周忠鳳，范業(yè)賡，周慧文，陳榮發(fā)，丘立杭，閆海鋒，黎正英，羅 霆，鄧宇馳，吳建明

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/廣西甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530007；2.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530004）

0 前言

食糖是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物資，也是食品工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原料，甘蔗是我國(guó)主要的糖料作物，面積占我國(guó)常年糖料面積的85%以上，產(chǎn)糖量占食糖總產(chǎn)量的90%以上。但當(dāng)前，糖業(yè)發(fā)展的國(guó)際、國(guó)內(nèi)環(huán)境發(fā)生了重大變化。巴西、澳大利亞等世界產(chǎn)糖大國(guó)具有技術(shù)和成本領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)量大、出口競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)，占領(lǐng)了很大的市場(chǎng)份額；印度、泰國(guó)、巴基斯坦等東南亞產(chǎn)糖大國(guó)在國(guó)際糖市的競(jìng)爭(zhēng)力逐步增強(qiáng)。目前，受國(guó)際糖價(jià)的影響，我國(guó)市場(chǎng)供求變化大，價(jià)格波動(dòng)劇烈，近十年來，廣西噸糖平均含稅成本約6000元，遠(yuǎn)高于先進(jìn)蔗糖生產(chǎn)國(guó)。因此，如何提高土地利用率和植蔗綜合效益，提高甘蔗與其它作物的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)穩(wěn)定和發(fā)展甘蔗產(chǎn)業(yè)具有重大的意義。

我國(guó)甘蔗間套種模式多樣，主要有甘蔗間套種玉米、甘蔗間套種大豆、甘蔗間套種西瓜、甘蔗間套種南瓜、甘蔗間套種花生、甘蔗間套種馬鈴薯、甘蔗間套種辣椒等模式，且這些模式在我國(guó)的存在歷史悠久［1］。在甘蔗輪作方面，我國(guó)早期進(jìn)行了稻蔗輪作、甘蔗花生輪作、甘蔗波蘿輪作3種研究方式，結(jié)果表明，能改善土壤的通氣性，加速速效性養(yǎng)分的釋放，增加土壤微生物總量［2］，減少病蟲害等［3-4］。雖然甘蔗間套種玉米國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有相關(guān)研究報(bào)道，但研究結(jié)果存在較大分歧，上思縣多年的實(shí)踐證明：合理的間套種可以使甘蔗和玉米協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，可提高甘蔗地的復(fù)種指數(shù)，有效解決甘蔗與玉米爭(zhēng)地的問題，實(shí)現(xiàn)時(shí)間與空間的充分利用，達(dá)到錢糧雙收的目的［5-8］。也有研究表明，甘蔗行間套種玉米或黃豆、甘蔗減產(chǎn)多，不可?。?-10］。2019年，崇左市400萬(wàn)畝甘蔗產(chǎn)業(yè)基地，大力推廣甘蔗間套種青飼玉米，提高甘蔗種植綜合效益，同時(shí)為崇左發(fā)展牛羊養(yǎng)殖業(yè)提供更為豐富的秸稈資源，2020年全市計(jì)劃推廣甘蔗間套種青飼玉米面積3萬(wàn)畝，力爭(zhēng)每畝新增青飼玉米1.5噸、產(chǎn)值450元以上，全市新增青飼玉米4.5萬(wàn)噸、增加產(chǎn)值1350萬(wàn)元以上。到2022年，力爭(zhēng)全市甘蔗間套種青飼玉米推廣面積達(dá)到100萬(wàn)畝。因此，本文結(jié)合前人研究基礎(chǔ)和實(shí)地調(diào)研崇左市推廣甘蔗間套種青飼料玉米的推廣情況進(jìn)行總結(jié)和分析，以期為我國(guó)甘蔗主產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1 調(diào)查方法

1.1 調(diào)查材料

以廣西桂南、桂中和桂西北地區(qū)主要蔗區(qū)的“雙高糖料蔗”基地種植為調(diào)查對(duì)象，于2020年3～5月分別深入各個(gè)蔗區(qū)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。

1.2 調(diào)查內(nèi)容與方法

調(diào)查方法采用面上調(diào)查、數(shù)據(jù)收集和實(shí)地調(diào)查相結(jié)合。面上調(diào)查包括查看資料，聽取各縣蔗區(qū)農(nóng)業(yè)局、糖業(yè)局等部門關(guān)于甘蔗間套種玉米情況介紹；數(shù)據(jù)收集包括查閱歷史資料和實(shí)地抽樣調(diào)查和分析甘蔗間套種生長(zhǎng)情況、間套種模式等。

