周永華,符明聯(lián),程德榮,趙嚴(yán)林,謝 娟

(1瀘西縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 ,云南瀘西 652400;2云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所,昆明 650205)

玉米是全世界最重要的糧食、飼料、經(jīng)濟兼用作物,在國民經(jīng)濟和人民生活中占有愈來愈重要的地位[1]。然而隨著市場經(jīng)濟體制的逐步發(fā)展,價值規(guī)律對玉米生產(chǎn)調(diào)節(jié)作用日益增強,同時為調(diào)整糧食生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),玉米間作受到極大重視。據(jù)調(diào)查,全國約有0.2億公頃間作面積,如按每公頃增產(chǎn)1 500 kg計算,則可增加糧食 300億公斤,解決近 1億人口的糧食問題。鑒于此,玉米立體種植勢在必行[2]。玉米與其它作物間作,通過各類作物的不同組合、搭配構(gòu)成多種作物、多層次、多功能的作物復(fù)合群體,巧妙的運用時空差,將夏與秋、高與矮、喜光與耐蔭等不同習(xí)性作物組合配套,既保證各自發(fā)展,又互相促進(jìn)和補充,從而提高對土地、時間、光能、熱能等的利用率[3]。

目前,各地已開展了大量的玉米間作研究。黃高寶研究認(rèn)為,小麥、玉米帶狀間作下,籽粒產(chǎn)量分別比單作小麥、玉米提高169.7%和12.11%[4]。黃玉明等研究認(rèn)為,地膜早熟玉米和大豆間作套種,凈產(chǎn)值較單作玉米增收 6 300元 /hm2,較單作大豆增收 5 400元 /hm2,效益十分顯著[5]。項覺生等開展蘇玉20與豆類、蔬菜、棉花等的多元多熟制種植研究,形成了 4種多元多熟高效立體種植模式,實施了產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營,增產(chǎn)增效顯著[6]。

瀘西縣是云南極具代表性的山區(qū)縣,玉米、馬鈴薯、豆類是其主要作物和經(jīng)濟來源。瀘西縣在 2010年間套作技術(shù)推廣應(yīng)用中,實施了玉米間豆類 1.33萬公頃,馬鈴薯套玉米 3 300 hm2,每公頃增產(chǎn)糧食 435.75 kg,新增糧食總量 726.35萬公斤,取得了較顯著的經(jīng)濟和社會效益。本文針對項目實施中的試驗結(jié)果進(jìn)行效益分析,以為旱地農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)開展間作提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

玉米、馬鈴薯、大豆分別選用當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣品種路單 3號、合作 88和 8157。

1.2 方法

試驗設(shè)在瀘西縣三塘鎮(zhèn) ,地處東經(jīng) 103°31′34″,北緯 24°27′25″,海拔 1 820 m,年平均氣溫 14.6℃ ,年平均降雨量1 101.27 mm。黃壤土,肥力中等。試驗設(shè)馬鈴薯間作玉米(3月上旬播種馬鈴薯,4月下旬行間間作玉米)、玉米間作大豆(4月下旬播種玉米,5月上旬行間間作大豆)、凈作玉米(4月下旬播種)、凈作馬鈴薯(3月上旬播種)、凈作大豆(5月上旬播種)5個處理(各處理具體種植列于表1)。隨機區(qū)組設(shè)計,在5戶農(nóng)戶田中各種植 1個重復(fù),共5次重復(fù),小區(qū)面積150 m2。

收獲時進(jìn)行各種作物的經(jīng)濟性狀考察和小區(qū)產(chǎn)量測定,按綜合市場價玉米 2.05元 /kg、馬鈴薯 1.50元 /kg、大豆 5.10元/kg計算產(chǎn)值。在Excel下進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,采用 DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行差異顯著性分析。

表 1 各處理具體種植情況Table 1 The planting design of different treatments

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式下單位面積產(chǎn)值分析

受 2010年馬鈴薯價格大幅提升的影響,高產(chǎn)的馬鈴薯主導(dǎo)了單位面積農(nóng)作物產(chǎn)值,即使是間作下每公頃增加了1 500 kg的玉米產(chǎn)量,也無法抵消馬鈴薯的減產(chǎn)損失。但馬鈴薯間作玉米和玉米間作大豆產(chǎn)值均極顯著高于玉米、大豆凈作。從充分利用土地,提高單位面積產(chǎn)值來看,馬鈴薯優(yōu)勢生產(chǎn)區(qū)可增加馬鈴薯生產(chǎn)面積,而玉米、大豆優(yōu)勢區(qū)域宜采用間作栽培模式。

表 2 不同栽培模式的產(chǎn)值分析Table 2 Analysis on output of different cultivation modes

2.2 間作下作物產(chǎn)量構(gòu)成分析

2.2.1 馬鈴薯玉米間作與凈作的產(chǎn)量構(gòu)成變化

表 2顯示,與凈作玉米相比,馬鈴薯間作玉米時玉米的每穗粒數(shù)由 553.21粒減少到 493.50粒,降低10.79%,差異顯著;百粒重由30.01 g提高到 30.55 g,增加了1.80%,但差異不顯著;受單位面積株數(shù)大幅度降低的影響,每公頃產(chǎn)量由 6 780.0 kg降到 1 957.8 kg,減少 71.12%,減產(chǎn)極顯著;而與凈作馬鈴薯相比較,間作下的馬鈴薯每塘鮮薯重量由 0.48 kg提高到0.54 kg,增加了12.50%,但差異也不顯著。同樣受種植塘數(shù)的影響,每公頃鮮薯產(chǎn)量由23 400.9 kg降低到18 001.5 kg,減少 23.07%,減產(chǎn)極顯著。可見,馬鈴薯間作玉米時,玉米的籽粒增大,馬鈴薯的塘重增加,但產(chǎn)量顯著下降。

