間作對(duì)魯西北地區(qū)高蛋白大豆農(nóng)藝性狀?產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

田藝心　曹鵬鵬　高鳳菊

摘要 [目的]為高蛋白大豆品種間作種植及推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。[方法]以黃淮海地區(qū)優(yōu)質(zhì)高蛋白大豆品種菏豆12、冀豆12、冀豆21、齊黃34為研究對(duì)象，采用玉米-大豆間作種植技術(shù)，研究間作模式對(duì)高蛋白大豆農(nóng)藝性狀、產(chǎn)出效果及經(jīng)濟(jì)效益的影響。[結(jié)果]齊黃34和冀豆12在分枝、節(jié)數(shù)、有效莢、單株粒數(shù)、單株粒重等方面穩(wěn)定性效果好、耐萌性強(qiáng)，間作產(chǎn)量和純利潤較高，齊黃34間作產(chǎn)量和純利潤分別為1 268.90 kg/hm2、為11 908.12元/hm2 ，冀豆12間作產(chǎn)量和純利潤值為1 285.70 kg/hm2、11 125.34元/hm2。[結(jié)論]高蛋白大豆品種齊黃34和冀豆12與登海605間作下，農(nóng)藝性狀穩(wěn)定性好，間作大豆產(chǎn)量及純利潤較高，適宜魯西北地區(qū)玉米/大豆間作種植。

關(guān)鍵詞 間作;高蛋白大豆;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號(hào) S 565.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2020）16-0042-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.16.010

Effects of Intercropping on Agronomic Characters， Yield and Economic Benefit of High-protein Soybean in Northwest of Shandong Province

TIAN Yi-xin， CAO Peng-peng， GAO Feng-ju （Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhous， Shandong 253015）

Abstract [Objective] To provide theoretical basis for intercropping and extension of high-protein soybean varieties. [Method] The high-quality and high protein soybean varieties Hedou 12， Jidou 12， Jidou 21 and Qihuang 34 in Huang-Huai-Hai region were used as the research objects， and the effects of intercropping patterns on agronomic characters， yield and economic benefits of high-protein soybean were studied by using maize-soybean intercropping techniques. [Result] Qihuang 34 and Jidou 12 had good stability and strong sprout resistance in the aspects of branching， node number， effective pod， seed number per plant， seed weight per plant， and intercropping yield and net profit were higher， the yield and net profit of Qihuang 34 intercropping were 1 268.90 kg/hm2 and 11 908.12 yuan/hm2 respectively. The yield and net profit of Jidou 12 intercropping were 1 285.70 kg/hm2 and 11 125.34 yuan/hm2 respectively. [Conclusion] Under the intercropping with Denghai 605， the high protein soybean Qihuang 34 and Jidou 12 had good stability of agronomic characters， and the higher soybean yield and net profit， which were suitable for intercropping corn/soybean in northwest of Shandong.

Key words Intercropping;High protein soybean;Agronomic characters;Yield;Economic benefit

基金項(xiàng)目 山東省農(nóng)業(yè)良種工程項(xiàng)目（2019LZGC004）;山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目（2017-糧經(jīng)飼）;中央財(cái)政農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展基金資助項(xiàng)目（Z175070020002）;山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系雜糧創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（SDAIT-5-01）。

作者簡(jiǎn)介 田藝心（1986—），女，山東德州人，副研究員，博士，從事大豆及雜糧雜豆栽培生理及育種研究。

收稿日期 2020-01-20

2015年，國家發(fā)布《關(guān)于加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的意見（國辦發(fā)[2015]59）》文件中明確指出“要大力推廣輪作和間作套作，重點(diǎn)在黃淮海及西南地區(qū)推廣玉米-大豆間作套作”，并在2017年中央1號(hào)文件中進(jìn)一步指出，調(diào)減非優(yōu)勢(shì)區(qū)籽粒玉米，增加優(yōu)質(zhì)食用大豆、薯類、雜糧雜豆[1]。因此，推廣玉米-大豆間套作技術(shù)對(duì)推動(dòng)我國政策實(shí)施、促進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、緩解玉米和大豆供需矛盾、激勵(lì)農(nóng)民種植積極性、提高現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)種植水平具有重要意義。近年來，由于我國國產(chǎn)油用大豆商品量逐漸減少，食用大豆需求量穩(wěn)步增加，大豆食品蛋白在國際市場(chǎng)上正以10%的速度增長(zhǎng)，出口量已占世界市場(chǎng)份額的50%以上，高蛋白大豆種植已成為我國大豆產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向之一[2]。黃淮海地區(qū)是我國高蛋白大豆主要優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，常年種植高蛋白大豆73.33萬hm2以上，蛋白質(zhì)含量超45%的高蛋白創(chuàng)新種質(zhì)已超過230份，如何充分利用這些優(yōu)勢(shì)種質(zhì)資源，突出高蛋白大豆產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，已成為當(dāng)前大豆研究熱點(diǎn)之一。