2 結(jié)果與分析

2.1 宿根蔗間套種玉米

我國(guó)宿根蔗間套種玉米歷史悠久，主要有每行間種和隔行間種二行兩種方式。早期研究結(jié)果表明，一行甘蔗間種一行甜玉米均影響甘蔗產(chǎn)量，間種密度越大，減產(chǎn)越大，與不間種產(chǎn)量比較，每畝間種1646株以上的，差異達(dá)顯著水平，間種1262株以下的則不顯著。隔行甘蔗間種二行甜玉米畝種1686株，雖比每行蔗間種一行玉米畝種1646株多46株，但有邊行優(yōu)勢(shì)，光照條件得到改善，甘蔗產(chǎn)量不受影響，而比不間種的甘蔗高，這可能有其它因素影響待查，但可說明利用邊行優(yōu)勢(shì)至少可減少間種帶來互相蔭蔽的影響［3］。另外，也有開展研究宿根蔗間套種玉米早播（2月10日）、中播（2月25日）、中晚播（3月12日）、晚播（3月27日），不播（對(duì)照）4個(gè)處理。結(jié)果表明，玉米中晚播的土地復(fù)合產(chǎn)值最高為75564.57元/hm2，除去玉米農(nóng)資投入成本5550元/hm2，相對(duì)于純種甘蔗60428.31元/hm2，可增加收益9586.26元/hm2［11］。從前人研究結(jié)果說明，宿根甘蔗比春植蔗萌芽早，前期受玉米蔭蔽影響時(shí)間短，因此宿根甘蔗間種玉米比春植蔗對(duì)甘蔗的影響?。?］；而且隔行間種對(duì)甘蔗影響小于每行都間種［12］。但是，目前宿根蔗間套種模式只能人工操作，由于隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力減少，人工成本迅速增長(zhǎng)，這種模式只能是家庭分散性推廣，規(guī)?；l(fā)展難度還是比較大。

2.2 新植蔗間套種玉米

2.2.1 甘蔗間套種玉米品種篩選

間套種品種搭配要考慮植株高低、株型、生育期、耐陰等因素，因此間套種品種是基礎(chǔ)。甘蔗間套種玉米中，前人對(duì)不同玉米品種進(jìn)行篩選試驗(yàn)，結(jié)果表明，不同品種間套種具有不同結(jié)果，對(duì)甘蔗株高、有效莖數(shù)及產(chǎn)量有一定影響，但有些品種如鮮食糯玉米品種、半緊湊型普通玉米早熟種對(duì)甘蔗產(chǎn)量影響不大［13］。說明，不同玉米品種間套種甘蔗差異比較大，生產(chǎn)上建議生育期短和株型緊湊的青貯玉米。甘蔗間套種玉米的不同甘蔗品種的篩選，還沒有相關(guān)報(bào)道，還有待進(jìn)一步研究。但有研究表明，間套種玉米的甘蔗出苗率減少6.4%，分蘗減少了42.7%，比對(duì)照減少617條，對(duì)照產(chǎn)量最高畝產(chǎn)為7199.6公斤，間套種玉米，畝產(chǎn)6412.5公斤，比對(duì)照減產(chǎn)757.1公斤，差異達(dá)到顯著水平［14］。由此可說明，間套種玉米對(duì)于甘蔗分蘗影響比較大，應(yīng)該選擇分蘗力較強(qiáng)的甘蔗品種。

