風沙區矮稈高粱與耐陰花生間作高產高效技術研究

摘要：間作是防止土壤風蝕的有效措施之一。風沙區采用矮稈高粱品種遼雜19與耐陰花生品系S60，P12分別進行2∶10和2∶20形式間作，結果表明：間作下靠近高粱行的花生，葉片凈光合速率、根莖葉干質量、產量及產量性狀等都受到不同程度的影響。品系S60花生有2行受到影響，而P12有3行受到影響，說明品系S60花生更適合間作。高粱與花生以2∶20和2∶10形式間作，土地當量比都大于1，2∶20間作與單作花生在經濟效益方面無顯著差異，但明顯大于2∶10。綜上，矮稈高粱遼雜19與耐陰花生品系S60以2∶20形式間作，是風沙區一種較好的作物組合和品種搭配的種植形式。

關鍵詞：矮稈高粱；耐陰花生；間作；防土壤風蝕

中圖分類號：S565.2" " "文獻標識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2023）05-0001-06

昌圖花生產區主要集中在與內蒙古交界的農牧交錯地帶，生態環境脆弱，土壤沙性，降水稀少，季風強勁，土壤常常遭受嚴重的風蝕，不但使土壤養分大量損耗導致沙化加劇，而且沙塵暴也造成環境污染。因此種植花生在追求高產高效的同時，加強花生田土壤防風蝕抗沙化的技術研究也是當前的迫切任務。

諸多研究表明，間作對防控土壤風蝕具有積極作用^［1-2］。間作情況下，利用高稈作物的擋風作用，能有效降低土壤風蝕的危害^［3-4］。但是，在間作條件下，兩種以上作物在混合系統中同時生長，就不可避免地會相互競爭，這時處于下位的矮稈作物因受高稈作物影響，往往處于不利的劣勢地位，比如會因光照不足而導致產量下降。為了解決這一難題，許多學者做了大量研究，例如通過調整行比、增加矮稈作物的行數、優化播期以減少共生期等。有關玉米花生間作已有大量的報道，玉米與耐陰大豆間作亦有嘗試^[5-8]。在風沙瘠薄的土壤上采用什么作物與花生間作，是目前花生生產中急需解決的問題。根據耕作學間作的原理，研究采用耐旱耐瘠薄的高粱和花生組合成群體，選擇矮稈高粱以減輕高位作物對低位作物花生的不利影響，選用耐陰花生品種以增強花生的忍耐力和適應性。通過研究，以期構建合理的作物群體結構，創造一種優良的種植形式，為花生產區的高產高效栽培及土壤防風蝕提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況

試驗地點在昌圖縣古榆樹鎮勞動村，土壤屬中性沙壤土；試驗地土壤堿解氮53.21 mg/kg，速效磷43.75 mg/kg，速效鉀81.25 mg/kg。

1.2 供試品種（系）

耐陰花生品系是遼寧綠豐花生玉米研究所選出的S60與P12；矮稈高粱品種為遼雜19，植株高度1.6 m左右，由遼寧省農業科學院育出并提供。

1.3 試驗設計

采用高粱花生2∶10和2∶20的兩種間作形式。隨機區組設計，3次重復。每區行長50 m，行寬0.6 m。2∶10間作區12行，即2行高粱和10行花生，幅寬7.2 m；2∶20間作區22行，即2行高粱和20行花生，幅寬13.2 m。高粱和花生單作為對照（CK），各20行，寬12 m。花生種植密度，間作與單作相同，為1.50×10⁵株/hm²；高粱種植密度，單作為8.25×104株/hm²，間作為1.65×10⁵株/hm²。花生于2020年5月8日播種，底施硫酸鉀型花生專用肥（N-P-K為10-12-18）600 kg/hm²，9月27日收獲；高粱于5月9日播種，間作底施磷酸二銨225 kg/hm²、硫酸鉀225 kg/hm²，拔節期追尿素600 kg/hm²，單作底施磷酸二銨150 kg/hm²、硫酸鉀150 kg/hm²，拔節期追尿素450 kg/hm²，10月5日收獲。2021年，花生于5月11日播種，9月30日收獲；高粱于5月12日播種，9月30日收獲。施肥與2020年相同，田間管理同大田。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 產量及產量性狀的測定 收獲時，2∶10間作花生取10行，2∶20間作花生取20行，每行取10 m，分別按行單收；間作高粱取2行，每行10 m；花生和高粱單作隨機取5行（邊行除外），每行取10 m。風干后測定產量，并計算土地當量比和經濟效益。間作花生靠近高粱第1，2，3，4行每行隨機取3株，單作花生隨機取5株。測定花生單株結果數、出仁率、飽果率、百仁質量、百果質量。

