白豫博 潘發(fā)光 趙羽凡 蔣鋒 劉鵬飛 張姿麗 李小琴 陳青春

摘要：為明確不同管理?xiàng)l件下的復(fù)種效益，于廣州市鐘落潭鎮(zhèn)梅田村基地開展了甜玉米（Zea mays L.）一年三熟不同氮肥用量、間作復(fù)種模式研究，并于成熟期測(cè)產(chǎn)計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明，冬種馬鈴薯間作甜玉米在5∶5的行比下取得最高經(jīng)濟(jì)效益為29 217元/hm2，早種甜玉米在N2（225 kg/hm2）處理下取得最高經(jīng)濟(jì)效益為16 510元/hm2，晚種甜玉米在N3（300 kg/hm2）處理下取得最高經(jīng)濟(jì)效益為30 477元/hm2，一年的經(jīng)濟(jì)效益最高可達(dá)76 204元/hm2。適宜的氮肥用量及間作模式有利于提高甜玉米經(jīng)濟(jì)效益，提高土地利用率。

關(guān)鍵詞：甜玉米（Zea mays L.）;一年三熟;復(fù)種;產(chǎn)量;效益

中圖分類號(hào)：S513? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）06-0020-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.06.005? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： In order to clarify the benefits of multiple cropping under the different management conditions，the different nitrogen application rates and intercropping patterns three crops per year of sweet corn（Zea mays L.） were studied at the Meitian village Zhongluotan town in Guangzhou，and the economic benefits were calculated at the maturity stage. The results showed that the highest economic benefit of winter potato intercropping sweet corn was 29 217 yuan/hm2 at 5∶5 ratio，and the highest economic benefit of early sweet corn under N2 （225 kg/hm2） was 16 510 yuan/hm2. The highest economic benefit of late sweet corn under N3（300 kg/hm2） treatment was 30 477 yuan/hm2，and the economic benefit of one year was up to 76 204 yuan/hm2. Suitable nitrogen fertilizer application and intercropping mode are beneficial to improve economic efficiency and improve land utilization.

Key words： sweet corn （Zea mays L.）; three crops per year; multiple cropping; yield; benefit

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)南方15個(gè)?。ㄊ校┘s有2 000萬hm2的冬閑田存在，其中廣東省冬閑田面積超過130萬hm2，這種閑置現(xiàn)象造成了光、熱、水肥等資源的嚴(yán)重浪費(fèi)[1]，而與此對(duì)應(yīng)的是廣東糧食自產(chǎn)率嚴(yán)重不足，每年需依靠其他省份大量輸入以及國(guó)外進(jìn)口。在現(xiàn)有土地資源總量有限、后備耕地不足、化肥增產(chǎn)潛力接近極限的情況下，提高耕地復(fù)種指數(shù)對(duì)解決糧食安全問題有重要作用[2]。楊濱娟等[3]研究發(fā)現(xiàn)，蔬菜-甘蔗//大豆→綠肥-早稻-晚稻模式具有較高經(jīng)濟(jì)效益，適合鄱陽(yáng)湖生態(tài)區(qū)大面積推廣應(yīng)用;周春火等[4]研究表明，紫云英+雙季稻處理的水稻產(chǎn)量明顯高于油菜+雙季稻和冬閑+雙季稻處理，同時(shí)顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮含量、微生物總量和酶活性;郭光耀[5]研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯-玉米套作可以發(fā)揮馬鈴薯和玉米的互利作用，提高對(duì)土地和光能的利用率，充分利用土壤不同層面的養(yǎng)分，減輕馬鈴薯病蟲害，增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。李妍妍等[6]通過不同復(fù)種作物組合模式研究發(fā)現(xiàn)，鮮食玉米-白菜復(fù)種的實(shí)際收益較高。尚文艷[7]研究表明，先種植馬鈴薯后進(jìn)行甜玉米栽培的種植模式每公頃純收入比單作增效顯著。張鵬[8]研究表明，馬鈴薯套種玉米，能夠延長(zhǎng)作物田間共生期，提高太陽(yáng)輻射利用率、日照利用率、積溫利用率、降雨利用率以及作物產(chǎn)量，提高收益。已有研究均表明，合理的間套作能夠提高土地利用率以及產(chǎn)量效益，但針對(duì)南方旱田以及冬種等復(fù)種研究鮮見報(bào)道。本研究通過設(shè)置不同試驗(yàn)處理，探索高效復(fù)種模式，以期為作物的高產(chǎn)高效栽培提供指導(dǎo)，為農(nóng)民提高收益提供策略。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院作物研究所梅田村基地進(jìn)行，土壤為黏土，其中供試材料為黑美人（馬鈴薯），新農(nóng)66（甜玉米）。

