芋/馬鈴薯間作模式優(yōu)化試驗

趙永彬，屈為棟，陳海平，陳銀龍

(臺州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 臨海 317000)

耕地是人類賴以生存的戰(zhàn)略資源。我國用占全球7%的耕地養(yǎng)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(nóng)業(yè)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(nóng)作物。合理的間套作能充分利用作物在生長周期不同形態(tài)學(xué)和生態(tài)學(xué)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(fù)種指數(shù)，挖掘耕地利用潛力以提高農(nóng)作物總產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)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(chǎn)區(qū)之一，芋產(chǎn)品深受廣大消費(fèi)者喜愛。馬鈴薯是重要的菜糧兼用作物，在人們的日常消費(fèi)中占有極大比例，浙江年產(chǎn)量在25萬t左右[5]。利用這兩種作物物候期差異，可進(jìn)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(fā)育的周期里具有互補(bǔ)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(tǒng)與馬鈴薯和蕪菁、甘藍(lán)等間作具有相似性[3]。試驗以芋/馬鈴薯間作體系為對象，優(yōu)化栽培模式，以提高土地利用率及經(jīng)濟(jì)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(nóng)業(yè)科學(xué)研究院本部基地(浙江省薯芋類種質(zhì)資源圃)進(jìn)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(zhì)資源圃保存的資源中篩選出的優(yōu)異地方品種，為仙居縣主栽的早熟品種，在當(dāng)?shù)卦耘嗝娣e較大。馬鈴薯選用東農(nóng)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(dāng)?shù)氐闹髟云贩N。

1.2 處理設(shè)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(cè)各1行，芋株距35 cm，馬鈴薯株距30 cm。各參試品種每重復(fù)100株，重復(fù)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(dú)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(cè)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(dāng)?shù)亓?xí)慣定植?？疾祚R鈴薯、芋產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益。

間作壟寬優(yōu)化。起壟栽培，設(shè)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(yīng)壟寬種植1行芋為對照。另以壟寬70 cm常規(guī)密度種植馬鈴薯或芋為對照2。

1.3 數(shù)據(jù)測定與處理

馬鈴薯考察產(chǎn)量及商品性；芋測定小區(qū)產(chǎn)量。計算產(chǎn)值，土地當(dāng)量比。

產(chǎn)值：以試驗2年馬鈴薯、芋批發(fā)價的平均值為基礎(chǔ)計算，馬鈴薯1.4元·kg-1，芋1.6元·kg-1。

土地當(dāng)量比，同一農(nóng)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(dāng)量比=(芋間作時的產(chǎn)量÷芋單作時的產(chǎn)量)+(馬鈴薯間作時的產(chǎn)量÷馬鈴薯單作時的產(chǎn)量)。

2 結(jié)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(jié)薯數(shù)最多，為6個；其次為東農(nóng)303；而荷蘭7號最少，為4.0個。單株產(chǎn)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(chǎn)量排序和單株產(chǎn)量排序一致。小薯率東農(nóng)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(chǎn)量及小薯率表現(xiàn)優(yōu)異，但青皮情況較為嚴(yán)重，而興佳2號無論產(chǎn)量、小薯率、還是青皮情況，表現(xiàn)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(chǎn)量表現(xiàn)

2.2 不同栽培模式對產(chǎn)量及產(chǎn)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(chǎn)量均低于相應(yīng)的單播產(chǎn)量。馬鈴薯產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量均比單作的高，土地當(dāng)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(dāng)量比達(dá)到了1.72。從產(chǎn)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(jìn)行芋的移栽，人工花費(fèi)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(chǎn)量和產(chǎn)值

2.3 間作壟寬對產(chǎn)量與產(chǎn)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(jìn)而影響作物的產(chǎn)量形成。表3表明，和單作相比，間作對馬鈴薯和芋的產(chǎn)量有一定的負(fù)面影響，但總產(chǎn)量均比單作有較大的增加。間作的土地當(dāng)量比和產(chǎn)值均高于芋或者馬鈴薯單作。間作壟寬80、90、100 cm的土地當(dāng)量比分別達(dá)到1.34、1.76、1.73。間作壟寬90 cm產(chǎn)值最高，達(dá)到90 573元·hm-2。如考慮用種、用工、施肥等成本因素，結(jié)合田間操作簡易性，認(rèn)為采用間作壟寬100 cm較好。

另外，通過仙居紅芋主產(chǎn)區(qū)調(diào)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(chǎn)量隨之提高，但單位面積內(nèi)株數(shù)減少，導(dǎo)致產(chǎn)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(chǎn)量達(dá)到35 239 kg·hm-2，比常規(guī)100 cm壟寬增產(chǎn)15.7%。而當(dāng)壟寬低于70 cm時，單株產(chǎn)量降低明顯，單位面積產(chǎn)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(chǎn)量與產(chǎn)值的影響

3 小結(jié)與討論

資源的高效利用是間套作優(yōu)勢的生物學(xué)基礎(chǔ)，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(guān)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(chǎn)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(guān)系，進(jìn)而影響產(chǎn)量不能達(dá)到增產(chǎn)100%效果。這與一些馬鈴薯與其他作物間套作的研究結(jié)果基本一致[1,7-8]。

試驗結(jié)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(jìn)行間作可以取得較為滿意的經(jīng)濟(jì)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(cè)各種植1行馬鈴薯。