白斌+胡福平

摘要：間套作是一熟有余、兩熟不足地區(qū)提高土地利用效率的一種有效農(nóng)作模式，該試驗在甘肅中部地區(qū)進行了胡麻-玉米不同帶型配置即，0.95 m帶寬（2：2）、1.25 m帶寬（4：2）、1.55 m帶寬（6：2）、1.85 m（8：2）田間試驗。結(jié)果表明，不同帶型配置的土地當量比（LER）在1.17-1.32，在各種帶型配置中胡麻競爭力弱于玉米，1.25 m帶寬（4：2）的混合產(chǎn)量、產(chǎn)值、土地當量比（LER）分別達到13385.7 kg/hm2、30613.5元/hm2、1.32，1.25 m帶寬（4：2）玉米＼胡麻套作模式適宜在平川區(qū)沿黃灌區(qū)推廣。

關鍵詞：玉米；套種；胡麻；混合產(chǎn)量；土地當量比；作物競爭力

間套作具有充分利用光、熱、水分、養(yǎng)分和土壤等資源的特性，已經(jīng)成為提高土地利用率、作物復種指數(shù)，減少肥料投入，促進農(nóng)作物高產(chǎn)高效持續(xù)增產(chǎn)的重要技術措施[1，2]。間作套種是中國傳統(tǒng)精耕細作農(nóng)業(yè)的重要組成部分，具有相對穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的優(yōu)勢。在玉米生長前期套種油料作物如胡麻，充分利用玉米生長前期的光、熱資源，增加產(chǎn)量，緩解土地壓力，實現(xiàn)糧油作物雙豐收，滿足人們?nèi)找尕S富的餐飲需求。

胡麻適宜密植，莖葉細小，而玉米為C4植物，光合作用能力強，植株高大，器官健壯，選用適宜的帶幅、種植模式對于提高套種作物組合產(chǎn)量、土地當量比及其規(guī)?；a(chǎn)有重要價值。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗設置在白銀市平川區(qū)水泉鎮(zhèn)雙岔村，該村海拔1540 m，無霜期180天。晚霜終止日期4月12日，初霜日為10月10日。年降雨量210 mm，年均氣溫10.8℃，年總蒸發(fā)量1956 mm，年總?cè)照諘r數(shù)2899 h，屬“一熟有余、兩熟不足”地區(qū)。土壤為粘壤土，風成黃土母質(zhì)，灰鈣土類，有機質(zhì)19.8 g/kg、堿解氮116 mg/kg、有效磷19 mg/kg、速效鉀230 mg/kg。

1.2 試驗材料

胡麻品種為隴亞10號，玉米品種為金穗3號。

1.3 試驗設計

本試驗采用隨機區(qū)組設計，共設置6個處理，即單作胡麻、單作玉米、胡麻與玉米套作模式Ⅰ：0.95 m（2：2），胡麻行距20 cm，玉米行距40 cm，胡麻帶距玉米帶20 cm；模式Ⅱ：1.25 m（4：2），即胡麻行距15 cm，玉米行距40 cm，胡麻帶與玉米帶相距20 cm；模式Ⅲ：1.55 m（6：2），即胡麻行距15 cm，玉米行距為40 cm，胡麻帶與玉米帶間隔20 cm；模式Ⅳ：1.85 m（8：2），即胡麻行距15 cm，玉米行距40 cm，胡麻與玉米帶間隔25 cm。3月20日種植胡麻，4月25日種植玉米，胡麻于8月1日收獲。每個套作處理種植4個套作帶，帶長8 m，三次重復。

分別基施純氮75 kg、P2O5 180 kg、K2O5 150 kg/hm2，于胡麻盛花期追施純氮75 kg/hm2，于玉米大喇叭口期追施純氮225 kg/hm2、于玉米吐絲期追施純氮45 kg/hm2。病蟲草害防治同大田。

1.4 測定項目與方法

于作物收獲時套作處理每小區(qū)取中間2個整帶、帶長5 m，單作處理取8行、行長5 m，得到各處理一定土地面積的生物學產(chǎn)量及經(jīng)濟產(chǎn)量，并換算成單位土地面積產(chǎn)量。每小區(qū)單打單收，統(tǒng)計產(chǎn)量，以當前玉米、胡麻、化肥市場價計算套作體系收益，最后進行方差分析。

1.5 套種模式評價指標

1.5.1 土地當量比（land equivalent ratio，LER）。常用來評價間套作體系的產(chǎn)量優(yōu)勢[3]：

LER=Yia/Ysa+Yib/Ysb （1）

式中Yia表示作物a的間作產(chǎn)量，Ysa表示作物a的單作產(chǎn)量，Yib表示作物b的間作產(chǎn)量，Ysb表示作物b的單作產(chǎn)量。當LER>1時，表示間作較單作有增產(chǎn)作用，反之，間作較單作減產(chǎn)。

1.5.2 作物競爭力（Aggressivity）。表示間套作體系中一種作物相對于另一種作物對其賴以生存的諸如水分、養(yǎng)分等資源的競爭力，是可衡量一種作物相對于另一種作物對資源競爭力的指標。

Alm=Yil/（Ysl×Pl）-Yim/（Ysm×Pm） （2）

式中Alm是胡麻相對于玉米的資源競爭力，Pl、Pm分別表示套作體系中胡麻、玉米的占地比例，其余符號同式1，Alm>0，表示胡麻競爭力強于玉米，Alm<0，表示玉米競爭力強于胡麻。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同套作模式對玉米產(chǎn)量的影響