1.4.2 花生光合速率的測定 使用LI-6400便攜式光合測定儀來測定花生最上部完全展開葉的凈光合速率。間作花生靠近高粱第1，2，3，4行，每行每次隨機測定3株，單作花生隨機測定5株（邊行除外）。測定日期為2021年6月21日、7月20日、8月15日和9月15日。

1.4.3 花生根、莖、葉干質量的測定 用鐵鍬將花生整株挖出，分為根、莖、葉三部分，洗凈后將樣品分別裝入樣品袋中，105 ℃殺青30 min，再在80 ℃中烘至恒質量，冷卻后用0.01天平分別測量，并記錄數據。間作花生靠近高粱第1，2，3，4行，每行每次隨機取3株；單作隨機取5株（邊行除外）。取樣時間為2021年7月21日、8月5日、8月25日和9月14日。

1.4.4 土地當量比和經濟效益的計算 土地當量比（LER）=（高粱間作產量/高粱單作產量）+（花生間作產量/花生單作產量）；間作經濟效益（元/hm²）=高粱間作產量（kg/hm²）×高粱單價（元/kg）+花生間作產量（kg/hm²）×花生單價（元/kg）；高粱單作產值（元/hm²）=高粱單作產量（kg/hm²）×高粱單價（元/kg）；花生單作產值（元/hm²）=花生單作產量（kg/hm²）×花生單價（元/kg）。高粱單價為2.4 元/kg，花生單價為6.0元/kg。

1.4.5 統計方法 使用SPSS統計軟件，用方差分析（ANOVA） 和鄧肯多重范圍檢驗（Duncan’s multiple range tests）進行統計分析。作圖使用Sigmaplot繪制。

2 結果與分析

2.1 間作下花生的莢果產量及產量性狀

2.1.1 間作下不同行次的花生產量 結果詳見表1。

由表1可以看出，因受高粱影響，花生不同行次的產量有一定程度的降低。2020年，品系S60被影響到第1行和第2行，2∶10形式的第1行和第2行分別比對照降低17.6%和16.2%；2∶20第1行和第2行分別比對照降低了16.2%和14.4%。品系P12影響到靠近高粱的3行，2∶10形式的第1，2，3行分別比對照降低19.6%，16.5%和10.9%；2∶20的3行分別比對照降低18.2%，15.0%和9.9%。

2.1.2 間作下不同行次的花生產量性狀 結果詳見表2。

由表2可以看出，間作下高粱對花生產量性狀造成一定的影響，越靠近高粱，影響的幅度越大。2020年，品系S60影響到第1行和第2行，與對照相比，單株果數分別降低了7.6%和5.4%，出仁率分別降低了8.2%和5.6%，飽果率分別降低了5.9%和4.6%，百仁質量分別降低了4.1%和2.6%，百果質量分別降低了2.3%和2.2%；品系P12影響到3行，靠近高粱第1，2，3行與對照相比，單株果數分別降低了12.4%，8.1%和7.8%，出仁率分別降低了5.9%，5.8%和4.3%，飽果率分別降低了8.4%，8.5%和5.8%，百仁質量分別降低了8.0%，5.4%和4.6%，百果質量分別降低了5.9%，4.8%和3.8%。2021年試驗數據與2020年趨勢相似。

2.2 間作下的花生光合特性

2.2.1 間作下不同行次的花生葉片凈光合速率 結果詳見表3。

由表3可知，間作下花生的葉片凈光合速率比對照均出現了不同程度的降低。品系S60，第1行4次測定的凈光合速率分別比CK降低了10.6%，8.5%，7.7%和11.9%。6月21日，品系P12的第1行和第2行的凈光合速率分別比CK降低了14.6%和16.4%；7月20日，兩行的凈光合速率分別降低了14.9%和15.9%；8月15日，兩行的凈光合速率分別降低了14.5%和11.6%；9月15日，靠近高粱的3行分別降低了22.9%，17.1%和15.0%，差異均顯著。

