榴蓮蜜園地套作南瓜對土壤水分的影響①

孫建華

(儋州市農(nóng)林科學院 海南儋州571700)

間套作是一項利用農(nóng)作物生產(chǎn)的空間差和時間差進行多層次、多作物立體模式開發(fā)的種植模式，在滿足主作物對光、溫、水和營養(yǎng)需求的前提下，適當提前后播作物的生育時間，經(jīng)濟利用土地以增加收益。間套作不僅可以充分利用土地，還可以起到改善土壤質(zhì)量，充分利用生長季節(jié)，合理分配作物群體，改善作物通風透光條件，保土、抗旱的作用［1-3]。

榴蓮蜜（Artocarpus integer）屬?？颇静ぬ}屬植物，為熱帶稀有水果，原產(chǎn)馬來西亞，目前主要栽植于東南亞地區(qū)，中國海南、福建、云南等地也有種植［4-5]。榴蓮蜜生育期較長，株形高大、緊湊，對光能的需求和利用率高［6-7]。南瓜生育期較短、株形矮小散開，對光能的需求不強［8]。南瓜生長勢強，對土壤要求不甚嚴格，且南瓜爬蔓，可對土地產(chǎn)生覆蓋作用，減少土壤蒸發(fā)，提高復種指數(shù)。因此，在榴蓮蜜行間套種南瓜，可以充分利用園地剩余空間，提高對光能的利用率。榴蓮蜜在中午溫度過高、光照過強時，可以對南瓜產(chǎn)生庇蔭效應，行間的瓜類主要接受散射光、透射光，復合群體底層的溫度相對低一些，而相對濕度則高一些，有利于南瓜進行光合作用［9-11]。南瓜作為前茬作物收獲后，瓜蔓可還田為榴蓮蜜提供養(yǎng)分，增加土壤有機質(zhì)，豐富土壤微生物種群，對改良土壤的理化性質(zhì)有一定作用。在榴蓮蜜園地套作南瓜，土地可利用率達90%以上［12-14]。通過在榴蓮蜜園地下套作南瓜，不僅可提高土地利用率，增加經(jīng)濟效益，而且可以抑制雜草生長、涵養(yǎng)水源，減少除草等勞動投入，達到以園養(yǎng)園、以短養(yǎng)長的目的［15-16]。

本試驗通過研究榴蓮蜜與南瓜套種對土壤水分變化及作物經(jīng)濟效益的影響，探討間套種群體中土壤水分的利用規(guī)律，為間套種復合群體環(huán)境因子的變化對作物產(chǎn)量及品質(zhì)影響提供理論與實踐依據(jù)，以期為榴蓮蜜間套種技術的推廣應用及南瓜榴蓮蜜林間高產(chǎn)高效栽培的發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗以海南尖蜜拉1號榴蓮蜜為主栽品種，以密本南瓜為套種作物。

試驗地位于海南省儋州市西聯(lián)農(nóng)場2 隊（N：19°57＂46.64＇，E：109°57＂14.1＇），土壤為新墾紅壤，當?shù)啬昶骄鶞囟?3.1℃，年平均降雨量1486 mm。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

南瓜種苗以小苗定植為宜，定植時間為2月，于7月份進行統(tǒng)一收獲。

試驗采用單因素有重復試驗設計。種植模式為2組，即單作南瓜、南瓜與榴蓮蜜套作；單作榴蓮蜜、榴蓮蜜與南瓜套作，共4種處理，每處理設置3 次重復，小區(qū)面積667m2。榴蓮蜜套作南瓜，榴蓮蜜的株行距為6 m×6 m，南瓜株行距1 m×2 m。在榴蓮蜜的行間進行種植，南瓜距離榴蓮蜜1 m 進行種植（單作榴蓮蜜同樣按照此株行距進行種植，單作南瓜的株行距按照0.7 m×2 m進行種植）。