折合糧食產(chǎn)量以玉米凈作時最高,為 6 780.0 kg/hm2,其余兩種種植方式下的糧食產(chǎn)量差異顯著?？梢?從提高我國糧食總產(chǎn)量來看,旱地以種植玉米效果最好,考慮作物搭配,可采用間作方式。同時,間作時需要綜合考慮兩種作物的特性,盡量增加單位面積上的有效植株數(shù)(塘數(shù)),以提高各種作物的產(chǎn)量,達(dá)到增產(chǎn)的目的。

2.2.2 玉米大豆間作與凈作的產(chǎn)量構(gòu)成變化

表 4顯示,與凈作相比,間作大豆時玉米的每穗粒數(shù)由 553.21粒減少到 538.26粒,降低 2.70%,差異不顯著;百粒重由 30.01 g降低到 28.00 g,降低了6.70%,差異極顯著;由于單位面積植株數(shù)量一致,每公頃產(chǎn)量由 6 780.0 kg降低到 6 706.8 kg,僅減少1.08%,減產(chǎn)不顯著;而與凈作大豆相比較,間作下的大豆百粒重由25.00 g提高到25.74 g,增加了2.96%,差異顯著。雖然每公頃種植株數(shù)差異不大,但每公頃大豆產(chǎn)量僅345.0 kg,減少了75.25%,減產(chǎn)極顯著。

折合每公頃糧食產(chǎn)量以間作最高,為 7 224.3 kg,但與凈作玉米的產(chǎn)量無顯著差異,兩者均與凈作大豆的糧食產(chǎn)量差異極顯著?？梢?玉米間作大豆時,雖然玉米的百粒重降低明顯,但對產(chǎn)量影響不大,而大豆的產(chǎn)量較低。

表3 玉米馬鈴薯間作與凈作比較Table 3 Comparative analysis of intercropping mode of maize and potato and single cropping

表 4 玉米大豆間作與凈作比較Table 4 Comparative analysis of intercropping mode of maize and soybean and single cropping

3 討 論

高稈作物與矮稈作物間套作,充分利用土地、光照等自然條件,提高單位面積上農(nóng)作物的生產(chǎn)量,實現(xiàn)用有限的土地資源生產(chǎn)出更多的糧食,以滿足人民的需求,得到了農(nóng)業(yè)專家和農(nóng)業(yè)主管部門的廣泛認(rèn)可,并成為西南山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種主要種植模式。但作物間套作時,不可避免的存在對肥料和光照等資源的競爭。合適的套作方法已成為研究的主要方向。

一般來說,玉米在與馬鈴薯套作時,馬鈴薯植株生長旺盛,但結(jié)果率降低,每塘產(chǎn)量下降。本研究分析發(fā)現(xiàn),馬鈴薯套作玉米時,玉米的籽粒增大,馬鈴薯的塘重增加,但產(chǎn)量顯著下降。可見,通過調(diào)整玉米和馬鈴薯的種植密度可以達(dá)到一種相對平衡,獲得馬鈴薯和玉米的雙豐收。間套作時需要綜合考慮玉米和馬鈴薯各自的特性,盡量增加單位面積上的有效植株數(shù)(塘數(shù)),以提高各種作物的產(chǎn)量,實現(xiàn)間套作充分利用光照等自然條件,達(dá)到增產(chǎn)的目的。

大豆是喜光作物,在與玉米間作時,受玉米遮蔭的影響,產(chǎn)量降低。本研究表明,間作大豆時,玉米的百粒重降低明顯,但對產(chǎn)量影響不大,而大豆的產(chǎn)量極低。但是,大豆作為固氮作物,在不影響玉米產(chǎn)量的同時,間作大豆可減少氮肥用量并達(dá)到適度增產(chǎn)增收的目的,是一種可供采用的間作方法。但應(yīng)以收獲玉米為主,大豆作為補充。

2010年,受馬鈴薯價格大幅度上升的影響,馬鈴薯的產(chǎn)值成為作物產(chǎn)值的主要構(gòu)成部分,雖然玉米馬鈴薯間作下馬鈴薯產(chǎn)量較凈作下降低23.07%,但增收的玉米產(chǎn)值無法彌補減少的馬鈴薯產(chǎn)值,單位面積產(chǎn)值仍以凈作馬鈴薯最高。但從增加糧食產(chǎn)量來說,凈作玉米或采用馬鈴薯間作玉米均能獲得比凈作馬鈴薯高的產(chǎn)量。要達(dá)到馬鈴薯套作玉米增產(chǎn)增效的目的,需要在盡可能減少對馬鈴薯產(chǎn)量影響的同時,增加單位面積上玉米的種植密度。

[1]佟屏亞,羅振峰,矯樹凱.現(xiàn)代玉米生產(chǎn) [M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998.

[2]李彩虹,吳伯志.玉米間套作種植方式研究綜述 [J].玉米科學(xué),2005,13(2):85-89.

[3]丁黎明,張圣旺,劉裕玲.玉米多元多熟種植模式的特點、效益及栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,1998,(6):61-62.

[4]黃高寶.集約栽培條件下間套作的光能利用理論發(fā)展及其應(yīng)用 [J].作物學(xué)報,1999,25(1):16-24.

[5]黃玉明,黃建國,任 琴,等.早熟玉米與大豆間套栽培技術(shù) [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010,(12):66.

[6]項覺生,黃陸飛,袁建華,等.玉米新品種蘇玉20間套種高效安全生產(chǎn)配套技術(shù)集成與示范 [J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(5):111-113.