1.1.1? 冬種馬鈴薯間作玉米試驗(yàn)? 前茬為玉米，試驗(yàn)采取玉米壟面免耕穴播，前期壟面覆蓋玉米秸稈，出苗后將秸稈放入壟溝中自然腐熟還田。試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)行比（甜玉米∶馬鈴薯）=2∶8、3∶7、4∶6、5∶5，每處理3次重復(fù)。每小區(qū)長(zhǎng)6 m，行間設(shè)置0.5 m灌排水溝，四周設(shè)置1.5 m保護(hù)行，馬鈴薯播種株行距為40 cm×60 cm，甜玉米30 cm×60 cm。每公頃施入純氮300 kg，磷肥150 kg，鉀肥300 kg。2016年12月1日播種，2017年4月16日收獲測(cè)產(chǎn)。整個(gè)生育期不打農(nóng)藥。

1.1.2? 早晚造甜玉米試驗(yàn)? 試驗(yàn)共開展兩造，早造前茬為馬鈴薯間作甜玉米，晚造前茬為甜玉米。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。共設(shè)6個(gè)氮肥處理（0、150、225、300、375、450 kg/hm2，分別記為N0、N1、N2、N3、N4、N5），不同氮肥處理施用見表1。玉米種植采用一壟雙行，壟寬60 cm，株距為30 cm，小區(qū)面積為10 m2，早造4月28日播種，6月20日收，晚造9月23日播種，1月4日收獲，其他管理同常規(guī)高產(chǎn)田塊。

1.2? 數(shù)據(jù)測(cè)定

于收獲期收取玉米鮮穗（每小區(qū)隨機(jī)選取20穗），測(cè)量帶苞葉重、凈重;馬鈴薯小區(qū)實(shí)收按大、中、小薯分別測(cè)量，其中直徑≥6 cm為大薯，3～6 cm（含3 cm）的為中薯，<3 cm為小薯[9]。

1.3? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007與SPSS 22.0軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 一年三熟復(fù)種模式效益分析

2.1.1? 產(chǎn)量效益分析? 表2結(jié)果表明，冬種馬鈴薯間作玉米試驗(yàn)，甜玉米不同種植比例會(huì)對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量造成影響，玉米比例越大，馬鈴薯的產(chǎn)量也就越低。馬鈴薯產(chǎn)量的降低表現(xiàn)在大薯、中薯、小薯產(chǎn)量的全面降低。同時(shí)在玉米比例較低的處理中，大薯所占的比例相對(duì)較高，達(dá)到總重量的60%左右;而在玉米比例較高的處理中，大薯所占的比例隨之降低，不足總重量的50%，可能是遮光條件下馬鈴薯的成薯能力會(huì)降低，小薯和中薯的比例增加，導(dǎo)致馬鈴薯產(chǎn)量降低。而馬鈴薯所占比例越低玉米的產(chǎn)量則越高，在種植比例5∶5的條件下甜玉米產(chǎn)量達(dá)到最大值。在不同種植比例中，綜合產(chǎn)量最高的是甜玉米∶馬鈴薯為2∶8的處理，在本試驗(yàn)中表現(xiàn)出了最高的生產(chǎn)潛力，體現(xiàn)出了較高的光能利用率。

由表3可知，在一定范圍內(nèi)，甜玉米的產(chǎn)量隨著氮肥使用量的增加而升高。早造甜玉米試驗(yàn)中，在N1處理與N2處理之間甜玉米的產(chǎn)量增幅最為明顯。晚造甜玉米試驗(yàn)中，N0處理與N1處理之間甜玉米的產(chǎn)量增幅最為明顯。兩造試驗(yàn)均在N3處理中產(chǎn)量達(dá)到最大值，氮肥對(duì)甜玉米的產(chǎn)量有明顯的促進(jìn)作用。N4、N5處理中甜玉米產(chǎn)量也處于較高水平，但低于N3處理，表明肥料水平過高可能會(huì)對(duì)甜玉米造成肥害，從而造成甜玉米產(chǎn)量下降。同時(shí)，晚造甜玉米的產(chǎn)量遠(yuǎn)高于早造甜玉米，可能是不同的光照積溫導(dǎo)致的，早造多雨，晚造相對(duì)晴朗。

2.1.2? 經(jīng)濟(jì)效益分析? 為了分析不同間作模式的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)各模式的生產(chǎn)投入、總產(chǎn)值、純收益、產(chǎn)投入比等進(jìn)行了分析。由表4可知，冬種馬鈴薯間作甜玉米試驗(yàn)中，不同間作比例的總產(chǎn)值從高到低依次是5∶5處理、4∶6處理、2∶8處理、3∶7處理，純收益、產(chǎn)投比從高到低依次是5∶5處理、4∶6處理、3∶7處理、2∶8處理。其中甜玉米∶馬鈴薯為5∶5處理的總產(chǎn)值最高，達(dá)49 792元/hm2，純收益也最高，達(dá)29 217元/hm2，產(chǎn)投比最大，為2.42。其他3種間作模式在總產(chǎn)值、純收益、產(chǎn)投比等方面相差都不大，均與5∶5處理有明顯差距。

在早造甜玉米試驗(yàn)中，不同氮肥處理的總產(chǎn)值從高到低依次是N3、N2、N4、N5、N1、N0，純收益、產(chǎn)投比從高到低依次是N2、N3、N4、N5、N1、N0。其中N3處理的總產(chǎn)值最高，為34 500元/hm2，但N2處理的純收益最高，為16 510元/hm2，N2處理的產(chǎn)投比也最大，為1.93。N2、N3處理的總投入、純收益、產(chǎn)投比相差均不大，可根據(jù)需求采用不同處理。

