張 璐,何錄秋,楊學樂
(湖南省作物研究所,湖南 長沙 410125)
間作能夠合理配置田間作物群體,使作物相間成行,提高土地利用率,充分利用空間、光能、養(yǎng)分等自然資源,使不同作物間協(xié)調(diào)生長[1]。合理的間作在增加產(chǎn)量、提高效益的同時,還能充分利用不同作物之間的相互促進作用,減少農(nóng)藥和肥料的施用,有效控制病蟲害[2]。
油葵是喜光、喜溫的高稈作物,對氮肥等養(yǎng)分需求量較大,葵花油是一種非常好的保健油,含有豐富的不飽和脂肪酸[3],近年來隨著人們生活水平的提高,人們對葵花油的消費量呈上升趨勢[4]。綠豆是較耐陰并有固氮作用的矮稈作物,根際土壤固氮微生物種類豐富,能增加土壤中氮的積累,且綠豆的蛋白質(zhì)含量豐富,營養(yǎng)價值高[5]。油葵和綠豆2 種作物搭配進行合理間作具有提高單位面積產(chǎn)值、增加種植效益的潛能。近年來,學者們對作物間作模式的研究逐漸深入,但對油葵與豆科植物尤其是綠豆的間作研究卻很少。筆者通過油葵綠豆不同行比間作的比較,分析間作方式對2 種作物農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響,旨在初步探索油葵、綠豆間作的最佳種植模式,為構(gòu)建高效間作群體結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)。
油葵品種選用甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所選育的雜交種隴葵雜6 號。綠豆品種選用中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所選育的高產(chǎn)高抗綠豆品種中綠5 號。
試驗于2020 年在湖南省作物研究所試驗田進行,前作為蕎麥。試驗田的土質(zhì)為壤土,地勢平坦,土壤肥力中等,排灌方便;土壤理化性質(zhì):pH 值 5.94、全氮1.90 g/kg、全磷0.91 g/kg、全鉀12.2 g/kg、有機質(zhì)39.7 g/kg。
采用隨機區(qū)組設計,共設5 個處理:A1,油葵與綠豆行比2 ∶4 間作;A2,油葵與綠豆行比3 ∶3 間作;A3,油葵與綠豆行比4 ∶2 間作;CK1,油葵單作;CK2,綠豆單作;每個處理3 次重復,小區(qū)面積為32 m2(4 m×8 m)。油葵單作播種密度為48 000株/hm2,行距60 cm,株距30 cm。綠豆單作播種密度為117 000 株/hm2,行距50 cm,穴距30 cm,每穴留苗2 株。油葵和綠豆同時于4 月15 日播種,播種前施復合肥(15-15-15)750 kg/hm2、硼砂15 kg/hm2作基肥。油葵在現(xiàn)蕾期至開花期追施尿素150 kg/ hm2, 其他田間管理與一般大田生產(chǎn)相同。
油葵和綠豆成熟后,分別于6 月28 日和7 月2日取樣測定農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量。油葵測定的農(nóng)藝性狀包括株高、莖粗、葉片數(shù)、花盤直徑、單盤結(jié)實粒數(shù)、百粒重;綠豆測定的農(nóng)藝性狀包括株高、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、葉片長、葉片寬、單株莢果數(shù)、莢果長、每莢粒數(shù)、百粒重。
所有數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007 和DPS 7.05 進行整理與分析,差異顯著性檢驗采用Duncan 新復極差法進行分析。
由表1 可以看出,隨間作油葵行數(shù)的增加(從A1 處理到A3 處理),油葵的株高降低、花盤直徑增大、單盤結(jié)實粒數(shù)增加、百粒重減小,莖粗、葉片數(shù)均無明顯變化。油葵和綠豆不同行比間作對油葵株高、單盤結(jié)實粒數(shù)的影響達顯著水平,A1、A2 處理的株高顯著高于A3 處理,但A3 處理的單盤結(jié)實粒數(shù)顯著多于A1 處理,因此,隨間作油葵行數(shù)的增加,由于對光照、養(yǎng)分等資源的競爭,植株變矮,雖然花盤大小無明顯變化,但結(jié)實率增加,單盤結(jié)實粒數(shù)增加。與油葵單作(CK1)相比,A1、A2 處理的株高極顯著 增高,A2、A3 處理的單盤結(jié)實粒數(shù)也顯著增加,可能是因為油葵單作時群體密度較大,個體間競爭強化所致。因此,油葵與綠豆合理間作對油葵的營養(yǎng)生長具有一定促進作用,可減弱單作時的遮光效應,增加空氣流通,有助于花粉的散播,從而減少空殼的形成。
