旱地馬鈴薯間作玉米、玉米間作大豆效益分析

周永華,符明聯,程德榮,趙嚴林,謝 娟

(1瀘西縣農業技術推廣中心 ,云南瀘西 652400;2云南省農業科學院經濟作物研究所,昆明 650205)

玉米是全世界最重要的糧食、飼料、經濟兼用作物,在國民經濟和人民生活中占有愈來愈重要的地位[1]。然而隨著市場經濟體制的逐步發展,價值規律對玉米生產調節作用日益增強,同時為調整糧食生產的產業結構,玉米間作受到極大重視。據調查,全國約有0.2億公頃間作面積,如按每公頃增產1 500 kg計算,則可增加糧食 300億公斤,解決近 1億人口的糧食問題。鑒于此,玉米立體種植勢在必行[2]。玉米與其它作物間作,通過各類作物的不同組合、搭配構成多種作物、多層次、多功能的作物復合群體,巧妙的運用時空差,將夏與秋、高與矮、喜光與耐蔭等不同習性作物組合配套,既保證各自發展,又互相促進和補充,從而提高對土地、時間、光能、熱能等的利用率[3]。

目前,各地已開展了大量的玉米間作研究。黃高寶研究認為,小麥、玉米帶狀間作下,籽粒產量分別比單作小麥、玉米提高169.7%和12.11%[4]。黃玉明等研究認為,地膜早熟玉米和大豆間作套種,凈產值較單作玉米增收 6 300元 /hm2,較單作大豆增收 5 400元 /hm2,效益十分顯著[5]。項覺生等開展蘇玉20與豆類、蔬菜、棉花等的多元多熟制種植研究,形成了 4種多元多熟高效立體種植模式,實施了產業化經營,增產增效顯著[6]。

瀘西縣是云南極具代表性的山區縣,玉米、馬鈴薯、豆類是其主要作物和經濟來源。瀘西縣在 2010年間套作技術推廣應用中,實施了玉米間豆類 1.33萬公頃,馬鈴薯套玉米 3 300 hm2,每公頃增產糧食 435.75 kg,新增糧食總量 726.35萬公斤,取得了較顯著的經濟和社會效益。本文針對項目實施中的試驗結果進行效益分析,以為旱地農業產區開展間作提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 材料

玉米、馬鈴薯、大豆分別選用當地大面積推廣品種路單 3號、合作 88和 8157。

1.2 方法

試驗設在瀘西縣三塘鎮 ,地處東經 103°31′34″,北緯 24°27′25″,海拔 1 820 m,年平均氣溫 14.6℃ ,年平均降雨量1 101.27 mm。黃壤土,肥力中等。試驗設馬鈴薯間作玉米(3月上旬播種馬鈴薯,4月下旬行間間作玉米)、玉米間作大豆(4月下旬播種玉米,5月上旬行間間作大豆)、凈作玉米(4月下旬播種)、凈作馬鈴薯(3月上旬播種)、凈作大豆(5月上旬播種)5個處理(各處理具體種植列于表1)。隨機區組設計,在5戶農戶田中各種植 1個重復,共5次重復,小區面積150 m2。

收獲時進行各種作物的經濟性狀考察和小區產量測定,按綜合市場價玉米 2.05元 /kg、馬鈴薯 1.50元 /kg、大豆 5.10元/kg計算產值。在Excel下進行數據整理,采用 DPS數據處理系統進行差異顯著性分析。

表 1 各處理具體種植情況Table 1 The planting design of different treatments

2 結果與分析

2.1 不同栽培模式下單位面積產值分析

受 2010年馬鈴薯價格大幅提升的影響,高產的馬鈴薯主導了單位面積農作物產值,即使是間作下每公頃增加了1 500 kg的玉米產量,也無法抵消馬鈴薯的減產損失。但馬鈴薯間作玉米和玉米間作大豆產值均極顯著高于玉米、大豆凈作。從充分利用土地,提高單位面積產值來看,馬鈴薯優勢生產區可增加馬鈴薯生產面積,而玉米、大豆優勢區域宜采用間作栽培模式。

表 2 不同栽培模式的產值分析Table 2 Analysis on output of different cultivation modes

2.2 間作下作物產量構成分析

2.2.1 馬鈴薯玉米間作與凈作的產量構成變化

表 2顯示,與凈作玉米相比,馬鈴薯間作玉米時玉米的每穗粒數由 553.21粒減少到 493.50粒,降低10.79%,差異顯著;百粒重由30.01 g提高到 30.55 g,增加了1.80%,但差異不顯著;受單位面積株數大幅度降低的影響,每公頃產量由 6 780.0 kg降到 1 957.8 kg,減少 71.12%,減產極顯著;而與凈作馬鈴薯相比較,間作下的馬鈴薯每塘鮮薯重量由 0.48 kg提高到0.54 kg,增加了12.50%,但差異也不顯著。同樣受種植塘數的影響,每公頃鮮薯產量由23 400.9 kg降低到18 001.5 kg,減少 23.07%,減產極顯著?？梢?馬鈴薯間作玉米時,玉米的籽粒增大,馬鈴薯的塘重增加,但產量顯著下降。

