芋/馬鈴薯間作模式優化試驗

趙永彬，屈為棟，陳海平，陳銀龍

(臺州市農業科學研究院，浙江 臨海 317000)

耕地是人類賴以生存的戰略資源。我國用占全球7%的耕地養活著20%的人口，而且耕地面積還在逐年下降[1]。因此，解決耕地減少與人們需求不斷增加的矛盾是農業科研的重點工作之一。間套作是指在同一土地上按一定比例合理分帶種植2種或2種以上的農作物。合理的間套作能充分利用作物在生長周期不同形態學和生態學等方面的差異，可提高作物對光、熱、水、土等資源的利用，是一種高效集約的種植模式[2-3]，這在農業生產中具有悠久的歷史。浙江耕地資源相對較少，但水熱條件較好，可以通過提高土地復種指數，挖掘耕地利用潛力以提高農作物總產量，增加經濟效益。

芋是世界重要的蔬菜之一，中國年種植面積在10萬hm2左右[4]，浙江是芋主產區之一，芋產品深受廣大消費者喜愛。馬鈴薯是重要的菜糧兼用作物，在人們的日常消費中占有極大比例，浙江年產量在25萬t左右[5]。利用這兩種作物物候期差異，可進行有效間作。芋生長期為2月至10月底左右，而馬鈴薯則在5月底前采收完畢。芋前期生長速度慢，馬鈴薯生長速度快，兩種作物在生長發育的周期里具有互補性，同時又有交叉性，在馬鈴薯收獲之前，以馬鈴薯利用光、熱、水、氣和空間為主，芋以出苗、保苗為主；在馬鈴薯收獲以后，就以芋利用光、熱、水、氣和空間等自然資源。該系統與馬鈴薯和蕪菁、甘藍等間作具有相似性[3]。試驗以芋/馬鈴薯間作體系為對象，優化栽培模式，以提高土地利用率及經濟效益。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2015年2月至2016年11月在臺州市農業科學研究院本部基地(浙江省薯芋類種質資源圃)進行。試驗田土壤為壤土，排灌方便，土壤肥力中等，前茬為蒲瓜。

芋品種為仙居紅芋，系從浙江省薯芋類種質資源圃保存的資源中篩選出的優異地方品種，為仙居縣主栽的早熟品種，在當地栽培面積較大。馬鈴薯選用東農303、中薯5號、興佳2號、荷蘭7號、荷蘭15號共5個品種，為近年來當地的主栽品種。

1.2 處理設計

間作馬鈴薯品種篩選。芋、馬鈴薯同時于2月8日播種。起壟栽培，壟寬100 cm，溝寬15 cm，每壟中間種芋1行，馬鈴薯種于兩側各1行，芋株距35 cm，馬鈴薯株距30 cm。各參試品種每重復100株，重復3次。

馬鈴薯/芋間作模式篩選。處理1：于2月10日播馬鈴薯，起壟栽培，壟寬90 cm，每壟種2行，株距30 cm。3月10日芋單獨育苗，馬鈴薯采收前10 d移栽芋于馬鈴薯行中間，株距35 cm。處理2：芋和馬鈴薯播種時間均在2月10日，起壟栽培，壟寬100 cm，溝寬15 cm，每壟中間種芋1行，馬鈴薯兩側種植，芋株距35 cm，馬鈴薯30 cm。分別以單作芋(處理3)及單作馬鈴薯(處理4)為對照，單作均按當地習慣定植。考察馬鈴薯、芋產量、經濟效益。

間作壟寬優化。起壟栽培，設壟寬80、90、100 cm 3個處理，溝寬15 cm，壟中間種植芋1行，兩邊各種植1行馬鈴薯，芋株距35 cm，馬鈴薯株距30 cm，以對應壟寬種植1行芋為對照。另以壟寬70 cm常規密度種植馬鈴薯或芋為對照2。

1.3 數據測定與處理

馬鈴薯考察產量及商品性；芋測定小區產量。計算產值，土地當量比。

產值：以試驗2年馬鈴薯、芋批發價的平均值為基礎計算，馬鈴薯1.4元·kg-1，芋1.6元·kg-1。

土地當量比，同一農田中2種或2種以上作物間混作時的收益與各個作物單作時的收益之比。>1表示間作比單作效率高，<1表示間作比單作效率低[6]。本試驗中土地當量比=(芋間作時的產量÷芋單作時的產量)+(馬鈴薯間作時的產量÷馬鈴薯單作時的產量)。