由表1可知，各處理間玉米產(chǎn)量達顯著或極顯著，除1.25 m帶寬（4：2）套作模式的玉米產(chǎn)量與單作處理無顯著差異外，其它套作模式的玉米產(chǎn)量顯著低于單作玉米，即使0.95 m帶寬（2：2）套作模式為玉米提供了較大占地面積，但是與單作玉米相比較，該套作模式的玉米生長空間明顯受到限制，葉片相互遮陰，嚴重影響群體的通風透光，進而導致玉米籽粒嚴重下降。0.95 m帶寬（2：2）處理與1.55 m帶寬（6：2）玉米產(chǎn)量沒有顯著性差異，玉米占地比例下降與帶幅狹窄同樣會影響玉米群體籽粒產(chǎn)量。套作處理中只有1.25 m帶寬（4：2）處理玉米單產(chǎn)最高，達到14279.17 kg/hm2，分別比0.95 m帶寬（2：2）、1.55 m帶寬（6：2）、1.85 m帶寬（8：2）高30.6%、28.7%、41.0%。

隨著帶幅增加玉米產(chǎn)量有遞減的趨勢（表1），玉米的占地比例下降，群體效應受到明顯限制，因而玉米產(chǎn)量顯著降低，過寬的胡麻帶副占地比例增加，超過了玉米單作時的寬行距，因而造成單位面積玉米籽粒產(chǎn)量下降。

2.2 不同套作模式對胡麻產(chǎn)量的影響

隨著套種帶幅加寬，胡麻產(chǎn)量有逐漸增加的趨勢（表1），說明隨著胡麻占地比例增加，胡麻的群體效應得到有效發(fā)揮，各套作處理產(chǎn)量在855.5-1402.0 kg/hm2。各處理間胡麻產(chǎn)量變異系數(shù)為50.93%，明顯高于玉米產(chǎn)量變異系數(shù)14.84%，胡麻產(chǎn)量受套作處理的影響明顯強于玉米產(chǎn)量。

2.3 不同套作模式對混合產(chǎn)量的影響

4：2帶型混合產(chǎn)量顯著高于其它帶型，分別比2：2、6：2、8：2帶型高12.2%、15.1%、30.0%（表2），說明4：2帶型是最理想的套種模式，兩間套作物的群體效應得到發(fā)揮，可能與這種模式對養(yǎng)分、水分等資源利用率提高，有效防止雜草滋生，邊行效應突出，通風透光性能增強有關。胡麻于3月25日播種，8月3日收獲，玉米于4月25日播種，10月5日收獲，胡麻與玉米的共生期為90天，胡麻受玉米生長限制較小。

2.4 不同帶幅土地當量比

土地當量比（LER）反映間套作是否有優(yōu)勢，可用來表示間套作模式的土地利用效率，當LER>1.0時，說明間套作有增產(chǎn)效應；當LER<1.0時，說明間作無增產(chǎn)作用。4種間套作模式均大于1.0（表3），說明在2：2、4：2、6：2、8：2四種套作模式都可使土地利用率提高，但LER隨著胡麻帶寬的增加有逐漸降低的趨勢（表3），玉米產(chǎn)量在上述間套作模式中據(jù)主體地位，玉米的產(chǎn)量隨著胡麻帶幅加寬減少幅度小于胡麻隨之增加的幅度，故上述4種間套作模式都呈現(xiàn)大于1.0的狀況。

2.5 不同帶幅間套作物的競爭力及產(chǎn)值

作物競爭力是可衡量一種作物相對于另一種作物對資源競爭力的指標。當A<0時，說明前種作物競爭力弱于與之相比較的另一種作物，本試驗中胡麻與玉米相比較，4種間套模式的競爭力都<0（表3），說明胡麻的競爭力明顯弱于玉米，這主要與胡麻的籽粒產(chǎn)量明顯處于劣勢有關。不同間套模式間產(chǎn)值有明顯差異，在25968.97元-30613.50元/hm2，4：2帶幅的產(chǎn)值最高，分別比單作玉米、單作胡麻高出18.1%、80.7%（表3）。

4：2帶幅間套作效益十分顯著，但隨著胡麻帶幅加寬，玉米占地比例下降，產(chǎn)值也隨之降低，分別比1.55 m、1.85 m帶寬高9.2%、15.0%（表3）。盡管隨著胡麻帶幅增加，胡麻經(jīng)濟產(chǎn)量增加，但是胡麻產(chǎn)值不能彌補玉米產(chǎn)值損失。4：2帶型（1.25 m帶寬）是可選擇的玉米＼胡麻間套模式。

3 結(jié)論

4：2帶型胡麻＼玉米套作模式的產(chǎn)值、混合產(chǎn)量、土地當量比均高于其它帶型，說明這種帶型能夠使玉米胡麻間套作的競爭互補效應得到有效發(fā)揮，是理想的玉米＼胡麻間套作帶型。

參考文獻

[1] Willey R.W. Intercropping-its importance and research needs partⅠ.competition and yield advantages. Field Crops Research，1979，32：1-10.

[2] Li Long，Li Shuming，Zhou Lili，et al. Diversity enhances agricultural productivity via rhizosphere phosphorus facilitation on phosphorus-deficient soils. PNAS，2007，104（27）： 11192-11196.

[3] 劉廣才，李 隆，黃高寶，等. 大麥 /玉米間作優(yōu)勢及地上部和地下部因素的相對貢獻研究. 中國農(nóng)業(yè)科學，2005，38（9）： 1787-1795.