近年來，眾多學(xué)者在玉米-大豆間套作種植等相關(guān)領(lǐng)域已進(jìn)行了研究，主要集中在品種篩選[3-4]、間作模式[5-6]、栽培技術(shù)[7-8]、光合特性[9-10]、肥料減施[11-12]、產(chǎn)量效益[13-14]等，但專門集中于高蛋白大豆的間作研究鮮有報(bào)道。魯西北地區(qū)地處黃淮海平原地帶，是我國玉米、大豆主要產(chǎn)區(qū)之一，玉米-大豆間套作技術(shù)魯西北地區(qū)此具有悠久種植歷史。鑒于此，筆者以黃淮海地區(qū)優(yōu)質(zhì)高蛋白大豆品種為研究對(duì)象，采用玉米-大豆間作種植技術(shù)，對(duì)高蛋白大豆農(nóng)藝性狀、產(chǎn)出效果及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較分析，旨在明確間作種植對(duì)魯西北地區(qū)高蛋白大豆品種的影響，為高蛋白大豆品種的大面積推廣應(yīng)用和玉米-大豆間作種植提供進(jìn)一步的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017—2018年在山東省德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技園內(nèi)（37°45′N， 116°29′E）進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年日照時(shí)數(shù)為2 592.7～2 603.5 h，太陽輻射總量為124.8 kJ/ cm2，平均氣溫12.5～13.6 ℃，平均降水量為547.5～556.8 mm，約75%降水集中在7—9月份。供試土壤為壤土，pH 6.92，有機(jī)質(zhì)含量11.30 g/kg，全氮0.48 g/kg，有效氮46.25 mg/kg，有效磷22.12 mg/kg，速效鉀85.58 mg/kg。前茬為冬小麥，麥?zhǔn)蘸蠼斩掃€田。

1.2 供試材料

以高蛋白大豆品種菏豆12、冀豆12、冀豆21、齊黃34為供試材料。菏豆12經(jīng)母本躍進(jìn)5號(hào)和父本菏7513-1-3有性雜交系譜選育而成，籽粒平均蛋白質(zhì)含量為44.26%，脂肪含量20.59%，由菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院作物研究所提供;冀豆12經(jīng)母本油83-14和父本晉大7826遠(yuǎn)緣雜交選育而成，籽粒平均蛋白質(zhì)含量為46.48%，脂肪含量為17.07%，由河北省農(nóng)林科學(xué)研究院糧油作物研究所提供;冀豆21通過輪回方法培育而成，籽粒平均蛋白質(zhì)含量45.38%，脂肪含量17.97%，由河北省農(nóng)林科學(xué)研究院糧油作物研究所提供;齊黃34由母本誘處4號(hào)和父本8657-16有性雜交系譜選育而成，籽粒平均蛋白質(zhì)含量43.94%，脂肪含量20.22%，屬蛋白脂肪雙高品種，由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供。供試玉米品種為登海605，緊湊型株型，由母本DH351和父本DH382選育而成，由山東省登海種業(yè)有限公司提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用玉米/大豆間作復(fù)合帶狀種植方式，玉米大豆間作行比設(shè)置為2∶4，即2行玉米間作4行大豆種植模式（即為1個(gè)玉米/大豆帶）。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)5 m、寬8 m，面積40 m2。每個(gè)小區(qū)均包含3個(gè)玉米/大豆帶，其中玉米行距為40 cm、株距為15 cm，大豆行距為30 cm、株距為16 cm，玉米大豆帶間距為65 cm，折合大豆種植密度9.92萬株/hm2，玉米種植密度5.28萬株/hm2。大豆單作種植采用6行區(qū)，行長(zhǎng)5m，株距為16 cm，行距為50 cm，密度12.9萬株/hm2。田間試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。重復(fù)試驗(yàn)2年（2017、2018年），試驗(yàn)期間充分供水，施肥及作物管理措施均按常規(guī)生產(chǎn)進(jìn)行。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

