不同木薯/花生模式下的產(chǎn)量表現(xiàn)及其經(jīng)濟產(chǎn)出研究

劉子凡　黃潔　魏云霞　孫鴻銳

摘 要 研究了4種木薯株行距配置0.8 m×0.8 m（M1）、0.6 m×1.0 m（M2）、0.8 m×（1.0 m+0.6 m）（M3）、0.6 m×（1.0 m+0.8 m）（M4），木薯單作與相應木薯/花生體系的產(chǎn)量表現(xiàn)和經(jīng)濟產(chǎn)出的影響。結(jié)果表明：4種間作處理的土地當量比（LER）和產(chǎn)值當量（VOE）均大于1，木薯實際產(chǎn)量虧損（AYLc）均大于0，木薯偏土地當量比（PLER-C）均高于木薯在間作和單作中所占的土地面積之比，即4種間作模式均能提高土地利用率，且對木薯來說均具有間作優(yōu)勢；M3間作處理中花生相對于木薯的競爭力（Apc）和花生實際產(chǎn)量虧損（AYLp）大于0，而經(jīng)濟產(chǎn)出則比M3單作木薯高出了237元/667 m2，總的實際產(chǎn)量虧損（AYL）為1.07，在4種間作處理中數(shù)值最大。故木薯/花生間作體系中M3木薯株行距配置的間作產(chǎn)量優(yōu)勢和經(jīng)濟效益優(yōu)勢最佳。

關(guān)鍵詞 株行距；木薯-花生間作體系；產(chǎn)量；經(jīng)濟效應

中圖分類號 S533；S565.2 文獻標識碼 A

Abstract The response of crop yield performance and economic returns to 4 kinds of spacing in the rows and spacing between rows in cassava/peanut intercropping system were investigated via a field experiment. The 4 kinds of spacing were 0.8 m×0.8 m（M1），1.0 m×0.6 m（M2），（1.0 m+0.6 m）×0.8 m（M3），（1.0 m+0.8 m）×0.6 m（M4）. The results showed that land equivalent ratio（LER）and their value of output equivalent（VOE）of the four intercropping treatments were above one，all the actual yield loss of cassava were above zero，PLER-C in the four intercropping treatments were greater than their ratio of cassava land area in the intercropping to in the sole cropping. Also showed that aggressivity for cassava towards peanut and actual yield loss of peanut were above zero in M3 intercropping treatment，also the economic returns of M3 intercropping treatment had an increase of 237 Yuan compared to the treatment of M3 sole cropping cassava，the value of total actual loss was 1.07 - which suggested that cassava had advantage in their intercropping systems，and that the M3 intercropping treatment had the best productivity and economic returns.

Key words Spacing in the rows and spacing between rows； Cassava/peanut intercropping system； Yield； Economic returns

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.01.012

木薯（Manihot esculenta Crantz）是世界公認的綜合利用價值極高的經(jīng)濟作物[1]，其植株高大，生長期長，有3～4個月的不封行期[2]，生長前期光能利用率較低?；ㄉ鷦t是中國四大主要油料作物之一[3]，花生生育期較短、植株矮小[4]。木薯與花生間作可充分利用空間、時間，提高光能利用率和能量轉(zhuǎn)化效率[5]。目前，木薯/花生間作已成為木薯產(chǎn)區(qū)一種常見的種植模式。

前人研究表明，間作不一定具有產(chǎn)量優(yōu)勢，只有合適的行距配置才能獲得間作的產(chǎn)量優(yōu)勢[6-10]，株行距配置對單作木薯群體通風透光能力及其產(chǎn)量品質(zhì)[11]、木薯/花生帶狀間作的最佳行比[5]、最佳間距[12]等人都進行了研究，而株行距配置對木薯/花生間作群體產(chǎn)量表現(xiàn)及經(jīng)濟效益的研究卻還是個空白。本試驗通過探討木薯不同株行距對木薯/花生間作體系產(chǎn)量表現(xiàn)及其經(jīng)濟效益的影響，以及間作系統(tǒng)內(nèi)種間競爭力對產(chǎn)量形成的影響機理，為木薯/花生間作的高產(chǎn)高效栽培提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試木薯品種為華南8號，由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所提供；花生品種為賀油12。