2.2.2 甘蔗間套種玉米方式

2.2.2.1 播種時(shí)期

甘蔗間套種玉米，兩種作物有共生期，差異在于玉米生長(zhǎng)期較短，因此，兩種作物的播種期配置決定產(chǎn)量形成的關(guān)鍵。在不同甘蔗主產(chǎn)區(qū)播種時(shí)間差異比較大。云南蔗區(qū)甘蔗間套種玉米的種植時(shí)間從當(dāng)年的10月下旬到次年2月下旬均有相關(guān)研究，隴川縣甘蔗間套玉米種植時(shí)間宜在1月下旬前完成，甘蔗間套種玉米效益明顯［15］；保山市在3月下旬種植，結(jié)果表明，比單作的甘蔗產(chǎn)量有所下降，降幅達(dá)8.9%［16］；德宏縣在2月5日種植甘蔗，2月17日種植玉米，結(jié)果表明間套種玉米提高甘蔗產(chǎn)量［12］。廣西蔗區(qū)的北海蔗區(qū)甘蔗可分冬植（12月下旬至次年1月上旬）和春植（1 月下旬至2 月下旬），玉米在2月中下旬播種，結(jié)果表明間套種不影響甘蔗產(chǎn)量［17］；上思縣研究表明，根據(jù)當(dāng)年氣候條件，若氣溫在15℃以上，即可種植，所有間套種工作最好在2月底之前完成，間套種不影響甘蔗產(chǎn)量［15，18］；但也有研究表明，3月16日種植甘蔗，3月17日種植玉米，結(jié)果表明，間套種玉米對(duì)甘蔗分蘗、產(chǎn)量等影響較大［14］，這是否是種植時(shí)間過遲還需要進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。甘蔗間套種玉米除了研究具體時(shí)間外，也利用葉齡來判斷間套種，有研究表明，當(dāng)新植蔗蔗苗長(zhǎng)至2葉1心時(shí)是套種玉米的最佳時(shí)間［19］。上述研究結(jié)果表明，甘蔗間套種時(shí)間對(duì)于主作物甘蔗的產(chǎn)量有影響，不同蔗區(qū)應(yīng)該根據(jù)當(dāng)年氣候條件選擇合理播種時(shí)間，才能產(chǎn)生利益最大化。

2.2.2.2 種植密度

合理密植是實(shí)現(xiàn)甘蔗間套種玉米高產(chǎn)高效的重要技術(shù)途徑。甘蔗間套種玉米兩種作物的產(chǎn)量與種植密度存在必然的關(guān)聯(lián)，隨著種植密度的改變對(duì)作物的產(chǎn)量起到規(guī)定性變化。因此，密度是影響產(chǎn)量的重要因素。前人開展了玉米不同密度試驗(yàn)結(jié)果表明，甘蔗間套種合適密度為21000～25000株/hm2［6，12，15，20］。但也有研究結(jié)果表明，甘蔗間套種玉米合適密度為15000株/hm2［18］、30000株/hm2［21］。說明甘蔗間套種玉米適合密度差異比較大，這可能與蔗區(qū)氣候、品種特性等有關(guān)。但是間套種密度對(duì)玉米的生育進(jìn)程影響不大。

2.2.2.3 間套種主要模式

甘蔗間套種玉米的主要方式有等行距每行種植、等行距隔行種植和寬窄行種植等方式。據(jù)研究表明，甘蔗間套種玉米寬窄行種植模式均能提高甘蔗產(chǎn)量，同時(shí)增加玉米收入，效益提高明顯［6，12，16］；也有研究表明，采用一行甘蔗間種一行玉米的模式，選擇適合的間套種品種和合理種植密度，也能提高甘蔗產(chǎn)量［6，16］。說明甘蔗間套種玉米可以根據(jù)蔗區(qū)情況選擇更理想的模式推廣應(yīng)用。

2.3 甘蔗輪作玉米

廣西甘蔗良種繁育一般在5～7月份，而在5月份繁種之前一直以來都是空閑，因此，如何利用廣西近40萬(wàn)畝的甘蔗良種繁育基地實(shí)行輪作對(duì)于企業(yè)提高效益具有重要意義。因此，2017～2018年廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所開展了甘蔗良種繁育輪作青飼玉米，結(jié)果表明，輪作玉米顯著提高土壤全氮、有效磷、過氧化氫酶、脲酶和細(xì)菌數(shù)，與連作相比分別提高了0.016mg/kg、29.1mg/kg、10.86μmol/d/g、519.11μg/d/g和45.30×104/g；輪作玉米后甘蔗的出苗率、分蘗率、產(chǎn)量和糖分比連作分別提高了3.4%、9.5%、6.2t/hm2和0.63%（數(shù)據(jù)未發(fā)表）。

