山東德州地區(qū)德棉10號與綠豆和辣椒間作的可行性研究

趙文超 王汝明 齊洪鑫 張愛民 董靈艷 李鳳瑞 張東樓 楊秀鳳 史加亮

摘要：為了探索山東德州地區(qū)德棉10號與綠豆及辣椒間作種植的可行性，通過田間試驗研究棉花與綠豆和棉花與辣椒間作種植模式對棉花產量和纖維品質的影響。結果表明：與單作棉花（CK）相比，兩種間作種植模式對棉花的產量構成因素和纖維品質均沒有顯著影響，棉花與綠豆間作的棉花產量與單作棉花相當，但增收綠豆366.0kg/hm2，較CK盈利3114.1元/公頃;棉花與辣椒間作的棉花產量較單作棉花減少785.8kg/hm2，但增收辣椒1506.1kg/hm2，比CK盈利13189.2元/公頃。由此可見，棉花與綠豆和棉花與辣椒間作種植模式具有良好的經濟效益和推廣前景。

關鍵詞：德州地區(qū);德棉10號;綠豆;辣椒;間作種植模式

中圖分類號：S562.047

文獻標識碼：A

文章編號：2095-3143（2022）01-003405

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2022.01.006

間作可以充分利用較少資源提高單位面積產出，同時產生多種生態(tài)效益，是一種利用生物多樣性的可持續(xù)農業(yè)發(fā)展模式[1-2]。相關研究表明，合理的棉花間作模式能夠充分利用光、熱、水、肥等自然資源，在時間和空間上實現資源的集約化利用，有效提高養(yǎng)分的吸收與利用，同時，間作在一定程度上可控制作物病蟲害，抑制雜草的生長，進而實現高產高效[3-5]。

棉花是是紡織工業(yè)的主要原料，也是廣大人民的生活必需品，在國民經濟發(fā)展中的地位舉足輕重。山東省是全國重要的棉花生產、消費和紡織品服裝出口大省。但近年來，受植棉比較效益低、機械化程度低等因素影響，山東省棉花生產呈現下滑態(tài)勢[6-7]。因此，改革棉花傳統種植方式是破解當前棉花產業(yè)困境的重要技術途徑。棉花與其他作物的間作復種是山東省棉花種植結構轉型的重要橋梁，但目前對棉花與綠豆和棉花與辣椒間作種植模式的研究比較少，因而，系統研究棉花與綠豆和棉花與辣椒間作種植模式及其配套栽培技術，探索兩種間作種植模式的可行性，可以為農業(yè)結構調整做出有益探索，為棉花高產高效、可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐，并有效推進山東省棉花供給側結構性改革，助力鄉(xiāng)村振興。

1材料與方法

1.1試驗地，點概況

試驗于2020年在德州市農業(yè)科學研究院科技園試驗基地進行。試驗地為潮土，土壤有機質1.80%、全氮1.34g/kg、速效磷28.56mg/kg、速效鉀124.05mg/kg，pH值7.72。試驗點的氣候類型屬于暖溫帶半濕潤季風氣候，特點是冬季寒冷干燥，夏季高溫多雨，降雨量主要集中在8月。2020年棉花生長季節(jié)（4月～10月）的累積降雨量和平均月氣溫分別為509.3mm和20.9℃。

1.2試驗設計

棉花供試品種為德棉10號，種植密度為45000株/公頃。辣椒供試品種為德紅2號朝天椒，種植密度為150000株/公頃。綠豆供試品種為綠豆16，種植密度為150000株/公頃。試驗采用隨機區(qū)組排列，設棉花單作（CK），棉花與綠豆間作，棉花與辣椒間作三種方式，其中間作模式中棉花的種植密度與單作的相同。

在棉花與辣椒和棉花與綠豆的間作體系中，每個小區(qū)由2個間作帶幅組成，采用3+2模式，即種植3行棉花+2行辣椒或3行棉花+2行綠豆組成一個完整的間作帶幅。其中棉花等行距種植，行距為0.76m，辣椒的行距及棉花與辣椒間距均為0.5m;綠豆的行距及綠豆與棉花的間距均為0.4m，行長為8m，重復3次，共計9個小區(qū)。