2.2.2 間作下不同行次的花生葉片氣孔導度 結果詳見表4。

由表4可知，間作下不同行次花生葉片的氣孔導度有所降低。6月21日測定，品系S60靠近高粱的第1行和第2行均比對照降低了25%；7月20日，分別降低了24.2%和21.2%；8月15日，分別降低了19.7%和16.4%；9月15日，兩行均降低了25%。品系P12的第1，2，3行，在4個取樣時期，分別下降27.8%，27.8%和22.2%；25%，28.1%和18.8%；18.2%，16.7%和13.6%；22.0%，17.1%和17.1%。

2.2.3 間作下不同行次的花生葉片胞間CO2濃度 結果詳見表5。

由表5可知，間作下花生的葉片胞間CO2濃度比對照均出現了不同程度的升高。品系S60，第1行4個取樣時期的葉片胞間CO2濃度分別比對照升高了5.0%，8.6%，5.3%和4.6%，第2行至第4行與對照差異未達到顯著水平；品系P12，第1行4個取樣時期葉片胞間CO2濃度分別升高了4.1%，6.6%，4.4%和4.2%，第2行分別升高了2.4%，6.5%，3.2%和4.0%，第3行分別升高了2.1%，3.4%，1.5%和2.9%。

2.2.4 間作下不同行次的花生葉片蒸騰速率 間作下不同行次的花生葉片蒸騰速率的測定結果見表6。

由表6可知，6月21日，品系S60的第1行與第2行分別比對照降低了14.3%和11.7%；7月20日，兩行分別降低了10.2%和7.1%；8月15日，兩行分別降低了12.6%和14.2%；9月15日，兩行均降低了13.8%。品系P12，第1，2，3行的4次測定結果，分別比對照降低了20.9%，22.4%和11.9%；11.9%，8.9%和5.9%；11.6%，11.6%和7.2%；11.4%，10.5%和7.9%。

2.3 間作下不同行次的花生根、莖、葉干質量

2.3.1 間作下不同行次的花生根系干質量 間作下花生不同行次的根系干質量如圖1所示。

間作下，品系S60的第1行和第2行的根系生長受到影響，第1行4個時期的根系干質量分別比對照降低了6.1%，5.4%，4.4%和3.9%，第3行的根系干質量與對照無顯著差異；品系P12，有3行受到影響，第1行4個時期的根系干質量分別比對照降低11.1%，7.3%， 6.9%和7.1%，第3行分別降低了5.1%，3.2%，3.1%和5.6%，第4行的根系干質量與對照無顯著差異。

2.3.2 間作下不同行次的花生莖稈干質量 間作下花生不同行次的莖稈干質量如圖2所示。

品系S60，第1行根系干質量4次測定分別比對照降低了16.4%，20.6%，15.9%和9.0%，第2行分別比對照降低了12.1%，12.7%，9.3%和10.0%， 與對照差異不顯著；品系P12，第1行莖稈干質量在7月21日—9月14日分別比CK降低了21.5%，33.9%，25.6%和25.2%，第2行分別降低了13.5%，26.3%，19.7%和21.0%，第3行分別比CK降低了9.7%，20.4%，14.9%和16.2%，第4行與對照無顯著差異。

2.3.3 間作下不同行次的花生葉片干質量 如圖3所示。

間作下品系S60的第1行葉片干質量在7月21日—9月14日4次測定分別比對照降低了12.9%，5.6%，8.6%和12.8，第3行分別比對照降低了10.2%，7.5%，8.7%和7.4%，第4行各時期與對照無顯著差異；品系P12，第1行葉片干質量4個時期分別比對照降低了20.4%，15.3%，26.4%和25.8%，第3行降低了12.2%，9.1%，11.9%和10.7%，第4行則與對照無顯著差異。

