn)行間苗定株，株距15 cm，施肥量為復(fù)合肥（15-15-15）150kg/hm2。5月17日，A處理在綠豆花莢盛期結(jié)合甘蔗大培土進(jìn)行壓青，同時(shí)CK處理甘蔗也進(jìn)行大培土。6月3日，B、C處理在收完第一批綠豆后，結(jié)合甘蔗大培土進(jìn)行壓青。6月18日，D、E處理收獲大豆后，甘蔗進(jìn)行大培土。

1.4 調(diào)查內(nèi)容

在甘蔗不同生長期分別調(diào)查萌芽率、分蘗率、株高、有效莖數(shù)、莖徑等農(nóng)藝性狀。2014年1月中旬，每處理采6條甘蔗主莖樣本進(jìn)行品質(zhì)分析。甘蔗收獲時(shí)，按小區(qū)進(jìn)行測產(chǎn)。綠豆、大豆收獲時(shí)，按小區(qū)進(jìn)行計(jì)產(chǎn)，曬干脫粒后折算為干豆產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘蔗農(nóng)藝性狀

從表1看出，各處理甘蔗萌芽率有一定差異，其中處理A萌芽出苗略差，與萌芽最好的處理E間差異顯著。各處理分蘗率差異較大，其中間種2行大豆的處理E最低，其次是處理A，處理A、E與B、C、D、CK間差異均達(dá)到顯著或極顯著水平，處理B與處理C、D差異顯著。由此可見，間種1行豆科作物對甘蔗分蘗影響較小，而間種2行豆科作物則顯著減少甘蔗分蘗。從甘蔗株高的數(shù)據(jù)看，培土較早的A、CK兩個(gè)處理甘蔗比其他處理高，處理A與處理D、E差異極顯著，CK與處理D、E差異極顯著，處理A與處理C差異顯著，CK與處理C差異顯著。莖徑A、CK兩個(gè)處理與處理C間差異顯著。甘蔗有效莖主要來自主莖，少部分為分蘗莖，處理B萌芽率和分蘗率都比較高，有效莖數(shù)為最高，處理B與A、E、CK間差異均達(dá)到顯著水平。

表1 不同處理甘蔗農(nóng)藝性狀

春植蔗一般5月下旬開始拔節(jié)，6—10月為快速生長的伸長期。從表1看出，各處理甘蔗在6—9月長速最快。6—7月的長速處理A與處理D、E差異顯著。7—8月的長速各處理間差異不顯著。8—9月長速以處理B最大，處理B與處理E間差異達(dá)到極顯著水平，處理C與處理E差異顯著。9—10月各處理甘蔗生長逐漸緩慢，處理間差異不顯著。

2.2 甘蔗產(chǎn)量

甘蔗產(chǎn)量是各種農(nóng)藝性狀的集中體現(xiàn)，也是甘蔗栽培的最終目標(biāo)。從表1看出，幾個(gè)間種處理除了處理A比對照增產(chǎn)外，其他處理甘蔗產(chǎn)量均比對照低，其中減產(chǎn)最多的是間種2行大豆的處理E，其次是間種1行大豆的處理D。各處理甘蔗產(chǎn)量高低排序?yàn)椋篈＞CK＞B＞C＞D＞E。其中處理A、CK與處理E間差異顯著。從甘蔗增、減產(chǎn)數(shù)據(jù)看，間種大豆的處理比間種綠豆的處理減產(chǎn)幅度大，間種2行的處理比間種1行的處理減產(chǎn)幅度大，而在綠豆花莢盛期壓青的處理A，則比對照增產(chǎn)。

2.3 甘蔗品質(zhì)

甘蔗品質(zhì)主要與甘蔗品種特性有關(guān)，但栽培措施也在一定程度上影響著甘蔗糖分的積累，影響甘蔗品質(zhì)。從表2的檢測數(shù)據(jù)看出，各處理甘蔗糖分均沒有達(dá)到14%，糖分偏低，但間種處理B、D、E三個(gè)處理甘蔗糖分比對照高。甘蔗纖維分主要影響糖廠能源和副產(chǎn)品再加工，除了處理D，其他間種處理甘蔗纖維分均比對照低。蔗汁重力純度是影響產(chǎn)糖率的關(guān)鍵因素之一，重力純度高，表明蔗汁固溶物中蔗糖含量高，產(chǎn)糖率高。B、D、E三個(gè)處理蔗汁重力純度比對照高，其中處理D最高。還原糖是甘蔗制糖中的不利成分，還原糖主要影響甘蔗的煮煉和結(jié)晶，最后以廢蜜的形式排出。表2中以E、B、D三個(gè)處理的還原糖含量較低，蔗汁品質(zhì)較好。綜合幾項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)看，以間種大豆的處理甘蔗品質(zhì)較好，尤其以間種1行大豆的最好。

2.4 綜合效益分析

表3效益分析中，甘蔗產(chǎn)值是以甘蔗產(chǎn)量乘以原料蔗價(jià)格，原料蔗價(jià)格以2013/2014榨季440元/t計(jì)算。綠豆產(chǎn)值是以綠豆產(chǎn)量乘以綠豆價(jià)格，綠豆價(jià)格以市場價(jià)10元/kg計(jì)算。大豆產(chǎn)值是以大豆產(chǎn)量乘以大豆價(jià)格，大豆價(jià)格以市場價(jià)6元/kg計(jì)算?？偖a(chǎn)值為甘蔗產(chǎn)值和豆類產(chǎn)值之和。從表3可以看到，各處理總產(chǎn)值由高到低依次為：E＞C＞A＞B＞D＞CK。幾個(gè)間種處理總產(chǎn)值均比對照高，但處理間差異不顯著。

