吳旭東 ,佟瑩 ,李偉明 ,朱鈺瑩 ,謝洪芳 ,江豐 ,陳莉莉 ,劉慶葉 ,王蓓 ,戎茸 ,王東升
(1.南京市蔬菜科學(xué)研究所,210042;2.南京市浦口區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局;3.南京市植保植檢站)
玉米的營養(yǎng)價值較高,是優(yōu)良的糧食作物[1]。作為中國的高產(chǎn)糧食作物,玉米是畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等重要的飼料來源,其中鮮食玉米還是孕婦、兒童補充葉酸的功能性食品,對維持人體正常生理功能必不可少。近年來,隨著人們生活水平的提高,鮮食玉米越來越受到消費者喜愛,在南京地區(qū)種植面積逐年擴(kuò)大,經(jīng)濟(jì)效益凸顯[2]。菊花腦為菊科菊屬草本野菊花的近緣植物,營養(yǎng)豐富,除含有蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)外,還含有黃酮類和揮發(fā)油,有特殊芳香味,吃法多種,可以炒食、涼拌或煮湯[3],是一種很有開發(fā)前景的野生蔬菜。間作套種是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精髓,其具有提升土地生產(chǎn)力、提高單位耕地總產(chǎn)量、高效利用環(huán)境資源、防治病蟲害等多種生態(tài)功能,是一種基于生態(tài)多樣性的種植模式[4~6],也是作物高效生產(chǎn)和低碳農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的種植模式[7~9]。目前已有很多關(guān)于玉米間作模式的報道,如李玉英等[10]研究發(fā)現(xiàn),在蠶豆/玉米間作系統(tǒng)中,與單作相比,間作處理的玉米產(chǎn)量增幅達(dá)16%;趙大偉等[11]研究發(fā)現(xiàn),采用甘薯間作早熟玉米,可有效控制水土流失,提高土地利用率,實現(xiàn)增產(chǎn)增收的目的;沈文等[12]研究發(fā)現(xiàn),夏玉米與夏花生間作不但可以有效促進(jìn)傳粉、授粉,減少空粒,提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì),而且不會影響間作花生的產(chǎn)量。但利用菊花腦與玉米間作的模式卻未見報道,本研究利用菊花腦生長快的特點,與玉米雜草形成空間競爭,探索二者間作對馬唐、牛筋草、反枝莧、馬齒莧等玉米雜草的防除效果,為該模式的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
試驗地點選擇在南京市蔬菜科學(xué)研究所江寧區(qū)橫溪鎮(zhèn)基地,試驗時間為2019年4月,供試土壤為黃棕壤,其基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為:有機質(zhì) 44.32 g/kg,堿解氮 108.06 mg/kg,有效磷137 mg/kg,速效鉀289 mg/kg,pH值6.33,試驗地土壤肥力均勻一致。
試驗共設(shè)2個處理,處理CK:采用傳統(tǒng)玉米單作栽培方法;處理T:采用玉米間作菊花腦高效栽培方法。每個處理3次重復(fù),小區(qū)隨機分布,長4 m,寬2 m,面積8 m2,小區(qū)間隔40 cm。單作處理玉米株行距為40 cm×50 cm,間作處理由多個“玉米/菊花腦結(jié)構(gòu)單元”組成,每個結(jié)構(gòu)單元是40 cm×50 cm的長方形(玉米株距為40 cm,行距為50 cm),即在長方形的四角分別種植1株玉米,在4邊的中點及對角線交匯的中心點定植菊花腦,2個處理在種植過程中的田間管理均保持一致。
在玉米拔節(jié)期、喇叭口期、成熟期分別對處理T和處理CK沿對角線隨機調(diào)查5點,每點調(diào)查面積0.25 m2,拔出調(diào)查區(qū)內(nèi)的所有雜草,按種類記錄雜草株數(shù),取平均數(shù)計算株防效,并按照雜草種類分別稱取雜草鮮質(zhì)量,取平均值計算鮮質(zhì)量防效,分析玉米間作菊花腦的高效栽培方法對玉米雜草的防治效果。在玉米采收期根據(jù)成熟情況分次采收,稱重得到產(chǎn)量,并及時測定玉米的可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C含量,分次采收菊花腦稱重,計算經(jīng)濟(jì)效益??扇苄蕴呛坑觅M林試劑滴定法測定,可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍(lán)法測定,維生素C含量用2,6-二氯靛酚滴定法測定。
株防效(%)=(空白對照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù))/空白對照雜草株數(shù)×100;鮮質(zhì)量防效(%)=(空白對照區(qū)雜草鮮質(zhì)量-處理區(qū)雜草鮮質(zhì)量)/空白對照雜草鮮質(zhì)量×100。