1.2 試驗方法

試驗于2013～2014年在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所試驗基地進行。試驗地前茬作物為紅薯；0～20 cm土層土壤基本理化性質(zhì)為：pH6.05，有機質(zhì)1.27%，堿解氮72.58 mg/kg，速效磷52.48 mg/kg、速效鉀87.14 mg/kg。

1.2.1 試驗設計 試驗采用隨機區(qū)組設計，2×4雙因素試驗，兩因素為種植方式和木薯株行距配置。種植方式分為木薯單作（用S表示）和木薯/花生間作（用I表示）；4種木薯株行距配置分為0.8 m×0.8 m（用M1表示），0.6 m×1.0 m（用M2表示），0.8 m×（1.0 m+0.6 m）（用M3表示），0.6 m×（1.0 m+0.8 m）（用M4表示）。4個單作組合分別標記為SM1、SM2、SM3和SM4，4個間作組合分別標記為IM1、IM2、IM3和IM4，另設1個花生單作處理，共9個處理；3次重復。各處理花生的株行距均為0.2 m×0.2 m，木薯與花生間作間距均為0.4 m。木薯與花生于2013年4月10日同時種植，具體間作種植方法見圖1；2013年7月21日收獲花生，2014年2月1日收獲木薯。試驗施肥均按木薯的種植密度計算，具體是M1：N 5.0 kg/hm2、P 3.0 kg/hm2、6.0 kg/hm2；M2：N 4.4 kg/hm2、P 2.7 kg/hm2、5.3 kg/hm2；M3：N 5.0 kg/hm2、P 3.0 kg/hm2、6.0 kg/hm2、M4：N 4.2 kg/hm2、P 2.5 kg/hm2、5.0 kg/hm2，且均在種植時一次性施入，其他田間管理措施同常規(guī)大田生產(chǎn)。

1.2.2 測定項目與方法 花生成熟后，收獲各小區(qū)全部花生，實打?qū)嵤者M行測產(chǎn)。木薯成熟后，每小區(qū)去除兩邊邊行各1行和每行邊株各1株，實測各小區(qū)的木薯產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素，單株結(jié)薯數(shù)是直徑3 cm以上的單株薯塊數(shù)量。鮮薯產(chǎn)量是將各小區(qū)的鮮薯重量折算后的產(chǎn)量。

1.2.3 間作系統(tǒng)競爭力評定指標 偏土地當量比和土地當量比的計算：

木薯偏土地當量比PLER-C=Yic/Ysc；

花生偏土地當量比PLER-P=Yip/Ysp。

式中，Yic和Ysc分別表示間作區(qū)和單作區(qū)木薯的產(chǎn)量，Yip和Ysp分別表示間作區(qū)和單作區(qū)花生的產(chǎn)量。

PLER-P>fp和PLER-C>fc時為間作產(chǎn)量優(yōu)勢，PLER-P花生在間作中所占的比例fp=Dp/（Dp+Dc）；

木薯在間作中所占的比例fc=Dc/（Dp+Dc）。

Dp是花生在間作中的種植密度和單作中種植密度的比值，Dc是木薯在間作中的種植密度和單作中種植密度的比值[13]。

土地當量比（Land Equivalent Ratio）LER=花生偏土地當量比+木薯偏土地當量比。

在本研究中，與LER計算相關(guān)的數(shù)值如表1。

產(chǎn)值當量比的計算：產(chǎn)值當量（Value of Output Equivalent）VOE，是指間混作中各作物產(chǎn)值之和除以同樣地塊上各作物單作產(chǎn)值總和的一半。

公式中m代表作物數(shù)，Yi′代表同等面積內(nèi)單作時第i個作物的產(chǎn)值；Yi代表單位面積內(nèi)間、混作中第i個作物的產(chǎn)值。

實際產(chǎn)量虧損的計算：實際產(chǎn)量虧損（Actual Yield Loss）AYL能更好地反映間作的益損狀況[14]。AYL的計算公式如下。

Yic和Yip分別代表木薯和花生間作產(chǎn)量；Ysc和Ysp分別代表木薯和花生單作產(chǎn)量；AYLc是間作木薯與相應比例單作花生產(chǎn)量相比的益損值；AYLp間作花生與相應比例單作花生產(chǎn)量相比的益損值；ALY>0表示間作有產(chǎn)量優(yōu)勢，AYL<0表示間作使產(chǎn)量劣勢。

