甘肅興電灌區豌豆套種大豆高效模式研究

郭繼紅，霍 琳，王成寶，楊思存

（1.甘肅省天水市麥積區農業技術推廣中心，甘肅 天水 741020；2.甘肅省農業科學院土壤肥料與節水農業研究所，甘肅 蘭州 730070）

用地與養地結合，高產與高效并舉是發展持續農業的重要措施［1］。興電灌區是甘肅省白銀市重要的農業綜合商品生產基地，適合玉米、胡麻、油葵、豌豆等多種作物種植［2～6］。近年來由于小麥、小麥套種大豆和小麥玉米帶田輪作，使土壤微生物區系及其代謝產物朝著不利于作物生長的方向發展［7］。套種綠肥雖能改善該系統，但受到灌水條件和效益低的限制［8］。豆類間套混作是用養結合的最佳種植模式，但缺乏成熟的技術。我們在分析豆類生物學特征和市場供需狀況基礎上進行了豌豆套種大豆技術及其效益的試驗研究，預期將此模式導入輪作周期，以協調土壤系統中物質轉換與平衡，提高農田系統的經濟和生態效益。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示豌豆品種為美國針葉豌豆，由甘肅省農業科學院自美國引育；大豆品種為汾豆8號。

1.2 試驗地概況

試驗設在靖遠縣北灘鄉景灘村。海拔1 645m，年均降水量250mm，蒸發量2 369mm，年平均氣溫6.6℃，＞0℃積溫為3 208℃，＞10℃積溫為2 622℃，無霜期160～170 d，年日照時數2 919 h，太陽總輻射量616.2 KJ/cm2。供試土壤為灰鈣土，耕層（0～20 cm）含有機質7.88 g/kg、全氮0.72 g/kg、全磷0.52 g/kg、堿解氮47mg/kg、速效磷11mg/kg、速效鉀200mg/kg。前茬小麥玉米帶田。

1.3 試驗方法

試驗處理及種植規格見表1。采用隨機區組排列，3次重復，窄幅（幅寬＜110 cm）不等行大豆套種豌豆（下稱窄幅）、寬幅（幅寬≥110 cm）等行大豆套種豌豆（下稱寬幅）各設6個處理，豌豆帶寬均為30 cm，種植3行，每小區種植3帶。播前結合整地基施農家肥30.0 t/hm2、N 69.0 kg/hm2、P2O590.0 kg/hm2。豌豆于3月中旬條播，大豆于4月中旬人工點播，穴距20 cm，窄幅試驗點播3粒/穴，寬幅試驗點播4粒/穴。大豆帶幅即為豌豆帶幅間距離。生育期觀測大豆、豌豆生長發育狀況。灌水視秋季降水而定，一般3～4次。大豆花莢期防蟲1次，豌豆于6月25日收獲。豌豆收獲后結合灌水追施N 52.5 kg/hm2。豌豆收后14 d（大豆結莢期）每小區選取20株分別測定寬幅、窄幅試驗大豆的株高和莖粗，烘干后稱重。其余管理同當地大田。大豆于9月上旬收獲，各小區單收計產。

表1 試驗處理及種植規格

1.4 計算方法

采用半微量凱氏法測定作物籽粒粗蛋白質含量，計算作物粗蛋白質產量。

粗蛋白質產量=作物產量×粗蛋白質含量

2 結果與分析

2.1 豌豆收獲時帶幅組合對大豆生長發育的影響

田間觀測表明，在豌豆凈帶幅為30 cm條件下，大豆帶幅變化對豌豆階段發育和個體生長無明顯影響，但對大豆影響明顯。在窄幅試驗中，大豆帶幅小于或等于50 cm處理的大豆開花期、結莢期均較帶幅50 cm以上的處理分別推遲3、4 d。從表2可以看出，寬幅試驗中，豌豆收獲時大豆株高與其帶幅呈極顯著負相關，即株高隨著其帶幅加寬而顯著變矮；莖粗和干物質重與其帶幅呈極顯著正相關。可見帶幅組合對共生期大豆生長發育有明顯影響，這種影響符合作物個體生長發育與營養面積、生長空間依賴關系的一般規律。

表2 豌豆收獲時大豆生長發育狀況（寬幅試驗）

2.2 帶幅組合對大豆后期生長發育的影響

田間群體生長觀測顯示，隨著豌豆收獲和大豆開花期灌水、追肥，窄幅試驗各處理和寬幅試驗處理1、處理2、處理3、處理4中的大豆依次封壟，而寬幅試驗處理5、處理6帶間留有空隙，且各處理群體高差值日漸變小。對大豆個體的測定結果表明，帶幅組合對大豆后期生長及干物質積累仍有一定影響。由表3可見，豌豆收獲14 d后，總帶幅70 cm處理（窄幅處理1）大豆個體發育最差，其余處理間株高相差雖不大，但莖粗差異都變大，特別是在干物質積累上差異更大。其中，總帶幅100 cm處理（窄幅處理5）的20株大豆株干重最重，是其它窄幅處理的1.51～4.22倍。而在寬幅試驗中，由于大豆帶幅均大于70 cm，大豆生長發育受空間效應影響，田間觀察各處理間無明顯差別。