表1 不同栽培模式下玉米田產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益
表2 不同栽培模式下玉米的品質(zhì)情況
數(shù)據(jù)和作圖用Microsoft Excel 2003軟件處理,數(shù)據(jù)使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行分析處理,差異顯著性采用單因素方差分析評價,多重比較采用最小顯著極差法(LSD)。
由表1可知,玉米間作菊花腦處理較玉米單作處理,玉米產(chǎn)量有所增加,而由于間作處理的菊花腦采收期長、采收次數(shù)多、售價高,明顯提高了玉米田經(jīng)濟(jì)效益,每667 m2產(chǎn)值增加2 496元,增收效果明顯。
由表2可知,玉米間作菊花腦處理較玉米單作的處理,玉米維生素C含量提高了41.7%,粗淀粉含量提高了3.6%,可溶性糖含量提高了6.2%,可溶性蛋白含量提高了14.2%。
①不同栽培模式下玉米雜草的種類及相對密度 由表3可知,玉米田塊雜草共有8種,隸屬于禾本科、馬齒莧科、莧科、大戟科等科,在拔節(jié)期、授粉期,間作處理馬齒莧是優(yōu)勢雜草,與其他雜草相比,差異達(dá)顯著水平;成熟期,間作處理反枝莧是優(yōu)勢雜草,與其他雜草相比,差異達(dá)顯著水平。在玉米各時期玉米單作處理的雜草發(fā)生種類和相對密度均高于玉米間作菊花腦處理。
表3 不同栽培模式下玉米各時期雜草的種類及相對密度情況 株/(0.25 m2)-1
②玉米間作菊花腦高效栽培方法對玉米雜草的防控效果 由表4可知,玉米間作菊花腦高效栽培方法對玉米雜草具有良好的防控效果,其中株防效在拔節(jié)期與成熟期無顯著差異,但與授粉期相比,差異達(dá)顯著水平;鮮質(zhì)量防效成熟期>拔節(jié)期>授粉期,三者之間差異達(dá)顯著水平。說明在玉米各生長時期,間作菊花腦對玉米雜草均保持較高的株防效及鮮質(zhì)量防效,其中玉米成熟期時防草效果最好,株防效和鮮質(zhì)量防效分別達(dá)87.64%和90.28%,有效減少了雜草生長,為目標(biāo)作物生長爭取到更多的養(yǎng)分和光熱等資源。
表4 玉米間作菊花腦高效栽培方法對玉米雜草的防效情況
間作是中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的生產(chǎn)技術(shù)和土地利用方式,具有悠久的歷史,可以充分利用土地資源和環(huán)境資源,提高資源利用效率,具有明顯的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益[13]。近年來,在國家加強供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的背景下,糧經(jīng)飼作物復(fù)合種植已經(jīng)成為重要的種植模式[14],但目前糧經(jīng)間作模式中沒有野菜品種與玉米間作的報道,故本研究的目的在于提供一種玉米間作菊花腦的高效栽培方法。研究結(jié)果顯示,玉米間作菊花腦處理較玉米單作處理,玉米產(chǎn)量有所增加,而由于間作處理的菊花腦采收期長、采收次數(shù)多、售價高,明顯提高了玉米田畝經(jīng)濟(jì)效益,每667 m2產(chǎn)值增加2 496元,增收效果明顯;玉米間作菊花腦處理較玉米單作處理,玉米維生素C含量提高了41.7%,粗淀粉含量提高了3.6%,可溶性糖含量提高了6.2%,可溶性蛋白含量提高了14.2%;在玉米各時期玉米單作處理雜草發(fā)生種類和相對密度均高于玉米間作菊花腦處理,但間作菊花腦高效栽培方法均保持較高的雜草株防效及鮮質(zhì)量防效,其中玉米成熟期時其防草效果最好,株防效和鮮質(zhì)量防效分別達(dá)87.64%和90.28%,有效減少了雜草生長,為目標(biāo)作物生長爭取更多的養(yǎng)分和光熱等資源。
綜上所述,利用玉米與菊花腦間作與玉米單作相比具有以下優(yōu)勢:①方法簡單、成本較低、實用性強、易于推廣,有效提高單位面積經(jīng)濟(jì)效益;②將高稈作物玉米與矮稈作物菊花腦進(jìn)行間作,形成了“玉米/菊花腦結(jié)構(gòu)單元”的田間結(jié)構(gòu)布局,優(yōu)化了空間分布,間接擴(kuò)大了作物的種植面積,系統(tǒng)提高了對土地、水分和光照等自然資源的利用效率;③本間作模式采用了優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病蟲害、抗倒伏能力強、耐密性及商品性好的品種類型,其種植密度與玉米單作種植方法基本一致,在保持玉米不減產(chǎn)的情況下,增加了菊花腦的產(chǎn)出,顯著提高了單位面積上作物的產(chǎn)量和效益,增產(chǎn)增效優(yōu)勢明顯;④利用菊花腦的生長來抑制玉米田間雜草,減少了除草劑使用和勞務(wù)成本投入,保護(hù)環(huán)境的同時提高了農(nóng)民收入。