種間相對競爭力的計算：種間相對競爭力（Aggressivity）A是衡量一種作物相對另一種作物對資源競爭能力大小的指標。是綜合運用2種作物間作、單作產(chǎn)量以及各自所占間作土地比例來表示種間競爭力大小的一個指標[15-16]。

Acp=Yic/（Ysc×fc）-Yip/（Ysp×fp）

式中，Acp為木薯相對于花生的競爭力，Yic和Yip分別代表間作總面積上木薯和花生的生物產(chǎn)量，Ysc和Ysp分別為單作木薯和單作花生的生物產(chǎn)量，fc和fp分別為間作花生和木薯的占地比例。Acp>0，表明木薯競爭力強于花生；Acp<0，表明花生競爭力強于木薯。

1.3 統(tǒng)計分析

以Excel 2003處理數(shù)據(jù)，以SAS 9.0進行方差分析和相關(guān)性分析，處理間差異顯著性分析采用Duncan's檢驗法。

2 結(jié)果與分析

2.1 株行距配置對間作體系作物產(chǎn)量的影響

株行距配置對木薯/花生間作體系中木薯與花生產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響見表2。從表2中可知，4種株行距配置木薯單作的鮮薯產(chǎn)量呈現(xiàn)出M1

2.4 不同株行距配置的經(jīng)濟產(chǎn)出比較

4種株行距配置的經(jīng)濟產(chǎn)出的比較見表5。從表5可知，無論哪一種株行距配置間作方式，其經(jīng)濟產(chǎn)出均比花生單作要高，但與木薯單作相比，除M1配置間作體系的經(jīng)濟效益低于相應株行距配置的單作外，其他配置（M2～M4）的間作體系經(jīng)濟產(chǎn)出均高于相應配置（M2～M4）木薯單作處理，且呈現(xiàn)出M3>M2>M4的趨勢，M3配置的間作處理比相應單作木薯處理經(jīng)濟產(chǎn)出高，達237元/667 m2。但從總產(chǎn)出的值可知，M4配置的間作處理經(jīng)濟產(chǎn)出最高，達2 144元/667 m2。所以從經(jīng)濟產(chǎn)出的分析知：若采用木薯/花生間作，可選用M3的木薯株行距配置方式。

3 討論與結(jié)論

間作就是通過合理的水平鑲嵌和立體組合，利用邊際效應、時空效應和補償效應，降低競爭作用，使促進作用表現(xiàn)出來。生態(tài)位分離是間作優(yōu)勢產(chǎn)生的主要生態(tài)機制。改變間作體系中株行距配置從本質(zhì)上來說是改變了間作體系中作物的空間配置，從而影響作物產(chǎn)量的形成。

本試驗發(fā)現(xiàn)4種間作模式處理LER和VOE值均大于1，也就是說間作能提高土地利用率，即在木薯行間間作花生是適合的。同時本試驗還發(fā)現(xiàn)采用IM4處理的實際產(chǎn)量虧損和經(jīng)濟產(chǎn)出接近于0，所以說IM4與相應的單作處理SM4相比間作優(yōu)勢不強，無實際推廣意義。而IM3處理的Apc值大于0，表明IM3處理中花生相對木薯來說是優(yōu)勢物種，這種優(yōu)勢通過花生的產(chǎn)量變化表現(xiàn)出來，花生產(chǎn)量的變化又直接影響間作系統(tǒng)總產(chǎn)量和產(chǎn)值的變化。本試驗IM3處理相對于對應的單作的產(chǎn)量優(yōu)勢最高、經(jīng)濟效益最佳，這與胡飛龍[17]窄行間作并無絕對優(yōu)勢，間作寬行可保證作物產(chǎn)量的研究結(jié)果相一致。IM3處理是僅在寬行間作花生，該木薯株距也較大，保證了群體的通風透光，使花生的邊行優(yōu)勢強，花生單株產(chǎn)量會較高；其次，IM3處理木薯種內(nèi)競爭不強[11]，在共生期種間競爭又是花生強于木薯，最終使得花生產(chǎn)量明顯增加；再次，間作體系花生與木薯的共生期很短，使得木薯有更多的生長資源進行補償性生長，木薯的收獲指數(shù)增加，最終使木薯產(chǎn)量變化不大影響。