近來，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所結(jié)合前期試驗(yàn)發(fā)明了“一種甘蔗、青貯玉米、小米3種作物輪作和間套作的方法”，該方法是在同一片土地上間作甘蔗和小米或青貯玉米，每隔3～5年就對(duì)宿根甘蔗地進(jìn)行翻新，在原來種甘蔗的區(qū)域輪作小米或青貯玉米，在原來種小米或青貯玉米的區(qū)域輪作甘蔗，種小米或青貯玉米的位置是每種一茬小米后輪作一茬青貯玉米。因小米和青貯玉米的生長(zhǎng)周期短，基本上可以實(shí)現(xiàn)每種植一期甘蔗就可以實(shí)現(xiàn)種植兩茬小米或者兩茬青貯玉米或者一茬青貯玉米一茬小米，即實(shí)現(xiàn)每年收獲一期甘蔗、兩期小米或兩期青貯玉米或一期青貯玉米和一期小米。因此，本發(fā)明的方法結(jié)合了輪作和間套作兩種種植模式，使土地得到了輪作，避免了連作障礙，同時(shí)使土地得到了充分利用，提高了土地產(chǎn)出量，降低了土地成本，實(shí)現(xiàn)了甘蔗、青貯玉米和小米3種作物的豐收（專利已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性審查階段）。

2.4 甘蔗間套種/輪作玉米推廣情況調(diào)查

2019年9月中國(guó)甘蔗糖都崇左市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局印發(fā)了《崇左市2020年甘蔗間套種青飼玉米工作方案》，目標(biāo)任務(wù)要求2020年，全市計(jì)劃推廣甘蔗間套種青飼玉米面積3萬(wàn)畝，力爭(zhēng)每畝新增青飼玉米1.5噸、產(chǎn)值450元以上，全市新增青飼玉米4.5萬(wàn)噸、增加產(chǎn)值1350萬(wàn)元以上。針對(duì)這個(gè)方案廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所派出專家到崇左市蔗區(qū)開展培訓(xùn)、技術(shù)服務(wù)和調(diào)研。2020年崇左市甘蔗間套種玉米6個(gè)縣（區(qū)）主要是以新植蔗間套種為主，宿根蔗主要在大新縣、龍州縣有少量種植，如圖1所示。江州區(qū)主要推廣寬行種植，行距2.4～3.2米，甘蔗和玉米都實(shí)行機(jī)械化種植，行間種3行玉米，如圖2和圖3所示。大新縣、寧明縣、龍州縣和天等縣主要是開展寬行種植和常規(guī)行距種植，寬行種植采用2.4米行距，行間間種2～3行玉米；常規(guī)行距為1.2米，行間種植一行玉米，如圖4所示。扶綏縣主要采用寬行種植和輪作兩種模式，寬行種植也是采用2.4～3.2米，行間種3行玉米；而輪作主要結(jié)合甘蔗良種繁育基地，先種植玉米收獲后6月份再進(jìn)行甘蔗繁種。

3 甘蔗間套種/輪作玉米討論與分析

3.1 甘蔗間套種玉米

近年來，隨著勞動(dòng)力、地租和農(nóng)資成本的提高，甘蔗效益明顯降低，嚴(yán)重影響農(nóng)民種蔗的積極性，如何提高單位面積甘蔗效益是甘蔗產(chǎn)業(yè)面臨的重大問題。因此，甘蔗間套作最大限度地提高空間利用率，在種植甘蔗的同時(shí)利用空隙種植另外一種作物，對(duì)于甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有促進(jìn)作用。甘蔗間套種青飼料玉米可以通過以下方式推廣應(yīng)用：一是鼓勵(lì)和扶持農(nóng)民、合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)、龍頭企業(yè)參與發(fā)展甘蔗間套種青飼玉米。二是因地制宜、合理布局青飼料加工廠，以降低運(yùn)輸成本。三是推動(dòng)青飼料加工企業(yè)、合作社與種植戶簽訂保價(jià)收購(gòu)合同，實(shí)現(xiàn)訂單產(chǎn)業(yè)，確保種植戶種得出賣得好。甘蔗間套種青飼料玉米可以推進(jìn)青飼加工業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)對(duì)接，培育打造從種到加工、養(yǎng)殖的完整產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展具有重要意義。

圖1 宿根蔗間每行均間套種玉米

圖2 新植蔗寬行距2.4米行距間種3行玉米

圖3 寬行距3.2米行距間種3行玉米

3.2 甘蔗輪作玉米

長(zhǎng)年連作導(dǎo)致蔗株根部的分泌物和殘留物在分解過程中產(chǎn)生的有毒有機(jī)化合物以及甘蔗病毒，對(duì)甘蔗生長(zhǎng)不利；隨著連作時(shí)間的增加，再加上年復(fù)一年大量農(nóng)藥化肥施用，土地肥力及相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)成分將會(huì)越來越低，不利于甘蔗的增產(chǎn)。因此，結(jié)合甘蔗良種繁育輪作玉米對(duì)于合理利用土地空間、改善土壤和提升甘蔗產(chǎn)量，都具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。