玉米间作马铃薯田间结构及土壤水分效益研究

玉米间作马铃薯田间结构及土壤水分效益研究（云南农业大学农学与生物技术学院，昆明，650201）摘要：为了研究玉米间作马铃薯群体抗旱栽培和进行对玉米间作马铃薯田间群体结构优化。比较玉米开沟、打塘间作马铃薯地膜覆盖集雨保墒的效果，在适度干旱条件下，能够促进玉米良性发育，确保玉米增产增收。本试验在云南省宣威市农业局现代农业示范基地，通过玉米马铃薯间作模式（2:2、）采用不同玉米栽培密度、种子包衣剂、沟播或打塘、覆膜集雨措施，马铃薯采用沟播措施和玉米净作、马铃薯净作。本试验结果表明：玉米开沟、打塘间作马铃薯具有较好的集雨效果，且显著高于平垄和单作；高密度玉米栽培的水分效果高于低密度，其中高密度玉米包衣覆膜打塘最显著；开沟、打塘玉米间作马铃薯有利于提高作物生育性状和产量，其复合产量均高于单作，玉密度间作复合产量均高于单作；玉米间作马铃薯能够提高产量和土地当量比。关键词：玉米；马铃薯；间作；土壤水分BenefitsofthestructureandsoilmoistureCornintercroppingPotatofield(CollegeofAgronamyandBiotechnology，YunnanAgricuturalUniversity，Kunming.650201)AbstractCornandPotatogroupsinordertostudyandcarryoutthecultivationofdroughtoncornintercroppingpotatofieldpopulationstructureoptimization.Comparisonofcornditching,playingpondintercroppingpotatoharvestingmulchingeffectofsoilmoisture,undermoderatedroughtconditions,corncanpromotehealthydevelopment,increaseproductiontoensurethecorn.ThetestXuanweiCityBureauofAgricultureofmodernagriculturaldemonstrationbase,throughintercroppingmaizepotatomode(2:2)usingdifferentplantingdensitiesofcorn,seedcoatingagents,furrowsowingorplaypool,mulchingandrainmeasurespotatomeasuresandtheuseoffurrowsowingcornnetforpotatonettomake.Theresultsshowed:Cornditching,playingpondintercroppingpotatoharvestinghasgoodresults,andsignificantlyhigherthantheflatridgeandmonoculture;highdensityplantingcornmoistureishigherthantheeffectofalow-density,high-densitycorncoatedfilmwhichhitTong,themostsignificant;ditching,playingpondcornandPotatohelpimprovecropgrowthandyieldtraits,whichwerehigherthanthecompositeyieldmonoculture,cornyieldswerehigherthanthedensityofintercroppingmonoculture;cornandPotatoabletoincreaseproductionandlandequivalentratio.Keywords:Soilmoisture;intercropping;Corn;potato1前言玉米是我国主要的粮食作物之一，已广泛应用于功能性食品、酿酒、医约、皮革、化工、生物降解塑料、造纸、化妆品等行业[1]。玉米被称为饲料之王，是我国畜牧业的支柱[2]。我国对玉米的需求量越来越大，提高相同种植面积下玉米的产量和品质就是当今的重中之重。马铃薯属茄科茄属一年生草本植物，喜冷凉不耐高温，增产潜力大、营养丰富、用途多、产业链长、加工增值潜力大，是一种重要的粮、菜、饲兼用作物，同时马铃薯也是十大热门营养健康食品之一[3]。近年来，随着马铃薯的市场需求量大增，种植马铃薯在我国种植业结构调整中越发显示出独特的优势[4]。间作是指在同一田地上于同一生长期内分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式，是精耕细作、集约多熟种植的一种传统技术，是我国农业可持续发展的重要途径，特别是在我国粮食增长与农业增收中一直发挥着重要作用[5]。间作系统发挥了作物群体各自的生长优势，在充分利用光、热、水等气候资源和土壤环境的前提下，形成一个优势互补的田间群体，有利于提高土地利用率、抑制病虫害蔓延、增加产量、降低生产成本、促进农民增产增收[6]。玉米间作马铃薯是最广泛的间作模式之一，尽管玉米间套作系统的生产优势已被大量的试验研究和生产实践所证实，但在实际应用中仍然存在着不少问题。在玉米间套作系统中，虽然作物之间实现了生态位的互补，但作物物种之间及同一种群的个体之间对有限自然资源的竞争是不可避免的，两种作物同时增产的效果并不常见，往往是一种增产，另一种减产。所以，在实施间套作时，玉米间作马铃薯是中国西南地区玉米马铃薯的主要栽培模式，在生产中具有重要地位。由于近几年云南省持续干旱,农作物的生长（特别是大春作物）受到了水分的限制，而且玉米田间群体结构不合理（密度偏低），严重影响了农作物的产量和品质。