本試驗還發(fā)現(xiàn)，M4株行距配置方式木薯單作比M3配置方式木薯/花生間作的經(jīng)濟產(chǎn)出要高，如果僅從經(jīng)濟效益分析，間作花生無任何經(jīng)濟優(yōu)勢，但是，木薯與花生間作可以提高土壤肥力[5]，具有一定的生態(tài)效應。所以，若在木薯行間間作花生，木薯株行距配置采用0.8 m×（1.0 m+0.6 m），于寬行間作2行花生，窄行不間作花生，間距為0.4 m，花生株行距為0.2 m×0.2 m的間作模式與相應的單作相比產(chǎn)量最高，經(jīng)濟產(chǎn)出最優(yōu)。

參考文獻

[1] 許泳清， 湯 浩， 蔡南通， 等. 木薯生產(chǎn)利用現(xiàn)狀及福建省發(fā)展木薯產(chǎn)業(yè)可行性分析[J]. 中國農(nóng)學通報， 2008， 24（5）： 414-417.

[2] 黃 潔. 木薯豐產(chǎn)栽培技術(shù)[M]. 海口： 三環(huán)出版社， 2007.

[3] 肖能遑. 世界油料及制品產(chǎn)銷動態(tài)[J]. 中國油料， 1997， 3（19）： 77-81.

[4] 張建成 .花生可持續(xù)發(fā)展研究綜述[J]. 花生學報， 2010， 39（4）： 1-4.

[5] 羅興錄. 木薯與花生間作產(chǎn)量效應及生態(tài)經(jīng)濟效益研究[J]. 耕作與栽培， 1988， （4）： 1-3， 8.

[6] 陳 恭， 郭麗梅， 任長忠， 等. 行距及間作對箭筈豌豆與燕麥青干草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 作物學報， 2011， 37（11）： 2 066-2 074.

[7] 林紹森， 唐永金. 玉米密度、行距和穴距對間作大豆光合速率的效應分析[J]. 大豆科學， 2007， 26（2）： 149-153.

[8] 趙建華， 孫建好， 李 隆， 等. 改變玉米行距種植對豌豆/玉米間作體系產(chǎn)量的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報， 2012， 20（11）： 1 451-1 456.

[9] 劉淑梅， 黃 鵬， 柴 強， 等. 空間布局對玉米/豌豆種間競爭力及產(chǎn)量的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學學報， 2014， 49（2）： 61-65.

[10] 唐秀梅， 鐘瑞春， 揭紅科， 等. 間作遮蔭對花生光合作用及葉綠素熒光特性的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報， 2011， 24（5）： 1 703-1 707.

[11] 王玉梅， 劉子凡， 黃 潔， 等. 株行距配置對木薯生物量和產(chǎn)量性狀的影響[J]. 南方農(nóng)業(yè)學報， 2014， 45（8）： 1 369-1 374.

[12] 徐小林， 黃欠如， 葉 川， 等. 丘陵紅壤旱地花生木薯間作適宜間距研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學報， 2012， 24（4）： 20-22.

[13] 張桂國， 董樹亭， 楊在賓. 苜蓿+玉米間作系統(tǒng)產(chǎn)量表現(xiàn)及其種間競爭力的評定[J]. 草業(yè)學報， 2011， 20（1）： 22-30.

[14] Banik P， Sasmal T， Ghosal P K， et al. Evaluation of mustard （Brassica compestris Var. Toria）and legume intercropping under l ： 1 and 2 ： 1 row-replacement series systems[J]. Journal of Agronomy and Crop Science， 2000， 185（1）： 9-14.

[15] Willey R W， Rao M R. A competitive ratio for quantifying competition between intercrops[J]. Experimental Agriculture， 1980， 16（2）： 117-125.

[16] Zhang F S， Li L. Using competitive and facilitative interactions in intercropping systems enhances crop productivity and nutrient-use efficiency [J]. Plant and Soil， 2003， 248（1-2）： 305-312.

[17] 胡飛龍. 紅壤小流域木薯花生間作系統(tǒng)的生態(tài)功能研究[D]. 南京： 南京農(nóng)業(yè)大學， 2011.

責任編輯：葉慶亮