?陽小鳳,馬淑梅,黃 山,邱 博,寧柏成,李小紅?
(湖南省作物研究所,湖南 長沙 410125)
玉米‖大豆寬窄行間作種植模式研究
陽小鳳,馬淑梅,黃 山,邱 博,寧柏成,李小紅
(湖南省作物研究所,湖南 長沙 410125)
以湘春豆26和臨奧1號為材料,設(shè)置了玉米‖大豆寬窄行間作(帶狀復(fù)合種植新模式)、玉米‖大豆等行距間作(農(nóng)民習(xí)慣栽培)、玉米單作(農(nóng)民習(xí)慣栽培)和大豆單作(農(nóng)民習(xí)慣栽培)4種種植模式,研究不同種植模式下大豆和玉米農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟效益的差異。結(jié)果表明:玉米‖大豆寬窄行間作模式的效益最高,達到1 441.73元/667m2,分別比大豆單作、玉米單作增加37.51%和16.41%;同時,該間作模式的土地當(dāng)量比最高,為1.23。這表明玉米‖大豆寬窄行間作是玉米和大豆的最佳間種模式。
玉米‖大豆間作;寬窄行間作;等行距間作;產(chǎn)量;經(jīng)濟效益
間套作是指在一塊土地上同時或先后,分行或分帶相間播種或移栽兩種或兩種以上作物的種植方式。間套作一方面能增加糧食產(chǎn)量,提高效益,穩(wěn)產(chǎn)保收;另一方面能緩解作物增地的矛盾,提高土地利用率;同時,間套作可使作物充分利用光、熱、水和養(yǎng)分等資源,達到減少化肥用量的目的;合理的作物搭配還能有效控制病蟲害從而減少化學(xué)農(nóng)藥的施用,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色高產(chǎn)高效可持續(xù)發(fā)展。玉米與大豆間作是比較常見的間作種植模式,能提高光能的截獲率,增加復(fù)合指數(shù),實現(xiàn)豐欠互補[1-3]。但玉米‖大豆最優(yōu)間作模式受不同環(huán)境、品種及栽培技術(shù)等因素影響,各地表現(xiàn)不一[4-5]。而針對湖南地區(qū)玉米大豆帶狀復(fù)合種植新模式的研究相對較少。為此,試驗設(shè)置了玉米大豆帶狀復(fù)合種植新模式,并與傳統(tǒng)種植模式進行比較,以期明確不同模式下玉米和大豆的農(nóng)藝性狀以及體系產(chǎn)量、效益、土地利用率的差異,為探索玉米大豆帶狀復(fù)合種植最佳模式提供科學(xué)依據(jù)。
大豆品種為國審早熟品種湘春豆26號(生育期96 d),玉米品種為湖南省種植面積最大的半緊湊型中遲熟品種臨奧1號 (生育期123 d)。
試驗在湖南省作物研究所試驗田進行。采用隨機區(qū)組設(shè)計,4個處理分別為:A1,玉米‖大豆寬窄行間作(帶狀復(fù)合種植新模式);A2,玉米‖大豆等行距間作(農(nóng)民習(xí)慣栽培);A3,玉米單作(農(nóng)民習(xí)慣栽培);A4,大豆單作(農(nóng)民習(xí)慣栽培);每個處理連續(xù)種3廂,廂長5 m,廂寬2 m,廂溝0.2 m。大豆條播時每20 cm保3株苗,穴播時每穴保3株苗,玉米每穴1株,各處理詳見表1。
3月28日玉米與大豆同時播種,玉米基肥施俄羅斯復(fù)合肥(有效成分46%) 750 kg/hm2,苗肥和穗肥分別追施尿素150和300 kg/hm2;大豆基肥施過磷酸鈣750 kg/hm2,拌火土灰15 000 kg/hm2作蓋種肥施入,大豆定苗后追施尿素75 kg/hm2,復(fù)合肥150 kg/hm2,溶于水后澆施,及時防治病蟲害。7月2日收獲大豆,7月29日收獲玉米。成熟后取樣測定其農(nóng)藝性狀,種子曬干后實測產(chǎn)量。
表1 試驗設(shè)計方案
由表2可知,不同種植模式間除褐斑這項指標(biāo)沒有顯著差異外,其余各指標(biāo)差異均達到顯著或極顯著水平。A1處理(寬窄行間作)在有效分枝、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重這4個 關(guān)鍵產(chǎn)量構(gòu)成因子上均顯著高于其他處理,表明寬窄行間作下大豆的邊際效應(yīng)顯著,產(chǎn)量潛力得以較為充分的發(fā)揮;A2處理(等行距間作)后期受遮光效應(yīng)影響,植株較弱,主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重均為最低值,表明這種種植模式仍需改進;A4處理(大豆單作)在株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)這3個指標(biāo)上高于其他處理,這可能是因為群體密度較大,個體間竟?fàn)帍娀瘜?dǎo)致的。在病蟲粒率方面,A4處理除蟲食率外,紫斑粒率、褐斑粒率及其他粒率均最低,表明單作條件下,因光照充足作物發(fā)病輕于間作。
由表3可知,大豆‖玉米間作條件下,大豆產(chǎn)量均較其相應(yīng)單作顯著降低。A1、A2處理的大豆產(chǎn)量分別是其單作的46%、25%,玉米產(chǎn)量分別是其單作的77%、88%。不同間作模式下的土地當(dāng)量比(LER)表現(xiàn)為A1>A2,A1處理的最高,為1.23,其中大豆、玉米的貢獻率分別為0.46和0.77。
從表4可以看出,不同種植模式下的總效益從高到低排列依次為玉米‖大豆間作>玉米單作>大豆單作,具體表現(xiàn)為A1>A2>A3>A4;其中,A1間作模式的效益最高,達到1 441.73元/667m2,較大豆單作增加37.51%,較玉米單作增加16.41%;盡管A1、A2處理間差異并不顯著,但A1處理的效益比A2處理增加了86.57元/667m2,且A1處理下玉米、大豆在密度、光、肥、水等因素上可再調(diào)整,因此A1處理仍具較大的增產(chǎn)潛力。