云南省地形复杂多样，种植模式缺少规范，机械化水平低下，虽然已经有不少人对玉米抗旱栽培大多采取单一措施（覆膜、沟播、打塘、育苗移栽等），但是将多种技术集成使用的研究较少；对目前常用玉米马铃薯间作模式田间结构优化产量效益研究也不多见。本试验采用不同玉米栽培密度、种子包衣剂、沟播或打塘、覆膜集雨措施间作马铃薯，优化玉米田间种植结构，蓄水保墒，提高玉米马铃薯间作群体的抗旱能力和土地生产力。2材料与方法2.1试验时间及试验地概况试验地位于云南省宣威市农业局现代农业示范基地，海拔1904.2m，N26°18′，E104°3′，土壤为沙性红壤。多年平均气温13.4℃，最高年平均温14.6℃，最低年平均温12.7℃。多年平均日照2018.5小时，日照百分率为47%。多年平均降水量为975.2毫米，其降水的时间分布不均匀，全年分为明显的干、湿两季（即每年11月～次年5月中旬和每年5月下旬～10月）。2.2试验材料玉米：（ZeamaysL.）宣黄单13号；马铃薯（SolanumtuberosumL.）：宣薯2号2.3试验方法2.3.1试验设计试验采用单因素随机区组设计，5个处理，3次重复，15个小区，小区面积5m×6m（30m2）。试验处理为：A：玉米包衣+高密度双垄覆膜沟播‖马铃薯；B：玉米包衣+常规密度双垄覆膜沟播‖马铃薯；C：玉米包衣+高密度打塘覆膜播种‖马铃薯；D：玉米包衣+常规密度打塘覆膜播种‖马铃薯；E:玉米包衣+高密度双行平垄覆膜播种‖马铃薯；F:玉米包衣+常规密度双行平垄覆膜播种‖马铃薯；G:玉米双行平垄覆膜常规密度播种单作；H:马铃薯单作。2.3.2种植规格玉米‖马铃薯（行比2:2）玉米高密度间作：密度为4300株/亩，[150cm+50cm]×31cm，双株留苗；玉米常规密度间作：密度为3500株/亩，[150cm+50cm]×38cm，双株留苗；玉米单作密度为3950株/亩，[100cm+50cm]×45cm，双株留苗双株留苗；间作马铃薯种植规格为：密度：1900株/亩，[150cm+50cm]×35cm，采用沟播。单作马铃薯种植规格为：密度：3810株/亩，50cm×35cm，采用沟播。2.4田间管理各种田间管理措施各处理均保持一致。出苗后检查玉米和马铃薯的出苗情况，及时补苗、间苗、定苗，确保试验设计基本苗数。病虫害防治以预防为主，防治结合。防治马铃薯块茎蛾幼虫的杀虫剂。2.5观测指标及测量方法2.5.1作物生育性状生态指标：土壤含水量（包括0—7.6㎝和0—20㎝土层）、叶面积指数、株高、叶绿素每个小区各作物随机选取相应的样株，自出苗后6月4日开始测量，每20天测量一次，玉米和马铃薯的测量指标都为株高（自然株高和生理株高）、叶面积指数（英国制造sunscan冠层分析仪）。2.5.2作物产量性状收获测产：玉米产量（kg/亩）、马铃薯产量（kg/亩）、产值（元/亩）、复合产量（kg/亩）、理论产量（kg/亩）2.5.2土地当量比（LER）土地当量比是同一农田中两种或两种以上作物间混作时的收益与各个作物净作时的收益之比率。衡量间混作比净作增产程度的一项指标。其表达式为：土地当量比（LER）=（玉米间作时的产量/玉米净作时的产量）+（马铃薯间作时的产量/马铃薯净作时的产量）[7]。若LER大于1，即表示间作具有产量优势。2.6试验数据处理对所得的数据用Excel2007和SPSS13.0等计算机应用软件进行计算、整理、统计分析和图形处理。3结果与分析不同处理玉米：土壤含水量、叶面积指数、株高、叶绿素、株高分析表1不同处理玉米土壤水分含量(0—7cm)方差分析（%）日期6月4日6月26日7月18日8月9日8月29日9月20日10月12日处理A46.36cBC29.7212.022223.2cdAB21.9221.73aA17.93B48.8cC29.3212.244421.53abcAB20.0722.61aA16.87C42.1bcABC29.7110.255626.23dB22.0828.06bB15.26D46.96cBC29.3312.977819.41abA18.5822.08aA15.47E34.06aA28.7612.455619.19abA22.822.18aA15.31F38.03abAB26.6212.18918.84aA17.4420.92aA15.46G37.33abAB24.589.966722.68bcdAB21.7919.77aA14.74F值7.146**0.4281.2465.651**2.4186.000**1.31P值0.0010.8480.3420.0040.0810.0030.314注：同一列中不同处理数值后面的小写字母及F值右上*表示在P﹤0.05水平差异显著；不同处理后面的大写字母及F值右上角**表示在P﹤0.01水平差异极显著。处理表示为玉米:马铃薯。下表同。由表1可知，在平垄、沟播、打塘3种覆膜种植方式之间，6月4日、8月9日、9月20日差异极显著（P0.05），打塘显著提高15.72%和21.68%。高密度处理玉米总体上比低密度条件下的土壤含水量高，高密度处理玉米平均比低密度处理高12.35%。结果表明：3种间作覆膜种植方式玉米最高的是打塘覆膜种植，双垄覆膜沟播和双行平垄覆膜相比，双垄覆膜沟播更好，在不同间作处理之间玉米土壤含水量最高的是C处理，其他处理之间差异不显著。表2同处理马铃薯土壤水分含量(0—7cm)方差分析（%）日期6月4日6月26日7月18日8月9日9月20日10月12日处理A43.2331.2618.36b15.04cAB19.5abABC18.92cCB37.3326.8817.99b14.58bcAB23.6cC15.8bcBCC39.829.616.84b17.33dB17.9abA13.73abABD38.263213.73ab14.1abcA19abAB13.6abABE40.333.3615.89ab14.14abcA23.43cBC14.0bABF32.4329.5413.8ab12.64abA20.5bcABC10.46aA