鹽堿地花生‖棉花間作系統(tǒng)群體配置對(duì)產(chǎn)量和效益的影響

慈敦偉，楊吉順，丁 紅，秦斐斐，石程仁，宋文武，戴良香，張智猛

(山東省花生研究所，山東 青島 266100)

山東省一直是全國的優(yōu)勢(shì)棉花產(chǎn)區(qū)，但由于棉花市場(chǎng)開放，政策不穩(wěn)、土地等資源限制和生產(chǎn)費(fèi)工費(fèi)時(shí)等，棉花種植進(jìn)一步向優(yōu)勢(shì)較高的濱州、東營等黃河三角洲濱海鹽堿地區(qū)集中。鹽堿地植棉成為常態(tài)[1-2]，但也引發(fā)了土壤板結(jié)、地力下降等亟待解決的相關(guān)問題[3]。花生是我國重要的油料和經(jīng)濟(jì)作物[4]，產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均較高，抗逆性較強(qiáng)，除具有抗旱、耐瘠薄特性外，還有較強(qiáng)的耐鹽堿能力，可耐受的鹽濃度為0.35%～0.45%[5]，且管理輕簡，可成為鹽堿地種植的主要經(jīng)濟(jì)作物。同時(shí)，花生根瘤固氮，可提高土壤肥力，實(shí)現(xiàn)用地與養(yǎng)地結(jié)合，生態(tài)效益顯著[6-7]。

因此，利用棉花、花生抗旱、耐鹽堿的特點(diǎn)，在濱州、東營、濰坊北部為主的黃河三角洲地區(qū)，協(xié)調(diào)發(fā)展棉花、花生復(fù)合種植技術(shù)，研究不同花生棉花間作系統(tǒng)群體配置對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)量和效益的影響，在不同含鹽量鹽堿地遴選適宜的間作模式，年際間交替輪作，對(duì)于實(shí)現(xiàn)山東棉花優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)“棉、油結(jié)合”、“種、養(yǎng)結(jié)合”及棉油全程機(jī)械化生產(chǎn)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。

1 材料與方法

1.1 供試材料

依據(jù)山東省鹽堿地棉花、花生主推品種，供試棉花品種為魯棉研37號(hào)(株型緊湊、中早熟)，由山東棉花研究中心提供；供試品種為花育25號(hào)(耐蔭、中早熟)，由山東省花生研究所提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014-2015年在東營市0～20 cm土層土壤含鹽量為0.25%和0.35%地塊上進(jìn)行。設(shè)棉花‖花生不同株行配置2:2、2:4、2:6、4:2、4:4、4:6、6:2、6:4、6:6共9種株行配比。棉花、花生單作為對(duì)照?；ㄉN植帶與棉花種植帶間距為60cm，花生大小行種植，大行55cm，小行30cm，株距15.7 cm，雙粒穴種。棉花大小行種植，大行90 cm，小行50 cm，株距27.2 cm(5.2株/m2)。每種株行配置重復(fù)3次?；ㄉc棉花于5月5日同時(shí)播種。田間管理同一般大田管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

每種株行配置分別于花生、棉花成熟收獲后測(cè)定產(chǎn)量，并計(jì)算綜合效益。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同株行配置模式特征

根據(jù)不同作物間作株行配置原理，綜合行比、間距、幅寬3要素進(jìn)行棉花‖花生不同株行配置[8]。① 行比：高位作物少于邊際效應(yīng)影響行數(shù)的2倍(棉花的邊行優(yōu)勢(shì)可達(dá)4行)，2行<棉花行數(shù)<8行，棉花寬窄行，取2、4、6行；矮位作物多于邊際效應(yīng)影響行數(shù)的2倍(花生的邊行劣勢(shì)可達(dá)2行)，2行<花生行數(shù)<8行，花生寬窄行，取2、4、6行。② 間距：間距根據(jù)2種作物行距之和的一半進(jìn)行調(diào)整，取60 cm。③ 幅寬：2種作物幅寬均要小于單作時(shí)相同行數(shù)行距的總和。根據(jù)幅寬比及行比，可分為4種類型：行比小于1且幅寬比小于1 (2:4、2:6)；行比小于1且幅寬比約等于1(4:6)；行比等于1且幅寬比大于1(2:2、4:4、6:6)；行比大于1且幅寬比大于1(4:2、6:2、6:4)。