1.2.2 測定指標及方法

每小區(qū)選取有代表性的榴蓮蜜和南瓜調(diào)查：形態(tài)指標，包括莖粗、株高；各小區(qū)南瓜及榴蓮蜜的座果數(shù)、產(chǎn)量及單果重；用游標卡尺對榴蓮蜜、南瓜的果實外觀品質(zhì)進行測量，包括果實縱長、果實橫長、果實厚度和果型指數(shù)；該樣地設置氣象站實時監(jiān)測降雨量，再輔助使用智能管式土壤水分溫度監(jiān)測儀RWET-100 在1、4、7月份進行0～20 cm 土層的土壤含水量以及作物水分利用率的測定；榴蓮蜜、南瓜的可溶性糖使用苯酚法測定，可溶性蛋白使用考馬斯亮藍G-250染色法測定，VC采用2，6-二氯靛酚比色法進行測定，用手持糖度計測定榴蓮蜜、南瓜果實的可溶性固形物含量；南瓜和榴蓮蜜的自由水、束縛水以及葉水勢均使用打孔法進行測定。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)處理，采用Spss 20.0進行數(shù)據(jù)分析，不同處理之間相同指標Dun‐can 0.05 比較，不同小寫字母表示差異顯著（p＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 套作和單作對南瓜及榴蓮蜜產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

結合表1、2 分析可以得出，單作南瓜的每667 m2的株數(shù)是南瓜與榴蓮蜜套作模式的3 倍。榴蓮蜜與南瓜套作中，榴蓮蜜與南瓜的株高、莖粗都優(yōu)于單作榴蓮蜜和單作南瓜。不同種植模式對南瓜及榴蓮蜜的小區(qū)平均產(chǎn)量產(chǎn)生了顯著性差異。其中，單作南瓜比南瓜與榴蓮蜜套作的產(chǎn)量高94.2%，單作榴蓮蜜的產(chǎn)量比榴蓮蜜與南瓜套作提高10.9%。單作南瓜和單作榴蓮蜜的座果數(shù)比套作模式的2 種作物分別增加129%和22.22%。綜上所述，種植模式為單作南瓜與單作榴蓮蜜時，南瓜與榴蓮蜜的株高、莖粗等形態(tài)指標低于南瓜與榴蓮蜜套作模式的，但座果數(shù)和產(chǎn)量則顯著高于南瓜與榴蓮蜜套作模式。

表1 套作和單作對南瓜產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

表2 套作和單作對榴蓮蜜產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

2.2 套作和單作對南瓜及榴蓮蜜部分生理性狀的影響

由表3、4 分析可以得出，套作模式的南瓜，其葉片的自由水含量、束縛水含量均高于單作的南瓜。套作模式的榴蓮蜜其自由水、束縛水的含量均高于榴蓮蜜單作，可見，南瓜與榴蓮蜜套作會增強2 種作物的生長活力，促進植物代謝旺盛。套作模式的南瓜與榴蓮蜜植株其水分利用率顯著高于南瓜與榴蓮蜜單作，其原因可能是套作模式有利于土壤含水量的積累，減少土壤水分的蒸發(fā)和徑流，提高作物對水分的利用率。葉水勢是確定灌溉的重要指標之一，它反映了葉片的水分狀況。由表3、4 可知，套作模式的南瓜、榴蓮蜜葉水勢較低。可見，植物在水分充足時，葉片水勢會降低，植物進行自我調(diào)節(jié)，使植物體內(nèi)水分保持平衡狀態(tài)。

表3 套作和單作對南瓜部分生理性狀的影響 單位：%

表4 套作和單作對榴蓮蜜部分生理性狀的影響 單位：%

2.3 套作和單作對南瓜及榴蓮蜜果實外觀品質(zhì)的影響

結合表5、6 分析可知，與榴蓮蜜套作與南瓜單作對南瓜及榴蓮蜜的單果重及果實形狀均產(chǎn)生顯著差異。套作模式的南瓜其單果重與果形指數(shù)較均勻，與南瓜套作的榴蓮蜜單果重與果形指數(shù)也優(yōu)于單作的榴蓮蜜。其原因可能是果實發(fā)育前期，南瓜與榴蓮蜜套作，使得光照分配合理，水分利用效率高有利于果實橫徑、縱徑的發(fā)育以及體積的增加。套作模式的南瓜與榴蓮蜜果肉厚度表現(xiàn)的最好，經(jīng)濟效益最高。

表5 套作和單作對南瓜果實外觀品質(zhì)的影響

表6 套作和單作對榴蓮蜜果實外觀品質(zhì)的影響

2.4 套作和單作對南瓜及榴蓮蜜果實品質(zhì)的影響

如表7、8 所示，不同種植模式對南瓜和榴蓮蜜果實的品質(zhì)會產(chǎn)生一定的影響。套種模式的南瓜的維生素C 含量、干物質(zhì)含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、可溶性固形物分別比單作的南瓜高 出23.14%、21.92%、42.6%、39.31%、52.63%，與南瓜套作的榴蓮蜜其維生素C 含量、干物質(zhì)含量、可溶性糖含量與可溶性固形物含量與榴蓮蜜單作相比均有一定水平的提高。試驗研究結果表明，榴蓮蜜與南瓜套作會提高2 種作物的果實品質(zhì)，這可能是由于套作模式的地塊上的光、溫、水、肥的管理條件優(yōu)于單作，因為套作模式的地塊其田間水分散失較慢，并且有利于光照的合理分配，能夠促進植株碳水化合物的合成，從而提高了南瓜與榴蓮蜜的果實品質(zhì)。