表3 豌豆收后14 d大豆生長狀況（窄幅試驗）

2.3 帶幅組合對產量和粗蛋白質產量的影響

由表4可以看出，不同處理豌豆產量均隨總帶幅變寬而呈波動遞減趨勢，這是由于豌豆帶幅相對變小所致。窄幅處理中，大豆產量隨總帶幅變寬呈先增加后減少趨勢，總帶幅100 cm的大豆產量最高，為3 921.0 kg/hm2；混合產量和粗蛋白質產量亦最高，分別為6 297.0、1 924.5 kg/hm2；總帶幅70、75 cm處理雖然豌豆的產量較高，但大豆產量、混合產量和粗蛋白質產量均較低；其余3個處理的大豆產量、混合產量和粗蛋白質產量居中。寬幅試驗中，大豆產量以總帶幅130 cm處理最高，為2 677.5 kg/hm2；其次為總帶幅110 cm處理，為2 586.0 kg/hm2。混合產量、粗蛋白質產量均以總帶幅110 cm處理最高，分別為4 452.0、1 332.0 kg/hm2。統計帶幅組合與混合產量組成得出，在總帶幅小于90 cm組合中，混合產量以豌豆產量為主，占總產量的57.9%～67.3%；而在總帶幅大于或等于90 cm組合中，混合產量以大豆產量為主，占總產量的52.0%～65.6%。

表4 不同處理籽粒及粗蛋白質產量

表5 不同帶幅處理經濟效益

2.4 帶幅組合對帶田經濟效益的影響

從表5可以看出，在豌豆帶幅均為30 cm種植規格下，不同處理的生產成本都隨總帶幅加寬呈波動遞減趨勢，但各帶幅組合處理間相差不大。不同帶幅處理中效益以窄幅總帶幅100 cm處理最高，產值為18 867.60元/hm2，凈產值15 729.00元/hm2，產投比5.01。

3 小結與討論

1）在甘肅沿黃灌區，豌豆套種大豆的適宜模式為總帶幅100 cm，其中豌豆凈帶幅30 cm，種3行，行距15 cm，播種量148.5 kg/hm2；大豆帶幅70 cm，種3行，行距20 cm，株距20 cm，3粒/穴，播種量45萬粒/hm2。

2） 豌豆套種大豆是以大豆生長為主的搭配組合，大豆的生長和產量不但決定了該模式的生產力，而且決定了帶田經濟效益的高低。經測算，該模式的混合產量比單種小麥低16.5%，但凈產值和投資效益卻比單種小麥分別高40.8%和40.7%，同時粗蛋白質產量亦高91.2%，固氮量92.4 kg/hm2。由此說明，該模式的增收和生態效益明顯，是適合興電灌區發展高效可持續農業的一種較好的種植模式。

［1］ 楊思存，王建成，霍 琳，等.興電灌區主要帶田系統生產力研究［J］.干旱地區農業研究，2005，23（2）：169-175.

［2］ 霍 琳，王建成，楊思存.興電灌區油葵／豌豆帶田高產高效種植模式研究［J］.甘肅農業科技，2002（5）：11-12.

［3］ 李 隆，楊思存，李曉林，等.春小麥大豆間作條件下作物養分吸收積累動態的研究［J］.植物營養與肥料學報，1999，5（2）：164-172.

［4］ 楊思存，霍 琳，王建成.興電灌區油葵/豌豆帶田優化施肥方案研究［J］.甘肅農業科技，2002（1）：29-32.

［5］ 李 隆，楊思存，孫建好，等.小麥/大豆間作中作物種間的競爭作用和促進作用［J］.應用生態學報，1999，10（2）：197-200.

［6］ LONG LI，SICUN YANG，XIAOLIN LI，et al.Interspecific complementary and competitive interactions between intercropped maize and faba bean ［J］.Plant and Soil，1999，212：105-114.

［7］ 盛秀蘭，金秀琳，鄭 果，等．甘肅省小麥根病病原種類及致病性研究［J］．西北農業學報，1997，6（1）：35-38．

［8］ 包興國，曹衛東，楊文玉，等．甘肅省綠肥生產歷史回顧及發展對策［J］．甘肅農業科技，2011（12）：41-44．