1.3田間管理

棉花在2020年4月28日播種，分別在9月28日和10月25日收獲兩次;綠豆在2020年5月10日播種，在7月21日收獲;辣椒在2020年5月11日移栽，在10月15日收獲。棉花采用不整枝，于7月18號打頂。其他田間管理如間苗、定苗、化學調控、施肥、病蟲害防治、脫葉催熟等按照常規(guī)高產田進行。

1.4測定項目及方法

間作種植模式下棉花分為邊行和中間行兩部分進行調查，選取10株代表性棉株進行定株，進行單株收獲。統計單株有效鈴數，計算鈴數和鈴重。小區(qū)所有棉株實際收獲量（正常吐絮鈴和僵瓣重）加上小區(qū)的10株定株的重量作為實收產量。并在其中隨機選取0.5kg的吐絮棉鈴軋花后測定皮棉產量，計算衣分。第一次收獲時，每小區(qū)隨機選取30朵中部內圍吐絮棉鈴，收獲軋花后，選取15g皮棉送農業(yè)部棉花質量檢測中心（安陽）測定纖維品質。

綠豆收獲前每小區(qū)取典型一致的植株10株，進行室內考種，測量株高，計數主莖分枝數和節(jié)數、株莢數、莢粒數、百粒重，全區(qū)收獲計算產量。

辣椒于成熟期各小區(qū)選取10棵代表性植株測量株高、分枝數，紅果數、綠果數，裝入紙袋中，自然晾干后，稱量生物產量，并計算經濟產量。

1.5數據統計及分析

用MicrosoftExcel2010進行數據編輯和計算，用SPSS21.0-般線性模型程序（GLM）進行方差分析（ANOVA），用新復極差法（Duncan’s）檢驗平均數（P《0.05）。

2結果與分析

2.1不同取樣，點的棉花產量因素和纖維品質變化由表1可知，與單作CK相比，棉花與綠豆間作種植模式中的邊行的籽棉產量顯著高于單作CK，增產幅度為20.6%，對鈴數和鈴重分別增加5.0%和0.5%;而中間行的籽棉產量均略低于單作CK;棉花與辣椒間作種植模式的邊行和中間行的產量略高于單作CK棉花與綠豆間作種植模式具有邊行優(yōu)勢;兩種植模式不同取樣點的纖維品質沒有顯著差異。

2.2三種模式的實收籽棉產量比較

棉花與綠豆間作種植模式的棉花實收籽棉產量略低于單作CK，降幅為1.7%，而棉花與辣椒間作種植模式顯著低于單作CK，降幅為19.7%。表明棉花與綠豆的間作種植模式不會影響棉花的產量，但棉花與辣椒間作種植模式降低了棉花的產量。

2.3間作種植模式下綠豆的農藝性狀及產量情況

經過考察與計算，棉花綠豆間作種植模式下，綠豆的株高為32.7cm，主莖節(jié)數為8.2節(jié)，主莖分枝數為6.2個，每株莢數為21.9個，每莢粒數為10.0粒，百粒重為7.1g，綠豆的籽粒產量為366.0kg/hm2

2.4間作種植模式下辣椒的農藝性狀及產量情況

在棉花辣椒間作種植模式下，辣椒的株高為82.5cm，分枝數為5.3個，單株果重為36.2g，每株的商品果數為66.8個，青果數為30.0個，辣椒的經濟產量為1506.1kg/hm2。

2.5經濟效益分析

棉花與綠豆間作種植模式與當地常規(guī)植棉產量（單作CK）相當，又凈增加了種植綠豆的收益，按2020年當地綠豆的價格為10.0元/千克計算，該模式多盈利3114.1元/公頃。

棉花辣椒間作種植模式的棉花產量比單作CK的棉花產量雖然少收籽棉785.8kg/hm，但多收了辣椒1506.1kg/hm2，按2020年當地籽棉價格8元/千克，辣椒價格15元/千克計算，該模式多盈利13189.2元/公頃，具有良好的經濟效益。