成熟后分別對(duì)在各小區(qū)收取10株大豆，考察株高、底莢高、分枝、節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重等主要農(nóng)藝性狀。分別對(duì)各處理收取大豆完整帶（即大豆4行）進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，脫粒、自然曬干，稱量籽粒產(chǎn)量然后折合成公頃產(chǎn)量。

玉米/大豆間作產(chǎn)量即為大豆產(chǎn)量和玉米產(chǎn)量之和（kg/hm2）;大豆/玉米組合經(jīng)濟(jì)效益=大豆產(chǎn)量（kg/hm2）×大豆市場(chǎng)價(jià)格（元/kg）+玉米產(chǎn)量（kg/hm2）×玉米市場(chǎng)價(jià)格（元/kg），其中玉米市場(chǎng)價(jià)格以近2年來玉米價(jià)格均值2.0元/kg計(jì)算，大豆市場(chǎng)價(jià)格以近2年來大豆價(jià)格均值4.0元/kg計(jì)算。總成本為各處理下種子、化肥、農(nóng)藥、人工等費(fèi)用總和（元）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007和DPS軟件數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析、相關(guān)作圖及顯著性分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作對(duì)高蛋白大豆農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，供試4個(gè)高蛋白大豆品種在間作情況下，株高、底莢高相比單作均明顯增加，株高增加幅度為8.79%～18.14%，不同品種增幅由高到低依次為冀豆21>齊黃34>冀豆12>菏豆12，底莢高增加幅度為26.40%～59.27%，不同品種增幅由高到依次為菏豆12>冀豆21>冀豆12>齊黃34。其他農(nóng)藝性狀相比單作均降低，其中分枝降低幅度為-16.67%～-55.00%，品種降幅表現(xiàn)為冀豆21>齊黃34>冀豆12、菏豆12;節(jié)數(shù)降低幅度為0～-0.75%，不同品種表現(xiàn)為冀豆12>（菏豆12、齊黃34）>冀豆21;有效莢降低幅度為-19.54%～-47.53%，不同品種表現(xiàn)為冀豆21>菏豆12>齊黃34>冀豆12;單株粒數(shù)降低幅度為-28.43%～-47.41%，不同品種均表現(xiàn)為冀豆21>菏豆12>冀豆12>齊黃34;百粒重降低幅度為-8.05%～-12.28%，不同品種表現(xiàn)為菏豆12>齊黃34>冀豆12>冀豆21;單株粒重降低幅度為-39.12%～-41.56%，不同品種降幅表現(xiàn)為冀豆21>菏豆12>齊黃34>冀豆12。

2.2 間作對(duì)高蛋白大豆產(chǎn)量的影響

從圖1可以看出，單作情況下，4個(gè)高蛋白大豆品種產(chǎn)量為2 831.25～3 188.85 kg/hm2，其中齊黃34和冀豆12產(chǎn)量較高，分別為3 188.85、3 018.90 kg/hm2，兩者之間產(chǎn)量無顯著差異，且均較顯著高于菏豆12，顯著高于冀豆21。間作情況下，4個(gè)高蛋白大豆品種產(chǎn)量在981.95～1 285.70 kg/hm2，產(chǎn)量大小表現(xiàn)趨勢(shì)與單作表現(xiàn)相一致，均以齊黃34和冀豆12較高，其間作產(chǎn)量分別為1 268.90、1 285.70 kg/hm2，菏豆12和冀豆21產(chǎn)量較低。此外，相比單作，間作后4個(gè)高蛋白大豆品種產(chǎn)量均顯著降低，降低幅度為57.41%～65.32%，其中菏豆12降低幅度為61.70%、冀豆12降低幅度為57.41%、冀豆21降低幅度為65.32%、齊黃34降低幅度為60.21%。冀豆21產(chǎn)量降低幅度最大，受玉米間作影響較大，其次為菏豆12，齊黃34和冀豆12降低幅度較小，受玉米間作較小，這表明齊黃34和冀豆12總體耐萌性要強(qiáng)一些。