2 結果與分析

2.1 間作馬鈴薯品種篩選

5個馬鈴薯品種收獲期集中在4月下旬至5月初，此時芋正處于苗期，生長量極小，馬鈴薯對芋生長影響不大。由表1可知，荷蘭15號單株結薯數最多，為6個；其次為東農303；而荷蘭7號最少，為4.0個。單株產量以荷蘭15號最高，興佳2號次之，荷蘭7號最低，單位面積產量排序和單株產量排序一致。小薯率東農303為68%，荷蘭15號為34%,興佳2號為39%。綜合看，荷蘭15號雖然產量及小薯率表現優異，但青皮情況較為嚴重，而興佳2號無論產量、小薯率、還是青皮情況，表現均較為突出。綜合評價，間作馬鈴薯品種選用興佳2號較好。

表1 5種馬鈴薯品種間作產量表現

2.2 不同栽培模式對產量及產值的影響

從表2可以看出，無論處理1還是處理2，單一作物產量均低于相應的單播產量。馬鈴薯產量處理1比處理4降低了11.3%，處理2比處理4降低了13.0%。芋產量處理1比處理3降低了36.8%，處理2比處理3降低了15.0%。但2種間作模式的總產量均比單作的高，土地當量比均大于1，說明這兩種栽培模式均可以提高土地利用率，而且處理2土地當量比達到了1.72。從產值角度看，2種間作模式均高于單作；在間作處理中，處理2為90 495元·hm-2，比處理1高11 573元·hm-2。而且處理1中馬鈴薯采收后再進行芋的移栽，人工花費較處理2高，因此馬鈴薯/芋間作以處理2模式較好。

表2 馬鈴薯/芋間作不同栽培模式的產量和產值

2.3 間作壟寬對產量與產值的影響

間作壟寬直接影響作物對光、熱、水、氣和空間等資源的分配利用，進而影響作物的產量形成。表3表明，和單作相比，間作對馬鈴薯和芋的產量有一定的負面影響，但總產量均比單作有較大的增加。間作的土地當量比和產值均高于芋或者馬鈴薯單作。間作壟寬80、90、100 cm的土地當量比分別達到1.34、1.76、1.73。間作壟寬90 cm產值最高，達到90 573元·hm-2。如考慮用種、用工、施肥等成本因素，結合田間操作簡易性，認為采用間作壟寬100 cm較好。

另外，通過仙居紅芋主產區調查，該品種單作種植壟寬一般100 cm左右。由表3可知，隨著壟寬的加大，單株產量隨之提高，但單位面積內株數減少，導致產量相對降低。采用相對高密度栽培，且在不影響田間操作的情況下，單作壟寬80 cm最好，產量達到35 239 kg·hm-2，比常規100 cm壟寬增產15.7%。而當壟寬低于70 cm時，單株產量降低明顯，單位面積產量也低于其他壟寬，且不利于田間操作。

表3 密度對馬鈴薯/芋間作產量與產值的影響

3 小結與討論

資源的高效利用是間套作優勢的生物學基礎，合理的間套作能獲得更多的積溫和光照，但二者也存在競爭關系[7]。在馬鈴薯/芋間作體系中，這兩種作物共生期在4—5月份馬鈴薯采收前，此時芋正處于苗期，生長量極小，對土壤、光照等資源需求量不大。二者間作可以提高資源利用效率。本研究顯示，100 cm壟寬間作與二者單作相比，可使單位面積產量增加85.8%。同時這也反映了二者之間在對資源的利用上存在競爭關系，進而影響產量不能達到增產100%效果。這與一些馬鈴薯與其他作物間套作的研究結果基本一致[1,7-8]。

試驗結果表明，在本試驗條件下，選用興佳2號馬鈴薯與仙居紅芋進行間作可以取得較為滿意的經濟效益。間作方法為起壟同期播種，壟寬100 cm，溝寬15 cm，每壟中間種1行芋，兩側各種植1行馬鈴薯。