表1 棉花‖花生不同株行配置模式特征

注：棉花單作密度為52500株/hm2，花生單作密度為150000穴/hm2。

Note: The density of cotton monoculture is 52500 plants/ha, and the density of peanut monoculture is 150000 hills/ha.

2.2 不同株行配置對(duì)棉花和花生單位面積產(chǎn)量的影響

2種土壤含鹽量條件下，棉花行數(shù)相同時(shí)，隨著花生株行配比增大，花生、棉花產(chǎn)量逐漸增加；花生行數(shù)相同時(shí)，隨著棉花株行配比增大，花生、棉花產(chǎn)量逐漸降低。相同株行配比時(shí)，0.35%土壤含鹽量條件下，花生、棉花產(chǎn)量較0.25%含鹽量均降低(表2)。棉花‖花生不同株行配置與單作相比，花生產(chǎn)量均下降，棉花產(chǎn)量均上升。

當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為2:6時(shí)，花生產(chǎn)量較單作降低最小，分別為0.62%和1.58%，棉花產(chǎn)量較單作增加最大，分別為29.4%和22.3%；當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為4:6時(shí)，花生產(chǎn)量較單作降低較小，分別為5.9%和11.4%，棉花產(chǎn)量較單作增加較大，分別為23.2%和16.8%；當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為6:2時(shí)，花生產(chǎn)量較單作降低最大，分別為38.7%和37.8%，棉花產(chǎn)量較單作增加最小，分別為4.91%和0.56% (表2)。

表2 棉花‖花生不同株行配置對(duì)2種作物單位面積產(chǎn)量的影響

表3 棉花‖花生不同株行配置對(duì)2種作物綜合產(chǎn)量及效益的影響

注：棉花價(jià)格為6.0元/kg，花生價(jià)格為5.4元/kg。單位面積效益為作物收益，未減去成本，花生較棉花成本低。

Note: The price of cotton is 6.0yuan/kg, the price of peanut is 5.4yuan/kg. The benefit includes cost, and the cost of peanut is lower than cotton.

2.3 不同株行配置對(duì)系統(tǒng)綜合產(chǎn)量及效益的影響

2種土壤含鹽條件下，當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為2:6時(shí)，花生產(chǎn)量最高，分別為5100kg/hm2和4402.5kg/hm2，棉花產(chǎn)量最低，分別為1399.5 kg/hm2和1267.5kg/hm2，2種作物總產(chǎn)量最高，單位面積效益亦最高；當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為4:6時(shí)，花生產(chǎn)量較高，分別為3565 kg/hm2和2926.5kg/hm2，棉花產(chǎn)量較低，分別為1966.5kg/hm2和1788kg/hm2，2種作物總產(chǎn)量較高，單位面積效益亦較高；當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為6:2時(shí)，花生產(chǎn)量最低，分別為820.5kg/hm2和726 kg/hm2，棉花產(chǎn)量最高，分別為2662.5kg/hm2和2419.5kg/hm2，2種作物總產(chǎn)最低，單位面積效益亦最低。與棉花‖花生不同株行配置比較，單作花生產(chǎn)量最高，單位面積效益最高；單作棉花產(chǎn)量最低，單位面積效益最低(表3)。除2:2、6:2模式外，其他模式土地當(dāng)量比均大于1。由此，單作條件下，花生產(chǎn)量和效益最高，棉花產(chǎn)量和效益最小。棉花‖花生不同株行配置條件下，當(dāng)比例為4:6時(shí)，綜合產(chǎn)量和效益較高，可作為棉花、花生復(fù)合種植技術(shù)的最佳株行配置。

