甘蔗套種西瓜、大豆的效益

陳燕麗+蘇天明+蘇利榮+李琴+秦芳+何鐵光

摘要：研究甘蔗套種西瓜、大豆對作物農藝性狀、產量、品質及效益的影響，為蔗區推廣甘蔗套種西瓜、大豆種植模式提供參考。設置4個施肥處理：CK1（甘蔗單種，不施肥），CK2（甘蔗單種，施化肥），T1（甘蔗套種西瓜，施化肥+牛糞），T2（甘蔗套種大豆，施化肥+牛糞）。結果表明，與CK2相比，T1處理的甘蔗增產2.5 t/hm2，西瓜產量 1.02 t/hm2，總經濟效益增加 3 090元/hm2；T2處理的甘蔗減產7.61 t/hm2（但沒有達到顯著水平），大豆產量 0.35 t/hm2，總經濟效益增加720元/hm2；西瓜肉總塘含量為8.59%，大豆粗蛋白含量為36.15%，達到了同類農產品的品質指標。甘蔗+西瓜、大豆的套種模式與甘蔗單種模式相比，提高了經濟效益，T1處理增加的經濟效益遠高于T2處理，適合于水肥條件好、勞動力充足的蔗區推廣，T2模式操作簡單，適合大面積推廣。

關鍵詞：甘蔗；套種；西瓜；大豆；效益

中圖分類號： S344.3文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）07-0133-03

甘蔗（Saccharum sinensis Roxb.）原產于熱帶、亞熱帶地區，是世界最主要的糖料作物之一。蔗糖業在我國農業經濟中占有重要地位，僅次于糧食、油料、棉花，居第4位[1]。我國是世界第三大甘蔗產地，而廣西是我國最大的甘蔗產地[2]。甘蔗已經成為廣西的重要支柱產業，但是隨著種植面積的不斷擴大，甘蔗與蔬菜、糧食作物爭地的矛盾日益突出[3]。而且甘蔗普遍連作時間長，蔗地土壤退化嚴重。充分利用土地資源和光照資源，緩解蔗糧爭地矛盾，改善蔗地土壤環境，提高蔗地單位面積的產量和產值刻不容緩。甘蔗整個生長周期長達10～12個月[4]，前期生長比較緩慢，一般有100～110 d[5]，行間有比較大的可利用空間，到6月下旬至7月上旬才進入迅速生長期并逐漸封行。在此期間，蔗株行間就成了裸地，不僅浪費光照資源，而且孳生雜草。根據甘蔗與其他作物生育期、需肥特點、生態位等的不同特點，可以間作其他作物，充分利用同一塊地的空間、時間和土壤養分，提高土地利用率，增加蔗農收入[6]，對實現甘蔗產業的可持續發展有重要意義。在印度、埃及、泰國等國家，甘蔗與紅薯、馬鈴薯、玉米、豆科植物間套作很普遍[7]。在我國也有甘蔗套種玉米、西瓜、花生、大豆、黃瓜、南瓜等的研究[8-12]。朱秋珍等研究表明，甘蔗套種西瓜模式的平均西瓜產量達 24 090 kg/hm2，新增產值達38 544元/hm2，總產值達 78 504元/hm2[13]。蒙彩芳等通過研究甘蔗間套種早熟大豆的結果也顯示，與甘蔗單種模式相比，增收大豆12 000～13 200元/hm2，甘蔗平均增產 36.15 t/hm2，增收8 400～10 500元/hm2，總效益增加16 500～25 500元/hm2[14]。本研究在廣西蔗區甘蔗單產及收益較低、土壤質量持續下降的形勢下，開展甘蔗套種西瓜、大豆的試驗，研究甘蔗套種西瓜、大豆對作物農藝性狀、產量、品質及效益的影響，為在廣西推廣甘蔗套種模式提供技術參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗土壤、肥料的理化性狀如表1所示。試驗甘蔗品種為臺糖22號，大豆品種為桂早2號，西瓜品種為廣西五號無籽西瓜。