表2 不同種植模式下大豆農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因子的比較
表3 不同種植模式下大豆和玉米產(chǎn)量及土地當(dāng)量比的比較
表4 不同種植模式對經(jīng)濟效益的影響
試驗結(jié)果表明,不同間作模式下的土地當(dāng)量比(LER)表現(xiàn)為A1> A2;其中,A1間作模式的土地當(dāng)量比最高,為1.23;這表明大豆‖玉米間作能夠有效提高土地利用率,與前人的研究結(jié)果一致[5]。不同間作模式對玉米大豆間作群體總產(chǎn)量和效益的影響不同,且玉米‖大豆最優(yōu)間作模式受不同環(huán)境、品種及栽培技術(shù)等因素的影響,各地表現(xiàn)不一[6]。Undie 等[7]報道稱,玉米‖大豆間作的行數(shù)模式為1︰1、2︰2和1︰2時,種植系統(tǒng)的總產(chǎn)量均比玉米、大豆單作增產(chǎn)顯著,且2︰2 處理在2 a度試驗中均獲得最高總產(chǎn)量。試驗結(jié)果表明,玉米‖大豆間作模式下的總效益高于玉米、大豆單作,其中玉米‖大豆寬窄行間作模式的經(jīng)濟效益最高,為1 441.73元/667m2,表明寬窄行玉間豆種植新模式能夠有效提高單位面積大豆玉米產(chǎn)出效益。
該研究結(jié)果還表明,玉米‖大豆間作系統(tǒng)中,不同間作方式對間作玉米和大豆的產(chǎn)量均有一定影響;其中,大豆的多數(shù)性狀有下降趨勢,究其原因可能是玉米‖大豆間作形成的鑲嵌結(jié)構(gòu)造成遮蔭降低了大豆的光合速率、葉綠素含量、葉面積指數(shù)和光能利用率[8-9]。合理的大豆‖玉米間作模式,由于株型及生理生態(tài)方面的差異,將存在時空與水肥利用的互補作用,改變間作體系中作物種植行距本質(zhì)上是改變了間作作物的空間配置,從而改變間作作物對于資源的競爭能力[10-11]。
該研究僅從大豆玉米不同種植模式下的農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟效益的差異進行了初步分析,而對于地上部、地下部空間資源利用的影響機理有待于在今后的工作中開展。
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Planting?Mode?of?Maize-Soybean?Wide?and?Narrow?Row?Intercropping
YANG Xiao-feng,MA Shu-mei,HUANG Shan,QIU Bo,NING Bo-cheng,LI Xiao-hong
(Hunan Crops Research Institute, Changsha 410125, PRC)
The four-planting-pattern experiment with soybean variety Xiangchundou 26 and maize variety Lin-ao 1 as tested materials,including a new pattern of maize-soybean compound strip planting called wide-narrow row intercropping and three other farmer conventional cultivation modes, such as maize-soybean equidistant row intercropping, maize monoculture and soybean monoculture, was designed to determine the differences of maize-soybean agronomic characters and economic benefits under different planting patterns in this study. The results showed that the economic benefit of maize-soybean wide-narrow row intercropping was the highest, up to 21 625.95 yuan/hm2(RMB), and the land equivalent ratio of this mode was the highest at 1.23. Therefore, the maize-soybean wide-narrow row intercropping was the optimal intercropping pattern for maize and soybean in the study.
maize-soybean intercropping; wide-narrow row intercropping; equidistant row intercropping; yield; economic benefit
S344.2
A
1006-060X(2017)11-0008-03
10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.011.003
2017-08-16
農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201203096);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(湘農(nóng)辦科技〔2016〕108號);國家重點研發(fā)計劃(2016YFD030020907)
陽小鳳(1986-),女,湖南隆回縣人,助理研究員,主要從事大豆遺傳育種研究。
李小紅
(責(zé)任編輯:成 平)