3 討論與結(jié)論

黃河三角洲鹽堿地存在地力水平不同、種植模式單一、花生連作障礙和棉花低產(chǎn)低效等問題，協(xié)調(diào)發(fā)展棉花、花生生產(chǎn)，構(gòu)建鹽堿地棉油帶狀復(fù)合種植優(yōu)勢(shì)模式，能充分利用邊行優(yōu)勢(shì)和間套作提高光熱資源利用率雙重優(yōu)勢(shì)，是挖掘個(gè)體單株生產(chǎn)潛力，達(dá)到適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)、作物間和諧共生的一季雙收種植模式，能夠?qū)崿F(xiàn)棉花、花生均衡增產(chǎn)增效。

2種作物帶狀復(fù)合種植如何進(jìn)行田間配置才能保證高位作物高產(chǎn)，又利于低位作物獲得充足光照而提高產(chǎn)量，是需要解決的重大技術(shù)問題。閆敏等[9]研究表明，棉花‖花生2:4模式棉花較單作的干物質(zhì)較高，干物質(zhì)積累速率較大；單作花生較間作的干物質(zhì)較高，棉花在間作中處于優(yōu)勢(shì)作物，花生為棉花提供了通風(fēng)透光的環(huán)境，而棉花對(duì)花生的生長有一定抑制作用，使花生的生物量降低。棉田花生間作復(fù)種模式的棉花比單作雖略有減產(chǎn)，但全田整體效益大幅增長[10-11]。

本研究中，棉花‖花生4:6株行配比模式，棉花與花生等播幅間作種植，綜合產(chǎn)量和效益較高，年際間交替輪作，有效地解決了花生連作障礙和純作棉花種植效益不高的問題，可作為棉花、花生復(fù)合種植技術(shù)的最佳株行配置。在遴選最佳株行配比模式的基礎(chǔ)上，適當(dāng)提高2種作物的種植密度，明確復(fù)合種植內(nèi)部微環(huán)境光溫水等的動(dòng)態(tài)規(guī)律及作物的適應(yīng)機(jī)制等則需進(jìn)一步深入研究。

[1] 董合忠. 濱海鹽堿地棉花成苗的原理與技術(shù)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2012, 23(2): 566-572.

[2] 董合忠, 辛承松, 李維江. 濱海鹽堿地棉田鹽度等級(jí)劃分[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 44(3): 36-39.

[3] 董合忠, 辛承松, 唐薇, 等. 山東東營濱海鹽漬棉田鹽分與養(yǎng)分的季節(jié)性變化及對(duì)棉花產(chǎn)量的影響[J]. 棉花學(xué)報(bào), 2006, 18(6): 362-366.

[4] 萬書波. 我國花生產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與科技發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2009, 11(1): 7-12.

[5] 慈敦偉, 戴良香, 宋文武, 等. 花生萌發(fā)至苗期耐鹽脅迫的基因型差異[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2013, 37(11): 1018-1027.

[6] 萬書波. 中國花生栽培學(xué)[M]. 上海:上?？萍汲霭嫔? 2003.

[7] 孟維偉, 高華鑫, 張正, 等. 不同玉米花生間作模式對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)量及土地當(dāng)量比的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 48(12): 32-36.

[8] 田春喜. 棉花不同行距配置方式邊中行差異性分析[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科技, 2006(5): 18.

[9] 閆敏, 王洪浩, 王子勝, 等. 不同間作模式對(duì)棉花、花生生長發(fā)育的影響[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014(6)：15-18.

[10] 劉登望, 李林, 王正功. 棉花花生間作復(fù)合系統(tǒng)的照度、生長發(fā)育與生產(chǎn)力效應(yīng)[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2010, 24: 270-275.

[11] 葉樂士. 棉花與花生間作經(jīng)濟(jì)效益及栽培技術(shù)的研究[J]. 中國棉花, 1998, 25(7): 22-23.