1.2試驗時間、地點、方案

試驗從2010年2月始至2010年12月止，在廣西農業科學院南寧市西鄉塘區試驗基地進行。

試驗方案：設4個處理，即CK1（甘蔗單種，不施肥），CK2（甘蔗單種，施化肥），T1（甘蔗套種西瓜，施化肥+牛糞），T2（甘蔗套種大豆，施化肥+牛糞）。CK2、T1、T2的甘蔗化肥施用量保持一致，N、P2O5、K2O施用量分別為300、225、375 kg/hm2，西瓜N、P2O5、K2O施用量分別為60、30、90 kg/hm2，大豆N、P2O5、K2O施用量分別為30、60、30 kg/hm2，西瓜和大豆的牛糞施用量均為8 437.5 kg/hm2；磷肥和牛糞一次性作基肥施用，甘蔗和大豆的氮、鉀基肥與追肥各占50%，西瓜的氮肥在基肥、苗期（6～7張真葉時）、結瓜前期施用比例分別為43%、32%、25%，西瓜的鉀肥在基肥、苗肥、結瓜前期、結瓜中后期的施用比例分別為36%、16%、28%、20%。各處理3次重復，共12個小區，小區面積34 m2，長9.7 m，寬3.5 m，共17行，其中甘蔗9行，間套種作物8行，行長3.5 m，甘蔗行距為1.1 m。

1.3作物種植技術

甘蔗種植密度為112 500芽/hm2，將甘蔗種砍成雙芽種莖，用石灰水浸泡5 min，于種植溝內撒施復合肥，按“品”字形雙行擺放甘蔗種，蓋土、淋水、蓋農膜；西瓜種植密度為 7 050株/hm2，采用穴栽種植技術，首先施用化肥和牛糞，將肥料與土壤攪拌均勻，移栽西瓜苗，淋水，蓋地膜和小天膜；大豆種植密度為112 950株/hm2，呈條帶狀施用化肥和牛糞，攪拌均勻后，采用穴播技術點播大豆，2穴間距30 cm，每穴點播3粒種子，蓋土，厚度以3～5 cm為宜，淋水。

1.4日常管理技術

甘蔗日常管理比較簡單，注意出苗期幫助人工破膜，干旱時灌水、除草，防治病蟲害，6月份進行除草、施肥、培土，12月份收獲；西瓜幼苗期注意淋水，高溫天氣下揭開天膜，兩端通風降溫，大苗期定苗、打側枝、留蔓、人工授粉、除草、施肥、打頂芽、疏花、疏果等，6月初收獲；大豆幼苗期查苗、補苗、淋水，成苗期進行除草、施肥、培土、防治病蟲害，封行期噴多效唑1次，花莢期噴磷酸二氫鉀1次，收獲前20 d打頂心，6月底收獲。

1.5檢測的項目

甘蔗、大豆、西瓜產量，植株氮磷鉀含量，西瓜總糖含量，大豆粗蛋白含量，土壤理化性狀測定按魯如坤的方法[15]進行，肥料理化性狀測定按全國肥料和土壤調理劑標準化技術委員會的方法[16]進行。

1.6檢測方法

植株氮含量測定用灰化-炭化-強酸、雙氧水消解-蒸餾法；植株磷含量測定用灰化-炭化-強酸、雙氧水消解-釩鉬黃比色法；植株鉀含量測定用灰化-炭化-強酸、雙氧水消解-火焰光度計法；西瓜總糖含量測定用蒽酮比色法；大豆粗蛋白含量測定用凱氏法（參照GB/T 5511—2008《谷物和豆類氮含量測定和粗蛋白質含量計算凱氏法》）。土壤測定方法如下：全氮含量測定參照NY/T 53—1987《土壤全氮測定法（半微量開氏法）》；全磷含量測定參照NY/T 88—1988《土壤全磷測定法》；全鉀含量測定參照NY/T 87—1988《土壤全鉀測定法》；速效氮含量測定參照《土壤分析技術規范》中的堿解擴散法；速效磷含量測定參照GB 12297—1990《石灰性土壤有效磷測定方法》；速效鉀含量測定參照《土壤分析技術規范》中乙酸銨提取-火焰光度法；有機質含量測定參照NY/T 1121.6—2006《土壤檢測第6部分：土壤有機質的測定》；pH值測定參照《土壤分析技術規范》電位法。

