丘陵紅壤旱地花生/鮮食糯玉米間作對作物性狀及產(chǎn)量的影響

劉小三，葉 川，皮曉林，肖小軍，李亞貞，鄭 偉，黃天寶，吳 艷，陳榮華，肖國濱*

(1．江西省紅壤研究所/農(nóng)業(yè)部江西耕地保育科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，江西進(jìn)賢 331717；2．江西省南昌市種子管理局，江西南昌，330003；3.國家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系贛州綜合試驗(yàn)站，江西贛州 341500)

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丘陵紅壤旱地花生/鮮食糯玉米間作對作物性狀及產(chǎn)量的影響

劉小三1，葉 川1，皮曉林2，肖小軍1，李亞貞1，鄭 偉1，黃天寶1，吳 艷1，陳榮華3，肖國濱1*

(1．江西省紅壤研究所/農(nóng)業(yè)部江西耕地保育科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，江西進(jìn)賢 331717；2．江西省南昌市種子管理局，江西南昌，330003；3.國家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系贛州綜合試驗(yàn)站，江西贛州 341500)

摘要[目的]探尋高產(chǎn)高效的作物間作配套種植模式，改善紅壤區(qū)的種植結(jié)構(gòu)。[方法]設(shè)置花生/糯玉米間作、花生單作和糯玉米單作3種栽培模式，分析比較不同模式對花生與糯玉米生物性狀和產(chǎn)量的影響。[結(jié)果]花生/糯玉米間作模式對花生和糯玉米的生長性狀影響不大。產(chǎn)值效益最高的是花生/糯玉米間作模式，其次是糯玉米單作模式，再次是花生單作模式。[結(jié)論]該研究可為丘陵紅壤區(qū)的作物生產(chǎn)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞花生；糯玉米；間作；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量

紅壤旱地是紅壤區(qū)的主要組成部分，由于受熱帶、亞熱帶氣候條件的影響，其無霜期長，水、光、熱資源豐富，自然條件優(yōu)越，生產(chǎn)潛力巨大，是我國重要的糧、油、棉和水果生產(chǎn)基地[1]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上采用良種良法配套措施是充分挖掘優(yōu)良品種增產(chǎn)潛力、提高土地利用率、擴(kuò)大生產(chǎn)效益的基本途徑。間作和套作具有集約利用光、熱、肥、水等資源，減少病蟲害，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高效等優(yōu)點(diǎn)，在我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中具有重要作用[2]。豆科作物與禾本科作物間作是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中歷史悠久且又非常有效的一種栽培方式[3]。有研究表明，豆科/禾本科作物間作具有很強(qiáng)的養(yǎng)分吸收互補(bǔ)性，可以明顯改善作物對養(yǎng)分資源的利用效率，并可顯著提高作物產(chǎn)量[4-8]，增加經(jīng)濟(jì)效益。豆科作物與禾本科作物間作的優(yōu)勢效應(yīng)主要源于豆科作物可向禾本科作物轉(zhuǎn)移一定量氮素，而禾本科作物通過對土壤氮素的競爭性吸收，減少了土壤氮素對固氮酶活性的抑制，從而提高豆科作物的生物固氮效率[9]。為了尋求高產(chǎn)高效的作物間作配套種植模式，充分發(fā)揮紅壤區(qū)域資源優(yōu)勢，筆者以花生與鮮食糯玉米間作4∶2模式為對象，研究花生/糯玉米間作模式對花生、糯玉米生物性狀及產(chǎn)量的影響，比較其與花生單作、玉米單作模式在成本投入和產(chǎn)值效益方面的差異，以期為改善紅壤區(qū)的種植結(jié)構(gòu)和提高紅壤區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益提供理論支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)設(shè)在江西省紅壤研究所旱作物良種引育中心基地，地處116°20′24″ N，28°15′30″ E，年均降雨量1 537 mm，年蒸發(fā)量1 100～1 200 mm；干濕季節(jié)明顯，3～6月為雨季，降雨量占全年雨量61%～69%；7～9月為旱季，蒸發(fā)量占全年蒸發(fā)量的40%～50%；≥10 ℃的年積溫5 200～5 400 ℃，無霜期250～307 d，年均日照時(shí)數(shù)1 900～2 000 h。參試土壤為第四紀(jì)紅色粘土發(fā)育而成的紅壤旱地，排灌方便，肥力中等、均勻，持水力弱，前茬為紅薯，試驗(yàn)前取0～20 cm基礎(chǔ)土樣分析理化性狀：有機(jī)質(zhì)含量17.15 g/kg、全氮含量0.81 g/kg、水解氮含量101.49 mg/kg、速效磷含量39.17 mg/kg、速效鉀含量347.15 mg/kg、pH 4.78。

1.2試驗(yàn)材料供試花生品種為江西省贛州市旱作物科學(xué)研究所提供的“虔油1號(hào)”，供試鮮食糯玉米品種為江西省種子管理局提供的“金白糯1號(hào)”。