表2 甘蔗品質(zhì)分析（%）

表3 甘蔗間種豆科作物的效益分析

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)對甘蔗生長的調(diào)查數(shù)據(jù)表明：（1）1.2m的甘蔗行距間種1行綠豆或1行大豆對甘蔗分蘗無影響或影響較小，而間種2行綠豆、2行大豆對甘蔗分蘗影響顯著；對甘蔗分蘗的影響，大豆比綠豆明顯。（2）間作在一定程度上影響甘蔗的生長，甘蔗株高除了綠豆花莢盛期壓青的處理A外，其他處理均比對照矮，其中間種大豆的比對照矮12～13cm。間作有4個(gè)處理甘蔗有效莖比對照多，但株高比對照矮，莖徑比對照小。（3）甘蔗產(chǎn)量只有處理A比對照高，B、C、D、E 4個(gè)處理均表現(xiàn)為不同程度的減產(chǎn)，其中間種大豆的比間種綠豆的減產(chǎn)幅度大。（5）間作大豆有利于提高甘蔗品質(zhì)。從甘蔗生長及產(chǎn)量上考慮，以甘蔗間種2行綠豆花莢盛期作為綠肥純壓青最好。

甘蔗間種豆類作物，大豆產(chǎn)量比綠豆產(chǎn)量高，間種2行大豆的比間種1行大豆的產(chǎn)量高。從總產(chǎn)值看，間種可以提高土地利用率，增加產(chǎn)值，其中以間種2行大豆的經(jīng)濟(jì)效益最高。

大豆生育期比綠豆長，收獲成熟豆莢，會(huì)推遲甘蔗培土?xí)r間，為了避免間作對甘蔗生長的影響，可以參考敖俊華等[9]的試驗(yàn)，甘蔗/大豆間種采用隔行間種，在大豆沒有收獲時(shí)即可隔行對甘蔗進(jìn)行施肥培土，減少大豆間種對甘蔗中耕培土的影響?；蛘邊⒖济蠎c寶等[10]的試驗(yàn)，大豆作為菜用在飽粒期收青豆莢，這樣也可以為甘蔗培土爭取時(shí)間。綠豆生長期短、耐旱、速生、生物產(chǎn)量大，是一種理想的綠肥作物，可以在花莢盛期結(jié)合甘蔗培土直接壓青，這樣間作工作量少而且對改良蔗地土壤和促進(jìn)甘蔗生長、提高甘蔗產(chǎn)量有積極意義。

[1]李楊瑞，楊麗濤.20世紀(jì)90年代以來我國甘蔗產(chǎn)業(yè)和科技的新發(fā)展[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，22（5）：1469-1476.

[2]車江旅，吳建明，宋煥忠.甘蔗間套種大豆研究進(jìn)展[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，42（8）：898-900.

[3]陳懷珠，孫祖東，楊守臻.早熟大豆品種與甘蔗間作的適應(yīng)性研究[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（6）：293-295.

[4]李秀平，李穆，年海，等.甘蔗/大豆間作對甘蔗和大豆產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，43（7）：42-46.

[5]楊文亭，李志賢，賴健寧，等.甘蔗-大豆間作和減量施氮對甘蔗產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2014，40（3）：556-562.

[6]戴高星.發(fā)展綠豆生產(chǎn)大有可為[J].四川農(nóng)業(yè)科技，2011（6）：18-19.

[7]沈慧.綠豆的三種間作模式及其栽培技術(shù)[J].北京農(nóng)業(yè)，2010（13）：41-42.

[8]王營營.不同綠豆品種用作綠肥的篩選評價(jià)研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2011：15-18.

[9]敖俊華，江永，周文靈，等.甘蔗/大豆間作模式的生產(chǎn)力分析[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（3）：29-32.

[10]孟慶寶，方鋒學(xué)，周艷霞，等.甘蔗間種菜用大豆對蔗田土壤養(yǎng)分的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（5）：186-189.

Study on Different Intercropping Models between Sugarcane and Legumes

XIE Jin-lan,WANGWei-zan,LIChang-ning,LIYi-jie,LUO Ya-wei
(Sugarcane Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007)

Sugarcane at 1.2 Mrow spacing the effect of five different intercropping models between sugarcane and leguminous crops(mung bean and soybean)on sugarcane growth was studied by examing agronomical performance,yield,processing quality and overall income.The results showed that tiller number of sugarcane was significantly reduced when intercropped with two rows of leguminous crops,reduced by 44.5%intercropped with two rows soybean,in comparison with the control.The sugarcane growth were promoted by intercropping mung bean greenmanured at flowering and pod peak stage,and the sugarcane yield increased by 3.97%,in comparison with the control.But for harvesting pods treatment sugarcane became dwarf with small diameter,and yield decreased by 3%～11%,in comparison with the control.The sugar content of sugarcane increased by 0.31～0.35 percent under intercropping soybeans.The productivity of intercropping soybeans was higher than that of mung bean;intercropping two rows was higher than that of one row.The treatment of sugarcane intercropped with two rows of soybean had the highest overall income.

sugarcane;leguminous crops;intercroppingmodels

S566.1

A

1007-2624（2015）03-0012-03

10.13570/j.cnki.scc.2015.03.005

2014-09-28

國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系廣西創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)專項(xiàng)（Nycytxgxcxtd-02）；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃（桂科重12118002-1、桂科合1347004-2、桂科產(chǎn)1123008-1A）；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2010GXNSFA013073）；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2011GXNSFB018040）；廣西甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金（13-A-04-09）。

謝金蘭（1977-），女，助理研究員，主要研究甘蔗栽培技術(shù)、土壤與肥料。E-mail：xiejinlan2008@126.com

王維贊（1970-），男，副研究員，主要研究甘蔗栽培技術(shù)、機(jī)械化生產(chǎn)。E-mail：wwz003411@126.com