在晚造甜玉米試驗(yàn)中，不同氮肥處理的總產(chǎn)值、純收益、產(chǎn)投比3個(gè)指標(biāo)從高到低依次是N3、N2、N1、N5、N4、N0，其中N3處理的總產(chǎn)值最高，為48 827元/hm2，純收益也最高，為30 477元/hm2，N3處理的產(chǎn)投比也最大，為2.66。其次為N2處理，總產(chǎn)值為46 009元/hm2，純收益為28 131元/hm2，產(chǎn)投比為2.57。這2種處理都有良好效益，可在大田推廣應(yīng)用。

3? 小結(jié)與討論

復(fù)種是中國(guó)普遍的一種農(nóng)業(yè)種植制度，主要作用是提高土地、水分、光能等各種自然條件的利用率，以便在土地面積不變的條件下，延長(zhǎng)光能、熱量的利用時(shí)間，利用不同時(shí)期的土壤水分使作物合成更多的有機(jī)物質(zhì)，提高作物的單位面積產(chǎn)量，充分利用人力物力等資源，是集約栽培的方式之一。復(fù)種雖然增加了一定的勞動(dòng)和費(fèi)用等生產(chǎn)成本，但是能提高農(nóng)民的收入，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[10-12]。

冬造馬鈴薯間作甜玉米試驗(yàn)中，由于高低搭配對(duì)光能的充分利用，不同的間作方式都一定程度上提高了大田生產(chǎn)潛力。馬鈴薯行數(shù)比例越大，大薯率及產(chǎn)量就相對(duì)較高，因此對(duì)于馬鈴薯而言優(yōu)先種植比例為2∶8處理、3∶7處理、4∶6處理、5∶5處理，而甜玉米的優(yōu)先種植比例為5∶5處理、4∶6處理、3∶7處理、2∶8處理，本試驗(yàn)中由于甜玉米價(jià)格超過了馬鈴薯的2倍，在5∶5的模式下甜玉米產(chǎn)量最高，得到最高的經(jīng)濟(jì)效益，純收益達(dá)到了29 217元/hm2。

在早造及晚造甜玉米試驗(yàn)中，氮肥對(duì)產(chǎn)量的促進(jìn)作用明顯，但過量的氮肥則會(huì)制約產(chǎn)量的升高。在N0、N1（150 kg/hm2）水平由于肥力的限制，甜玉米沒有發(fā)揮出應(yīng)有的生產(chǎn)潛力，在N2（225 kg/hm2）、N3（300 kg/hm2）水平甜玉米能達(dá)到較高的產(chǎn)量效益及經(jīng)濟(jì)效益，早造可得到16 510元/hm2的純收益，晚造可得到30 477元/hm2的純收益。在N4（375 kg/hm2）、N5（450 kg/hm2）水平，甜玉米的產(chǎn)量沒有明顯的提高甚至?xí)档?，肥料投入?yún)s明顯增加，不適宜用于大田生產(chǎn)。因此，在廣東省冬種馬鈴薯間作甜玉米，采用5∶5的行比，早造甜玉米采用N2（225 kg/hm2）處理，晚造采用N3（300 kg/hm2）處理，一年的經(jīng)濟(jì)效益最高可達(dá)76 204元/hm2。

冬造試驗(yàn)由于免耕播種，馬鈴薯的倒伏情況較為嚴(yán)重，本試驗(yàn)中，玉米與馬鈴薯間作的行比為2∶8的配置下獲得了最高產(chǎn)量效益，在解決糧食短缺問題時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮這種配置方式。盧成達(dá)等[13]研究結(jié)果表明，甜玉米與馬鈴薯間作的行比為1∶7的配置下，能夠保證馬鈴薯在間作環(huán)境下實(shí)現(xiàn)其群體生產(chǎn)能力，又能夠利用馬鈴薯上層的光熱氣資源提升玉米產(chǎn)量，最大程度地發(fā)揮玉米的單產(chǎn)潛力。但在實(shí)際種植中，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益的高低。目前，國(guó)際上對(duì)甜玉米的需求量不斷上升，價(jià)格也不斷提高[14]，尤其是冬季適宜甜玉米種植的地區(qū)范圍小，因而在5∶5的行比下能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也能滿足對(duì)馬鈴薯的糧食需求。早晚造甜玉米在N2、N3水平和理想的外部條件下都取得了良好收益，證明了廣州地區(qū)一年三熟種植的可行性。但是試驗(yàn)缺乏對(duì)極端環(huán)境的評(píng)估，如廣東省常見的臺(tái)風(fēng)暴雨天氣。對(duì)甜玉米馬鈴薯的銷售都是最理想的狀態(tài)，沒有考慮因滯銷引起的儲(chǔ)存、運(yùn)輸費(fèi)用等。甜玉米的價(jià)格每年都有較大的波動(dòng)，因此在種植過程中還應(yīng)多關(guān)注新聞以及產(chǎn)品價(jià)格走勢(shì)，做好預(yù)判。

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