任明剛,李春紅,何大智,張 毅,馮明友,穆 航
(1. 安順市農(nóng)業(yè)科學院,貴州 安順 561000; 2. 安順學院,貴州 安順 561000)
間套作能集約利用光、熱、水等自然資源,提高光熱資源利用率,促進增產(chǎn)增收[1-2]。黔中地區(qū)屬典型的喀斯特地形地貌,山多地少,間作配套技術應用較少,土地復種指數(shù)低[3]。作為黔中樞紐的安順市,鮮食玉米需求量大,一季單作鮮食玉米經(jīng)濟效益不高,而光熱條件又不能滿足一年兩季種植需要,導致產(chǎn)業(yè)發(fā)展受阻,土地閑置時間長,不利于經(jīng)濟效益和土地利用率的提高?;ㄉ谳^鮮食糯玉米生育期長30~50 d,糯玉米收獲時,花生正處于結莢期向成熟期過渡的關鍵階段,玉米植株作為飼料收割后,充足的光照條件有利于花生成熟期莢果形成,在減少土地閑置時間的同時,增加產(chǎn)值。為此,開展黔中地區(qū)鮮食糯玉米與花生間作研究,比較分析花生與不同糯玉米雜交組合的間作效益差異,為指導間作技術應用提供理論參考,促進土地利用率和經(jīng)濟效益提高。
花生品種為黔花生1號,貴州省農(nóng)科院油料所選育;糯玉米組合5個,由安順市農(nóng)科院組配,詳見表1。試驗于2016年在安順市農(nóng)業(yè)科學院科研試驗旱地進行,該地為黃壤,肥力中等,地勢平坦,海拔1400 m,前茬為油菜。
表1 糯玉米組合詳細信息
設花生凈作、各糯玉米組合凈作、花生與各糯玉米雜交組合間作共11個處理?;ㄉc玉米間作的行比按1:1的固定行比等行距栽培,3行區(qū),小區(qū)行長3.5 m,寬2.4 m,小區(qū)面積8.4 m2,3次重復,隨機區(qū)組排列。田間管理同大田,糯玉米按鮮食標準分批采收?;ㄉ鷥糇鳎盒芯?.4 m,株距0.25 m,雙株留苗,密度為20萬株/hm2。糯玉米凈作:行距0.8 m,株距0.27 m,單株留苗,密度為4.75萬株/hm2。糯玉米與花生間作:玉米與花生按行距0.4m等行距種植,玉米株距0.27m,單株留苗,密度4.75萬株/hm2;花生株距0.25 m,雙株留苗,密度為10萬株/hm2。
在玉米乳熟期,取中間一行調(diào)查記載玉米株高、穗位高、乳熟生育日期和花生植株頂部光照強度;乳熟期后第二天收獲,調(diào)查記載小區(qū)鮮穗重、鮮果重、植株地上部分鮮重。花生成熟后,及時收獲,并調(diào)查記載花生主莖高、側枝長、總分枝數(shù)、有效結果枝數(shù)、單株結果數(shù),室內(nèi)考察百果重、百仁重、雙仁率、飽果率、單株有效果重以及小區(qū)產(chǎn)量。在玉米吐絲期,用CEM/DT-1300照度計測量小區(qū)中間行花生植株頂端正午時的光照強度。
試驗數(shù)據(jù)用Excel 2003整理,DPS 7.05統(tǒng)計分析。計算土地當量比(LER)和間作優(yōu)勢(IA)[4]。根據(jù)收獲時近三年同期市場價格均值計算產(chǎn)值和經(jīng)濟效益,比較分析鮮食糯玉米與黔花生1號的間作經(jīng)濟效益。LER=(Yim/Ymm)+(Yip/Ymp);IA=Yi-(Ymm×Fm+Ymp×Fp)
式中,Yim、Yip分別為間作玉米和花生的產(chǎn)量,Ymm、Ymp分別為凈作玉米和花生的產(chǎn)量;Yi表示間作模式產(chǎn)量,Yi=Yim+Yip;Fm、Fp分別表示間作玉米和花生的比例,F(xiàn)m=M/(M+P),F(xiàn)p=P/(M+P),M為間作玉米密度與其凈作密度的比值,P為間作花生密度與其凈作的密度的比值,本試驗Fm為0.67,F(xiàn)p為0.33。
表2可見,糯玉米凈作和與花生間作相比,其產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀存在差異。表現(xiàn)為間作株高、穗位高較凈作增高,乳熟生育期延長,差異不顯著;植株鮮重、鮮穗重、鮮果重均提高,且差異達顯著或極顯著水平,說明糯玉米與花生間作,能促進玉米植株健壯生長,使植株產(chǎn)量增加4.00~8.00t/hm2,鮮穗重增加1047.62~1880.96kg/hm2,鮮果重增加2.38~43.93t/hm2;但在一定程度上延長乳熟生育期1.3~2.0d。
2.2.1 間作條件下糯玉米植株性狀對花生植株性狀的影響
表3-1可看出,糯玉米與花生間作,在糯玉米同一株型條件下,隨玉米植株株高增高,花生側枝和主莖高增加,植株頂端光照強度、總分枝數(shù)和有效結果枝數(shù)減少。黔花生1號同半緊湊株型的糯玉米間作與同平展株型糯玉米間作相比,花生的主莖高和側枝長分別降低3.76cm和4.08cm,總分枝數(shù)和有效結果枝數(shù)分別增加1.17枝和1.28枝。間作條件下,黔花生1號的主莖高、側枝長較凈作極顯著增加,光照強度和總分枝數(shù)較凈作極顯著減少,有效結果枝數(shù)顯著減少。