1.3試驗(yàn)方法試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別為花生/糯玉米間作、單作花生和單作糯玉米種植模式，每處理3次重復(fù)，共9個(gè)種植帶(小區(qū))，隨機(jī)區(qū)組排列，南北行向種植。種植帶(小區(qū))的規(guī)格為2.2 m×15.0 m，設(shè)小區(qū)面積為33.0 m2，四周設(shè)置保護(hù)行。花生/糯玉米間作規(guī)格采用4∶2型種植，即4行花生2行糯玉米。糯玉米采用寬窄行種植方式，窄行距0.30 m，株距0.30 m；糯玉米寬行距2.30 m，其間種植4行花生，花生寬行距0.60 m(圖1)，窄行距0.25 m，穴距0.20 m，每穴播2粒，糯玉米與花生行間距為0.60 m?；ㄉ鷨巫餮ㄐ芯酁?0 cm×30 cm，糯玉米單作株行距為30 cm×50 cm。由此得出間作小區(qū)中花生穴數(shù)為390穴，糯玉米株數(shù)為150株；單作花生小區(qū)穴數(shù)為550穴；單作糯玉米小區(qū)株數(shù)為220株。

圖1　鮮食玉米/花生間作模式示意Fig.1　Mode of peanut/ fresh-eating waxy corn intercropping

1.4田間管理試驗(yàn)地于2014年3月底耕耙平整，并開溝作區(qū)，4月5日鮮食玉米與花生同天播種，花生基施三元復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)450 kg/hm2，條施于兩行花生播種溝間的施肥溝內(nèi)，施肥深度在8 cm左右。糯玉米基施三元復(fù)合肥750 kg/hm2，均勻地條施在同一畦面上的2行玉米之間，放肥深度在10 cm左右，然后開溝播種玉米。播種覆土后噴施50%乙草胺乳油進(jìn)行土壤處理，防止雜草生長。5月7日玉米拔節(jié)前追施尿素(N≥46.4%)150 kg/hm2、氯化鉀(K≥60%)180 kg/hm2，并中耕擁蔸。5月28日花生中耕除草。6月30日鮮食糯玉米取樣并采收，各小區(qū)去苞葉后稱棒重。糯玉米采收后，玉米稿稈連蔸砍斷并原地覆蓋，防止無效耗肥和遮蔽，以利于間作花生生長?；ㄉ?月10日收獲，并單收、單曬、稱產(chǎn)量。

2結(jié)果與分析

2.1間作對花生生長性狀的影響由表1可知，單作花生的主莖高為41.1 cm，比間作的主莖高4.0 cm，側(cè)枝長比間作長2.0 cm，比較這2個(gè)長度性狀可知，在花生營養(yǎng)生長期，單作所獲得的水分、養(yǎng)分和光照比間作多；單作花生的分枝數(shù)比間作多，但兩者的有效結(jié)果枝數(shù)較接近；單作的單株飽果數(shù)比間作多0.8個(gè)，總果數(shù)較間作多1.7個(gè)，說明在花生的生殖生長時(shí)期，單作獲得的水分、養(yǎng)分和光照要比間作多。

2.2間作對玉米生長性狀的影響由表2可知，間作玉米平均株高為212.6 cm，穗位高度為86.6 cm，單作玉米平均株高為215.9 cm，穗位高為97.4 cm，單作株高和穗位均高于間作，這與間作玉米的空間密度及受光面積大于單作有關(guān)；間作穗長平均值為18.7 cm，單作穗長平均值為18.1 cm，間作穗長略長于單作穗長，但兩者差異不顯著，說明間作對玉米穗長這個(gè)性狀影響不大，間作玉米吸收營養(yǎng)充分有利于獲得更長一點(diǎn)的穗長；間作玉米穗粗平均為4.76 cm，單作穗粗平均值為4.70 cm，間作穗粗略大于間作，兩者間差異不顯著，間作有利于獲得更粗一點(diǎn)的穗棒；間作平均穗行數(shù)為13.8，單作平均穗行數(shù)為14.6，單作穗行數(shù)略多于間作；間作行粒數(shù)為33.6，單作行粒數(shù)為35.4，單作行粒數(shù)略多于間作行粒數(shù)，兩者間差異不顯著；間作禿尖長為2.7 cm，單作禿尖長為1.1 cm，間作禿尖長大于單作，原因可能是玉米為異花授粉作物，間作株數(shù)少，授粉率低于單作?？偟膩碚f，間作對玉米的生物性狀影響不大，有些性狀間作表現(xiàn)較好，有些性狀單作表現(xiàn)較好。

表1　間作與單作的花生生長性狀

表2　間作與單作的玉米生長性狀

2.3間作對花生和鮮食玉米產(chǎn)量的影響

2.3.1間作對花生產(chǎn)量的影響。由表3可知，單作的單株花生產(chǎn)量為16.7 g，比間作的單株產(chǎn)量(13.1 g)多3.6 g，說明間作對花生單株產(chǎn)量有影響；間作玉米的單株飽果重較單作單株飽果重低3.4 g，間作的百果重較單作少4.0 g。比較單株經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量水平可知，單作的花生在生殖生長期比間作的花生可獲得更多的水分、養(yǎng)分和光照。