3討論

3.1棉花與辣椒間作種植模式具有良好的生態(tài)效益和經濟效益

每年的6～8月份是山東德州地區(qū)雨水多的生長季節(jié)，不利于辣椒的開花和結果，但是此時棉花正處于生殖生長與營養(yǎng)生長并進階段，是需水高峰期。棉株通過大量吸收水分，為辣椒的正常生長創(chuàng)造了有利條件，使其病害減輕，爛葉懶椒減少。另外，棉花株型高大，也可以為辣椒遮蔭降溫，避免了辣椒的強光直射，減少日灼病的發(fā)生，從而提高辣椒的品質。因此，棉花與辣椒間作種植模式可以實現作物間的優(yōu)勢互補，充分的利用光照和水分條件，具有良好的生態(tài)效益。

棉花辣椒間作種植模式的棉花產量比棉花單作雖然減產，但多收了辣椒，棉花與辣椒間作種植模式可以在原來只生產一季棉花的土地上多生產一季辣椒，投入產出比高[8]，說明棉花與辣椒間作種植模式具有良好的經濟效益。

3.2棉花與綠豆間作種植模式具有良好的生態(tài)效益和經濟效益

棉花與綠豆的生育期以及對養(yǎng)分的偏耗不同[9]，綠豆的生育期短、耐瘠性強，一般年份與棉花間作，棉花的殘肥余水即可滿足其生育需要，不需要額外增肥澆水。二者間作可以實現植株高矮搭配、根系深淺互補，防止土壤養(yǎng)分被偏耗，也可防止雜草生長，減少了中耕除草次數，且綠豆還可以進行生物固氮，并具有誘瓢控蚜的作用[10-13]。本研究結果表明，棉花與綠豆間作種植模式與當地常規(guī)植棉產量相當，在不與糧棉爭地的前提下，又凈增加了種植一季綠豆的收益，增收的綠豆可以提高經濟效益，抵抗市場逆境風險，因此棉花與綠豆間作種植模式具有良好的生態(tài)效益和經濟效益。

4結論

棉花與綠豆和棉花與辣椒的間作等行距種植模式，相對于傳統的大小行間作模式，更有利于田間管理，提高管理效率和機械化水平。同時可以較好地利用光、熱和土地資源，充分利用了生長季節(jié)，增加了單位土地產出和利用率，能緩解作物爭地矛盾，具有經濟意義和社會意義。因此棉花與綠豆和棉花辣椒間作種植模式具有可行性，并有廣闊的推廣前景。

參考文獻

[1]李隆.間套作強化農田生態(tài)系統服務功能的研究進展與應用展望[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2016，24（4）：403415.

[2]蘇本營，陳圣賓，李永庚，等.間套作種植提升農田生態(tài)系統服務功能[J].生態(tài)學報，2013，33（14）：4505-4514.

[3]高硯亮，孫占祥，白偉，等.玉米花生間作效應研究進展[J].遼寧農業(yè)科學，2016（1）：4146.

[4]劉廣才.不同間套作系統種間營養(yǎng)競爭的差異性及其機理研究[D].蘭州：甘肅農業(yè)大學，2005.

[5]黨小燕，劉建國，帕尼古麗，等.不同棉花間作模式中作物養(yǎng)分吸收和利用對間作優(yōu)勢的貢獻[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2012，20（5）：513-519.

[6]魏學文，王桂峰，孫偉琪，等.山東省棉花生產下滑的原因分析及建議[J].棉花科學，2018，40（3）：50-52.

[7]趙文超，史加亮，李鳳瑞，等.黃河流域棉區(qū)棉花與辣椒間作種植模式的可行性研究[J].棉花科學，2020，42（2）：22-27.

[8]肖光輝夏德意.辣椒套種棉花高產栽培技術及效益分析[J].湖南農業(yè)科學，1996（3）：32-33.

[9]王樹安.作物栽培學各論：北方本[M].北京：中國農業(yè)出版社，1994.

[10]趙財，柴強，喬寅英，等.禾豆間距對間作豌豆“氨阻遏”減緩效應的影響[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2016，24（9）：1169-1176.

[11]張運勝.棉花綠豆間作栽培技術[J].作物雜志，1991（4）：29.

[12]崔瑞敏.棉花與綠豆間作技術[J].現代農村科技，2010（5）：19.

[13]秦文利，劉忠寬，智健飛.不同種植模式對棉花產量和土壤養(yǎng)分含量的影響[J].河北農業(yè)科學，2017，21（3）：20-24