2.3 間作對(duì)高蛋白大豆產(chǎn)出效果及經(jīng)濟(jì)效益的影響

米產(chǎn)量較高，顯著高于與冀豆21和菏豆12間作下的玉米產(chǎn)量。另外，玉米/大豆總產(chǎn)值結(jié)果顯示，玉米登海605與齊黃34和冀豆12間作總產(chǎn)值兩者之間無顯著差異，均顯著高于登海605與菏豆12和冀豆21間作的總產(chǎn)值。去掉總成本后，玉米與不同高蛋白大豆間作純利潤表現(xiàn)也有所不同。登海605與齊黃34間作純利潤最高，為11 908.12元/hm2 ，其次與冀豆12間作純利潤值為11 125.34元/hm2，與冀豆21和菏豆12間作純利潤較低，分別為9 618.29和8 954.34元/hm2。另外，單作大豆成本要明顯低于玉米/大豆間作成本，這主要與玉米/大豆間作下人工費(fèi)用產(chǎn)生較多有關(guān)?？傮w計(jì)算來看，玉米/大豆間作情況下純利潤均比大豆單作純利潤要高，相比單作，登海605與菏豆12利潤增幅68.42%，登海605與冀豆12間作利潤增幅94.42%，登海605與冀豆21間作利潤增幅89.89%，登海605與齊黃34間作利潤增幅80.29%，玉米/大豆間作模式利潤增幅均在80.00%以上。

3 結(jié)論與討論

與單作大豆相比，玉米和大豆間作后大豆農(nóng)藝性狀會(huì)發(fā)生變化，該試驗(yàn)供試4個(gè)高蛋白大豆品種在間作情況下，株高、底莢高相比單作均增加，分枝、節(jié)數(shù)、有效莢、無效莢、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重等農(nóng)藝性狀均降低，其中節(jié)數(shù)和百粒重降低幅度分別為0～-0.75%、-8.05%～-12.28%，降低幅度比其他性狀小，表明間作對(duì)大豆節(jié)數(shù)和百粒重影響較小。楊明顏等[15]對(duì)玉米/大豆復(fù)合帶狀種植的大豆植株遮陰性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在高位作物玉米的遮蔽下，大豆植株會(huì)出現(xiàn)主莖伸長(zhǎng)、節(jié)數(shù)減少、莖稈纖細(xì)等性狀，表明大豆的生長(zhǎng)在遮陰下發(fā)生了明顯的避陰反應(yīng)，并且節(jié)間伸長(zhǎng)是導(dǎo)致大豆植株高度在遮陰下增加的主要原因，這與該研究結(jié)果相似，并且從各個(gè)品種性狀表現(xiàn)來看，冀豆21和菏豆12在分枝、節(jié)數(shù)、有效莢、單株粒數(shù)、單株粒重等方面均比齊黃34和冀豆12變化幅度要高，表明在玉米遮陰情況下，齊黃34和冀豆12品種性狀穩(wěn)定性效果要好于冀豆21和菏豆12，這2個(gè)品種耐萌性更強(qiáng)一些。

4個(gè)高蛋白大豆品種產(chǎn)量在單間作情況下表現(xiàn)趨勢(shì)相一致，均表現(xiàn)為齊黃34和冀豆12顯著高于冀豆21和菏豆12，這與大豆品種本身遺傳特性有很大關(guān)系。相比單作，間作后4個(gè)高蛋白大豆品種產(chǎn)量均顯著降低，降低幅度為57.41%～65.32%，這主要與大豆種植面積縮減有關(guān)，其中齊黃34和冀豆12降低幅度較小，這也進(jìn)一步表明齊黃34和冀豆12受玉米間作影響較小，總體耐萌性較強(qiáng)。另外，相比單作，登海605與4個(gè)高蛋白大豆間作模式利潤增幅均在80.00%以上，其中與齊黃34間作純利潤最高，為11 908.12元/hm2 ，其次與冀豆12間作純利潤值為11 125.34元/hm2，這表明登海605與齊黃34和冀豆12間作下，大豆產(chǎn)量和間作經(jīng)濟(jì)效益較高，可作為玉米/大豆間作模式品種優(yōu)勢(shì)組合。

總體來看，由于玉米/大豆間作模式中，玉米屬于高稈優(yōu)勢(shì)作物，大豆屬于矮稈劣勢(shì)作物，為減弱玉米高生態(tài)位勢(shì)對(duì)大豆產(chǎn)生的遮陰影響，玉米應(yīng)選擇株高較矮、株型緊湊型品種，大豆應(yīng)選用耐陰、抗倒伏、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量等綜合性狀較高的品種。該研究結(jié)果表明，高蛋白大豆品種齊黃34和冀豆12與登海605間作下，農(nóng)藝性狀穩(wěn)定性好，間作大豆產(chǎn)量、總體經(jīng)濟(jì)效益及純利潤較高，適宜在魯西北地區(qū)玉米/大豆間作種植。

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