折合糧食產量以玉米凈作時最高,為 6 780.0 kg/hm2,其余兩種種植方式下的糧食產量差異顯著?？梢?從提高我國糧食總產量來看,旱地以種植玉米效果最好,考慮作物搭配,可采用間作方式。同時,間作時需要綜合考慮兩種作物的特性,盡量增加單位面積上的有效植株數(塘數),以提高各種作物的產量,達到增產的目的。

2.2.2 玉米大豆間作與凈作的產量構成變化

表 4顯示,與凈作相比,間作大豆時玉米的每穗粒數由 553.21粒減少到 538.26粒,降低 2.70%,差異不顯著;百粒重由 30.01 g降低到 28.00 g,降低了6.70%,差異極顯著;由于單位面積植株數量一致,每公頃產量由 6 780.0 kg降低到 6 706.8 kg,僅減少1.08%,減產不顯著;而與凈作大豆相比較,間作下的大豆百粒重由25.00 g提高到25.74 g,增加了2.96%,差異顯著。雖然每公頃種植株數差異不大,但每公頃大豆產量僅345.0 kg,減少了75.25%,減產極顯著。

折合每公頃糧食產量以間作最高,為 7 224.3 kg,但與凈作玉米的產量無顯著差異,兩者均與凈作大豆的糧食產量差異極顯著?？梢?玉米間作大豆時,雖然玉米的百粒重降低明顯,但對產量影響不大,而大豆的產量較低。

表3 玉米馬鈴薯間作與凈作比較Table 3 Comparative analysis of intercropping mode of maize and potato and single cropping

表 4 玉米大豆間作與凈作比較Table 4 Comparative analysis of intercropping mode of maize and soybean and single cropping

3 討 論

高稈作物與矮稈作物間套作,充分利用土地、光照等自然條件,提高單位面積上農作物的生產量,實現用有限的土地資源生產出更多的糧食,以滿足人民的需求,得到了農業專家和農業主管部門的廣泛認可,并成為西南山區農業生產的一種主要種植模式。但作物間套作時,不可避免的存在對肥料和光照等資源的競爭。合適的套作方法已成為研究的主要方向。

一般來說,玉米在與馬鈴薯套作時,馬鈴薯植株生長旺盛,但結果率降低,每塘產量下降。本研究分析發現,馬鈴薯套作玉米時,玉米的籽粒增大,馬鈴薯的塘重增加,但產量顯著下降。可見,通過調整玉米和馬鈴薯的種植密度可以達到一種相對平衡,獲得馬鈴薯和玉米的雙豐收。間套作時需要綜合考慮玉米和馬鈴薯各自的特性,盡量增加單位面積上的有效植株數(塘數),以提高各種作物的產量,實現間套作充分利用光照等自然條件,達到增產的目的。

大豆是喜光作物,在與玉米間作時,受玉米遮蔭的影響,產量降低。本研究表明,間作大豆時,玉米的百粒重降低明顯,但對產量影響不大,而大豆的產量極低。但是,大豆作為固氮作物,在不影響玉米產量的同時,間作大豆可減少氮肥用量并達到適度增產增收的目的,是一種可供采用的間作方法。但應以收獲玉米為主,大豆作為補充。

2010年,受馬鈴薯價格大幅度上升的影響,馬鈴薯的產值成為作物產值的主要構成部分,雖然玉米馬鈴薯間作下馬鈴薯產量較凈作下降低23.07%,但增收的玉米產值無法彌補減少的馬鈴薯產值,單位面積產值仍以凈作馬鈴薯最高。但從增加糧食產量來說,凈作玉米或采用馬鈴薯間作玉米均能獲得比凈作馬鈴薯高的產量。要達到馬鈴薯套作玉米增產增效的目的,需要在盡可能減少對馬鈴薯產量影響的同時,增加單位面積上玉米的種植密度。

[1]佟屏亞,羅振峰,矯樹凱.現代玉米生產 [M].北京:中國農業出版社,1998.

[2]李彩虹,吳伯志.玉米間套作種植方式研究綜述 [J].玉米科學,2005,13(2):85-89.

[3]丁黎明,張圣旺,劉裕玲.玉米多元多熟種植模式的特點、效益及栽培技術[J].農業技術經濟,1998,(6):61-62.

[4]黃高寶.集約栽培條件下間套作的光能利用理論發展及其應用 [J].作物學報,1999,25(1):16-24.

[5]黃玉明,黃建國,任 琴,等.早熟玉米與大豆間套栽培技術 [J].現代農業科技,2010,(12):66.

[6]項覺生,黃陸飛,袁建華,等.玉米新品種蘇玉20間套種高效安全生產配套技術集成與示范 [J].江蘇農業科學,2009,(5):111-113.