2.4 不同間作形式的土地當量比和經濟效益

兩種間作形式的土地當量比和經濟效益的分析見表7。

間作的花生產量比對照降低。品系S60的2∶10和2∶20間作形式，花生產量分別比對照降低了9.5%與3.7%，但兩種間作形式的土地當量比均大于1，表現為間作優勢，且2∶20比2∶10大0.01；2∶20的經濟效益比2∶10高1 140.7 元 /hm²，與對照相當，差異不顯著。品系P12的2∶10和2∶20形式，花生產量分別比對照降低了11.9%與3.6%，但兩種間作形式的土地當量比均大于1，且2∶20比2∶10大0.019；2∶20的經濟效益比2∶10高1 489.7元/hm²，也與對照相當，差異不顯著。

3 結論與討論

高粱花生間作，花生邊行的莢果產量有所降低，單株果數、出仁率、飽果率、百仁質量和百果質量等產量性狀亦受到不同程度的影響，且越靠近高粱，下降的幅度越大。品系S60第1行和第2行受到影響，而品系P12有3行被影響。

間作下，花生的根系和莖稈干質量也受到影響。品系S60的第1行和第2行均降低，第3行與對照無明顯差異，葉片干質量第3行受到影響，第4行與對照無明顯差異；品系P12的第1行到第3行受到高粱影響，花生的根、莖、葉質量均降低，第4行與對照無明顯差異。

間作下的復合群體由于光照條件的變化，花生光合特性也發生了明顯改變。因高粱的遮陰作用，品系S60靠近高粱第1行，P12靠近高粱的第1，2行的葉片凈光合速率降低，且品系S60高于P12；高粱花生間作土地當量比均大于1，表現為間作優勢，花生S60的2∶10和2∶20形式土地當量比分別為1.022和1.023，P12的土地當量比分別為1.001和1.020，2∶20形式均高于2∶10；S60的2∶20形式經濟效益比2∶10高1 140.7元/hm²，與其單作（對照）相當，P12的2∶20經濟效益比2∶10高1 489.7元/hm²，也與其單作（CK）相當。

花生和高粱耐干旱耐瘠薄，在風沙瘠薄干旱的土壤上，采用高粱花生間作無疑是一種理想的作物組合形式。但上位作物必然會對下位作物造成影響，即使選用矮稈高粱，花生品系S60也有兩行受到影響，而P12為三行。因此增加花生的行數，由10行增為20行，間作形式由2∶10改為2∶20，有利于花生產量和經濟效益的提高，而且這種栽培形式還有利于減少土壤的風蝕。

有關花生與玉米間作的研究，目前正方興未艾^[9-12]。研究結果表明，選用矮稈高粱品種遼雜19與耐陰花生品系S60進行2∶20間作，是風沙干旱區的一種較好的種植模式。

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Study on High Yield and High Efficiency of Intercropping Between Dwarf Sorghum and Shade Tolerant Peanut in Windy And Sandy Area

LI Zhiwei1， WANG Yibo2， LIU Jingjing1

（1.Changtu County Modern Agricultural Development Service Center， Tieling Liaoning 112000， China;" 2. Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Shenyang 110161， China）

Abstract：" Intercropping is one of the effective measures to prevent soil wind erosion. In windy and sandy area， the short sorghum variety Liaoza19 was intercropped with shade tolerant peanut strain S60 and P12 in the form of 2∶10 and 2∶20， respectively. The results showed that the net photosynthetic rate， root-stem-leaf dry mass， yield and yield traits of peanuts close to sorghum were all affected to varying degrees under intercropping. Strain S60 peanut was affected in 2 rows while P12 was in 3 rows， indicating that strain S60 peanut was more suitable for intercropping. Sorghum and peanut intercropping at 2∶20 and 2∶10， and the land equivalent ratio is greater than 1，there is no significant difference in economic benefits between 2∶20 intercropping and single peanut， but significantly greater than 2∶10. In conclusion， dwarf sorghum Liaoza 19 and shade tolerant peanut strain S60 are intercropping in the form of 2∶20， which is a good form of crop combination and variety combination in windy and sandy area.

Key words： dwarf sorghum; shade tolerance peanut; intercropping; prevent soil wind erosion

收稿日期：2023-05-28

作者簡介：李志偉（1982—），男，本科，高級工程師，從事農機農藝融合技術研究工作。