2.2.2 間作條件下花生莢果產(chǎn)量及構成因素的差異
表3-2可看出,黔花生1號凈作同與糯玉米間作相比,百果重、百仁重顯著或極顯著減少,單株結果數(shù)、秕果率、單株有效果重和群體莢果產(chǎn)量極顯著增加,雙仁率差異不顯著。黔花生1號與相同株型糯玉米間作,隨著糯玉米植株株高增加,花生植株頂端光照強度逐漸降低,單株結果數(shù)、秕果率、單株有效果重、百果重、百仁重及莢果產(chǎn)量減少。安試糯-2與黔花生1號間作,花生莢果產(chǎn)量為2679.6 kg/hm2,超過其凈作的50%。
由表2和表3可見,平展型糯玉米與黔花生1號間作,鮮果穗平均產(chǎn)量為1303.98 kg/hm2,比糯玉米凈作增加416.85 kg/hm2;半緊湊型糯玉米與黔花生1號間作,鮮果穗平均產(chǎn)量為1687.05 kg/hm2,比凈作增加2267.25 kg/hm2。5個糯玉米組合的間作土地當量比分別為1.49、1.71、1.69、1.63、1.55(表4)。表明5個糯玉米組合與黔花生1號間作均有較高的產(chǎn)量間作優(yōu)勢,半緊湊型糯玉米與黔花生1號間作的間作優(yōu)勢及土地當量比較平展型糯玉米的高,比單一作物凈作生產(chǎn)率高。
表2 不同處理糯玉米產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀差異
注:同列不同小寫與大寫字母表示在0.05和0.01水平差異顯著。下同。
Note: Different small and capital letters in the same column represent significant difference at 5% and 1% level. The same below.
表3-1 間作模式下玉米植株性狀及花生主要農(nóng)藝性狀差異
表3-2 間作模式下玉米植株性狀及花生主要農(nóng)藝性狀差異
表4 不同間作處理的LER和IA值差異
圖1和圖2結果顯示,5個糯玉米與黔花生1號間作,其經(jīng)濟效益明顯高于花生凈作和糯玉米凈作,間作和凈作經(jīng)濟效益差異表現(xiàn)為糯玉米/花生>糯玉米凈作>花生凈作。間作中,花生產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是間作與凈作經(jīng)濟效益差的主要構成部分。黔花生1號與半緊湊型株型的糯玉米間作,其經(jīng)濟效益明顯高于與平展型株型的糯玉米間作,且以與矮桿半緊湊型糯玉米間作的經(jīng)濟效益最高。安試糯-4與黔花生1號間作,其經(jīng)濟效益達60021.75元/hm2,是安試糯-4凈作的1.67倍,是黔花生1號凈作的2.21倍。由此可見,在黔中喀斯特山區(qū),鮮食糯玉米與花生間作是增加糯玉米經(jīng)濟效益的有效途徑。
圖1不同處理經(jīng)濟效益差異
Fig.1 Differences in economic benefits
圖2不同處理經(jīng)濟產(chǎn)值構成
Fig.2 Component of economic output value
研究結果表明,糯玉米與花生等行距間作能促進糯玉米產(chǎn)量增加和促進玉米植株健壯生長,使鮮果重、植株鮮重增加,但促使乳熟生育期適當延長?;ㄉc同一株型糯玉米間作,花生植株頂端光照強度隨糯玉米植株株高增加而降低,使花生側枝和主莖徒長,總分枝數(shù)和有效結果枝數(shù)減少。說明花生生長受糯玉米植株性狀影響較大,間作光照不充足使花生植株徒長,產(chǎn)量構成的部分性狀受到限制[5-6]。本研究中,花生與半緊湊株的糯玉米間作,花生植株徒長幅度比與平展株型糯玉米間作小,表現(xiàn)為主莖高和側枝長分別降低3.76 cm和4.08 cm,總分枝數(shù)和有效結果枝數(shù)分別增加1.17個和1.28個。因此,在應用鮮食糯玉米與花生間作技術時,盡量選擇自身產(chǎn)量好、植株矮、株型半緊湊且生育期短的糯玉米品種與耐陰性強的花生品種配套。
糯玉米與花生間作經(jīng)濟效益明顯高于糯玉米凈作或花生凈作。本研究中,黔花生1號與3個半緊湊型株型糯玉米間作的經(jīng)濟效益表現(xiàn)為:安試糯-4/花生>安試糯-3/花生>安試糯-2/花生,其間作優(yōu)勢和土地當量比明顯高于與平展株型糯玉米間作的經(jīng)濟效益,安試糯-4與黔花生1號間作的經(jīng)濟效益是玉米凈作的1.67倍,是花生凈作的2.21倍。這主要是由于這3個糯玉米品種自身產(chǎn)量表現(xiàn)好,株型半緊湊,群體中下部光照能夠滿足花生生長基本需要,使花生產(chǎn)生的經(jīng)濟效益抵充了大部分投入成本。鮮食糯玉米與花生間作,在獲得顯著經(jīng)濟效益的同時有效提高了土地利用率,是在不改變糯玉米種植密度條件下,通過間作花生增加收益的有效途徑,但是影響間作經(jīng)濟效益極限的因素還有待進一步研究。