1.7統計分析方法

用Excel進行標準偏差分析，用SPSS 8.2進行方差分析。

2結果與分析

2.1各處理對作物生物產量的影響

2.1.1各處理對甘蔗生物產量的影響由表2可見，施肥降低了甘蔗葉、梢鮮質量，提高了生物鮮質量和莖質量占比（莖質量/生物鮮質量×100%），即促進蔗葉合成的光合產物向蔗莖方向轉移，從而實現增產的目的。

2.1.2各處理對西瓜、大豆產量性狀的影響表3表明，甘蔗套種條件下，西瓜數達到了7 352.98個/hm2，單瓜質量為 1.39 kg/個，為小型禮品西瓜，適合于甘蔗間套種；大豆植株數達到了5.705 9萬株/hm2，與單株大豆質量共同組成了產量構成因子。

2.2各處理對作物產量及效益的影響

從表4可以看出，甘蔗套種西瓜或大豆取得了較好的增產增收效果。其中，CK2（甘蔗單種，施化肥）和T1（甘蔗套種西瓜，施化肥+牛糞）處理的甘蔗產量顯著高于CK1（甘蔗單種，不施肥）處理的甘蔗產量，甘蔗套種大豆降低了甘蔗的產量，其原因尚不明了，須加強后續研究；甘蔗套種西瓜所取得的經濟效益最高，顯著高于CK1處理的經濟效益，也高于T2（甘蔗套種大豆，施化肥+牛糞）處理的經濟效益，CK1、CK2、T2處理的經濟效益差異不顯著。

2.3各處理對作物養分吸收及品質的影響

從表5可以看出，西瓜根、藤、葉的氮磷鉀養分含量>西瓜皮>西瓜肉，西瓜肉總糖含量達到了8.59%；大豆種子氮、磷含量高于其他器官，鉀含量除了低于豆莢外，均高于其他器官，含水率低于其他器官，說明種子比其他器官吸收了更多的氮、磷、鉀養分，粗蛋白含量達到了36.15%。

3結論與討論

本研究表明，施化肥的甘蔗產量遠大于不施化肥的甘蔗產量，說明施肥有增產效果。甘蔗與西瓜套種模式的甘蔗產量高于甘蔗單種模式的甘蔗產量，這與朱秋珍等的研究結果[13，17]一致，但是本研究結果差異不顯著，這可能與套種模式、栽培技術有關，本試驗只選用了1種套種模式，今后可加強不同品種、套種模式、施肥技術方面的研究。趙自冬等的研究結果表明，甘蔗與不同大豆品種套種，收益有所不同[18]，本研究套種大豆降低了甘蔗的產量，這與張慧娟等的研究結果[19-20]存在差異，其原因可能與作物品種、種植密度、栽培管理技術等的差異有關。大豆粗蛋白含量達36.15%，處于前人報道的大豆品種資源粗蛋白含量變動范圍（34.00%～4983%）之內[21]，甘蔗套種大豆，甘蔗產量稍有下降，但未達顯著水平。

綜上所述，甘蔗與西瓜或大豆的套種模式與甘蔗單種模式相比，大大提高了經濟效益，甘蔗與西瓜的套種模式通過提高甘蔗的莖質量/生物鮮質量比例而增加甘蔗產量，甘蔗與大豆的套種模式引起甘蔗產量稍有下降，但不顯著。西瓜肉總糖含量和大豆粗蛋白含量達到了同類農產品的品質指標含量水平。因此，甘蔗與西瓜或大豆的套種模式可在廣西蔗區大面積推廣應用。

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