由表2 可知,不同行比間作對綠豆農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量相關因素的影響與對油葵的影響不同,從A1 處理到A3 處理,綠豆的株高先增加后降低,主莖分枝數(shù)減少,單株莢果數(shù)減少,莢果長變短,主莖節(jié)數(shù)、葉片長、葉片寬、每莢粒數(shù)、百粒重均無明顯變化。其中,株高、主莖分枝數(shù)的變化達到顯著水平,單株莢果數(shù)的變化達到極顯著水平。綠豆單作(CK2)時,主莖分枝數(shù)最多,葉片的長度和寬度均較大,單株莢果數(shù)最多,莢果長度最長,說明綠豆單作時植株生長旺盛,所以分枝多、莢果數(shù)也多。與單作相比,間作油葵后由于受高稈作物油葵所產(chǎn)生的遮光效應的影響,綠豆植株接受不到充足的光照,并且隨油葵種植行數(shù)的增加和綠豆種植行數(shù)的減少,綠豆的生長空間狹小,對光照、養(yǎng)分等資源的競爭更加激烈,遮光效應也愈加嚴重,因此其主莖分枝數(shù)明顯減少,進而使單株莢果數(shù)減少、產(chǎn)量降低??梢娪涂c綠豆行比越大時對綠豆的生長越不利。
從表3 可以看出,不同處理的油葵產(chǎn)量、綠豆產(chǎn)量、總產(chǎn)量均存在顯著性差異,油葵的產(chǎn)量以A3 處理的最高,且顯著高于油葵單作(CK1)的產(chǎn)量;綠豆的產(chǎn)量則以單作(CK2)的最高,且顯著高于A3處理;油葵和綠豆的總產(chǎn)量是間作處理均顯著高于單作,其中A1 處理的總產(chǎn)量最高,較油葵單作增產(chǎn)64.17%,較綠豆單作增產(chǎn)169.26%。
表1 各處理油葵的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量相關因素
表2 各處理綠豆的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量相關因素
按照油葵籽出油率40%、葵花油市場價26 元/kg、 綠豆市場價11 元/kg 計算,總產(chǎn)值從高到低依次是A1、A2、A3、CK1、CK2,所有間作模式的總產(chǎn)值均高于單作模式,且差異達到極顯著水平,其中A1處理總產(chǎn)值達3 591.59 元/667m2,較油葵單作增值67.62%,較綠豆單作增值159.92%(表4)。
表3 油葵綠豆不同行比間作的產(chǎn)量比較
表4 油葵綠豆不同行比間作的產(chǎn)值比較
油葵植株高大,在其花盤形成至開花終期需氮量較大[6],與豆科植物間作并同時期播種,油葵的生殖生長期與豆科植物的根瘤菌固氮時期一致,有利于促進油葵高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。因此,楊紅梅等[7]總結(jié)出了小麥收獲后復播大豆間作油葵的種植模式;張聰書等[8]提出了油葵與大豆適宜的間作方式是2 行油葵間作2 行大豆。該研究中,油葵綠豆間作與油葵單作相比,由于高稈作物油葵具有光能利用優(yōu)勢,同時綠豆提供的氮素營養(yǎng)促進了油葵的生長,因此油葵的株高、單盤結(jié)實粒數(shù)增加,產(chǎn)量和產(chǎn)值顯著提高;但矮稈作物綠豆由于受到遮光效應的影響,主莖分枝數(shù)明顯減少,單株莢果數(shù)減少,產(chǎn)量下降。油葵與綠豆行比越大時對綠豆的生長越不利,因此綠豆的產(chǎn)量以單作時最高。當油葵與綠豆的行比為2 ∶4(A1 處理)時,不僅油葵的產(chǎn)量較高,而且油葵和綠豆的總產(chǎn)量也最高,較油葵單作增產(chǎn)64.17%,較綠豆單作增產(chǎn)169.26%,其總產(chǎn)值也是最高的,達3 591.59 元/667m2,較油葵單作增值67.62%,較綠豆單作增值159.92%。