表3　間作與單作的花生產(chǎn)量

2.3.2間作對糯玉米產(chǎn)量的影響。由表4可知，糯玉米間作單穗重(去苞葉)(206.1 g)比單作單穗重(200.8 g)高5.3 g，兩者差異不顯著；間作玉米的鮮百粒重(23.2 g)比單作的鮮百粒重(21.5 g)高1.7 g，兩者差異不顯著；間作糯玉米鮮穗產(chǎn)量為9 368.2 kg/hm2，而單作鮮穗產(chǎn)量為13 386.7 kg/hm2，兩者因密度不同，產(chǎn)量差距較大。

表4　間作與單作的糯玉米產(chǎn)量

2.4種植效益分析由表5可知，花生/糯玉米間作總產(chǎn)值為34 218.4元/hm2，花生單作總產(chǎn)值為27 833.5元/hm2，糯玉米單作總產(chǎn)值為26 773.4元/hm2。生產(chǎn)上在扣除投入成本等因素之外，花生/糯玉米間作效益最高，為19 665.4元/hm2，其次是玉米單作，為12 413.5元/hm2，再次是花生單作，收益為12 413.5元/hm2。

對花生與糯玉米間作及兩作物單作的土地當(dāng)量進(jìn)行分析比較，可知花生/糯玉米間作的土地當(dāng)量為1.26，比花生單作或糯玉米單作的土地當(dāng)量1.00要高，這說明雖然花生單作和糯玉米單作的產(chǎn)量明顯要比間作高，但花生與糯玉米間作的土地利用率比單作要高。花生和糯玉米間作可更有效地集約化利用土地資源，并且可擴(kuò)大產(chǎn)出，緩解人多地少的矛盾。

表5　產(chǎn)值效益比較

注：花生莢果5.0元/kg，鮮食糯玉米2.0元/kg，復(fù)合肥2.6元/kg，尿素2.2元/kg，氯化鉀2.8元/kg，勞動(dòng)力均價(jià)80.0元/(人·d)。

Note：Peanut pod was 5.0 Yuan/kg；fresh-eating waxy corn was 2.0 Yuan/kg；compound fertilizer was 2.6 Yuan/kg；urea was 2.2 yuan/kg；potassium chloride was 2.8 Yuan/kg；and mean price of labor force per capita was 80.0 Yuan/day.

3結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，花生間作對單株產(chǎn)量、主莖高、分枝數(shù)、結(jié)果枝和飽果數(shù)等影響不大，但單作花生性狀比間作好，且產(chǎn)量水平要高于間作。造成間作花生生長不佳的原因可能是：2種作物共生期間，糯玉米株高葉大，根系發(fā)達(dá)，吸肥能力強(qiáng)，它既遮擋了花生的光照，又與花生爭肥，造成花生光照不足，肥力缺乏，因而導(dǎo)致花生生長發(fā)育趨緩，植株瘦弱，進(jìn)而影響后期產(chǎn)量。糯玉米間作的單株產(chǎn)量水平要高于單作，可能是間作的糯玉米密度小，空間大，能夠充分吸收土壤中的水分和養(yǎng)分，并且能夠充分利用光照水平。比較產(chǎn)值效益水平可以看出，單作花生投入成本最高，其次是花生/糯玉米間作投入成本，糯玉米單作投入成本最少；產(chǎn)值效益最高的是花生/糯玉米間作，其次是單作玉米，再次是花生單作。綜合來看，作物間作系統(tǒng)的效益高于作物單作系統(tǒng)。

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Effects of Peanut/Fresh-eating Waxy Corn Intercropping on the Characteristics and Yield in Hilly Red Soil Upland

LIU Xiao-san1, YE Chuan1, PI Xiao-lin2, XIAO Guo-bin1*et a

(1. Red Soil Research Institute of Jiangxi Province / Scientific Observational and Experimental Station of Arable Land Conservation in Jiangxi, Ministry of Agriculture, Jinxian, Jiangxi 331717; 2. Nanchang City Seed Management Bureau of Jiangxi Province, Nanchang, Jiangxi 330003)

Abstract[Objective] To find the high-yield and high-efficient crop intercropping mode, and to improve the planting structure of red soil area. [Method] Three cultivation modes were carried out, which were peanut/ waxy corn intercropping, peanut monoculture and waxy corn monoculture. Effects of different modes on the yield and biological characters of peanut and waxy corn were analyzed and compared. [Result] Peanut/ waxy corn intercropping mode had little effects on the growth traits of corn and waxy corn. At the same time, it had the maximum output value, followed with waxy corn monoculture mode. And peanut monoculture mode had the minimum output value. [Conclusion] This research provides certain scientific references for the crop production in hilly red soil region

Key wordsPeanut; Waxy corn; Intercropping; Agronomic characteristics; Yield

基金項(xiàng)目江西現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研協(xié)同創(chuàng)新專項(xiàng)分課題(JXXTCX2015003-005)；國家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目。

作者簡介劉小三(1976- )，男，江西永新人，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，從事旱作物引育栽培研究。*通訊作者，研究員，碩士，從事作物栽培研究。

收稿日期2016-02-28

中圖分類號(hào)S 344.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)10-026-03