表7 套作和單作對南瓜果實品質(zhì)的影響 單位：mg/g

表8 套作和單作對榴蓮蜜果實品質(zhì)的影響 單位：mg/g

2.5 套作對土壤相對含水量的影響

由圖1可知，套種前、套種時和套種后土壤相對含水量均呈先增加后減少的趨勢，榴蓮蜜與南瓜套作時的土壤含水量是分別比套種前、套種后套作模式增加34.64%和51.80%。南瓜與榴蓮蜜套作會增加土壤的相對含水量。其中，套種模式中南瓜與榴蓮蜜套種時的土壤的相對含水量最高，土壤的保水最好。套種結束后各處理土壤中相對含水量下降明顯，可能是由于缺乏瓜類作物對土壤的覆蓋導致土壤中的水分蒸發(fā)較多，加上套作結束后，天氣高溫少雨導致土壤中相對含水量降低。

圖1 不同種植模式土壤相對含水量的變化情況

3 討論與結論

3.1 討論

萬明長等［17]對幼齡桃園合理套作蔬菜高效栽培模式的研究表明，桃樹與白菜套作后，二年生果樹的干徑、株高、冠幅與對照組相比均有增加，同時能提高白菜的產(chǎn)量并且促進桃樹提早開花結果。本試驗研究結果表明，與榴蓮蜜套作的南瓜、榴蓮蜜的產(chǎn)量要低于單作南瓜、單作榴蓮蜜的產(chǎn)量，可能的原因是南瓜與榴蓮蜜套作導致單位面積上作物的種植面積少于單作南瓜和單作榴蓮蜜，同時增加了作物對空間、陽光、土壤養(yǎng)分、水分的競爭，從而降低了產(chǎn)量。申正化［18]對晉中旱地不同間作模式下作物產(chǎn)量與水分效應的研究表明，玉米與甘藍間套作會提高玉米的水分利用效率。本試驗研究結果表明，套作模式的南瓜與榴蓮蜜的水分利用率高于單作模式，其自由水和束縛水的含量也高于單作模式的南瓜與榴蓮蜜，葉水勢低于單作模式，說明套作模式有利于增強植株的生長代謝而吸水，促進南瓜與榴蓮蜜植株的生長。盤豐平［19]對甘蔗套種南瓜和甜瓜的研究結果表明，甘蔗與甜瓜套種可以顯著提高甘蔗的維生素C、可溶性固形物的含量。套作模式的南瓜其果實中的維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白的含量均高于單作南瓜，說明套作模式有利于光照在榴蓮蜜、南瓜的復合群體中的合理分配，有利于植株進行光合作用和有機物的合成。套作模式的南瓜其果形指數(shù)、單果重，果肉厚度均優(yōu)于單作南瓜，套作模式的榴蓮蜜其果形指數(shù)也優(yōu)于單作模式的榴蓮蜜，說明榴蓮蜜與南瓜套作有利于果實的合理生長，增加種植的經(jīng)濟效益。任根深等［20]對限量補灌冬小麥套作玉米土壤水分的分布及利用效率研究表明，冬小麥與玉米套作能有效提高土壤的含水量，且套種前后的土壤含水量的變化系數(shù)較少。本試驗表明，南瓜與榴蓮蜜套作的園地，其土壤含水量在套種前、套種時、套種后都高于2種作物的單作園地，其水分利用率也明顯高于其余園地，說明套作模式有利于減少土壤的水分蒸發(fā)和地表徑流，畜存水分，增加植株對水分的利用率。

3.2 結論

綜上所述，榴蓮蜜與南瓜套作模式中南瓜的產(chǎn)量遠低于單作南瓜，但榴蓮蜜產(chǎn)量與單作榴蓮蜜相比相差不大，說明套作模式對主作物榴蓮蜜的生長影響較小，同時套作模式在一定程度上能提高榴蓮蜜與南瓜的水分利用效率，并且增強土壤保墑的能力，作物的果實的外觀品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)也優(yōu)于單作模式，所以套作能有效提高榴蓮蜜園地的經(jīng)濟效益。