甘蔗套種馬鈴薯多種密度栽培技術(shù)研究

徐文果+張磊+巖所+黃廷祥+車宏志+張曉梅+屈再樂+尹必天

摘 要 為研究甘蔗套種馬鈴薯的最佳播種密度，提高土地復(fù)合產(chǎn)值，實現(xiàn)種植效益最大化。通過連續(xù)2 a開展新植蔗和宿根蔗套種馬鈴薯多種密度栽培試驗，研究不同種植條件下甘蔗和馬鈴薯的產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟效益。結(jié)果表明，新植蔗田中馬鈴薯的最佳套種密度為4.5萬粒/hm2，宿根蔗田中馬鈴薯的最佳套種密度為3.9萬粒/hm2。其中，新植蔗田馬鈴薯產(chǎn)量達35 275 kg/hm2，甘蔗產(chǎn)量增19.9%，糖錘度提高1.2個百分點，土地復(fù)合產(chǎn)值增99.7%，新增純收入126.3%；宿根蔗田馬鈴薯產(chǎn)量達24 115 kg/hm2，甘蔗產(chǎn)量增19.2%，糖錘度提高1.3個百分點，土地復(fù)合產(chǎn)值增89.9%，新增純收入110.5%。

關(guān)鍵詞 甘蔗 ；馬鈴薯 ；種植密度 ；經(jīng)濟效益

中圖分類號 S352-3 文獻標(biāo)志碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.11.002

Abstract The best planting density of sugarcane interplanting potato， improve the land composite value， realize the maximum benefit of planting. Through continuous 2 years to carry out the new plant cane and ratoon sugarcane interplanting potato variety of planting density test， on the condition of different planting sugarcane and potato yield， quality and economic benefits. The results show that the new planting sugarcane in potato optimum planting density for 4.5 million grains/hm2， potato in ratoon sugarcane optimum planting density is 3.9 million grains/hm2. Among them， the new planting potato yield in sugarcane field of 35 275 kg/hm2， sugarcane yield increased by 19.9% and brix increased 1.2 percent， land composite value increasing 99.7%， increased net income increased by 126.3%； ratoon sugarcane potato yield reached 24 115 kg/hm2， sugarcane yield increase of 19.2%， Brix increased 1.3 percent， land composite value increase 89.9%， increased net income increased 110.5%.

Keywords Sugarcane ； Potato ； Planting density ； Economic benefit

甘蔗是我國主要糖料作物之一，其產(chǎn)糖量占全國總產(chǎn)糖量的90%以上[1]。我國甘蔗種植面積和產(chǎn)量排名居世界第3位，僅次于巴西和印度[2]。德宏州是云南省最大的糖料基地，蔗糖產(chǎn)業(yè)是德宏州的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，是德宏州財政收入的主要來源之一，全州甘蔗種植面積6萬hm2以上。德宏州也是云南省最大的冬馬鈴薯生產(chǎn)基地，全州冬馬鈴薯種植面積1.2萬hm2以上。德宏州屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，冬春季節(jié)熱量充足，降雨少，冬馬鈴薯病害輕、產(chǎn)量高、品質(zhì)好，平均單產(chǎn)30～52.5 t/hm2，全州高產(chǎn)記錄為64.29 t/hm2。德宏州冬馬鈴薯品種以菜用型品種為主，產(chǎn)品以外銷為主，上市時間主要集中在我國春節(jié)至清明節(jié)前后，平均單價3.0～4.5元/kg，最高年份達5.3元/kg，高產(chǎn)田塊產(chǎn)值達到1萬元/hm2以上，經(jīng)濟效益較好。由于德宏州冬馬鈴薯適宜區(qū)與傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)蔗區(qū)重疊，馬鈴薯憑借比較效益高、生長周期短、見效快的優(yōu)勢，迅速占領(lǐng)了產(chǎn)業(yè)競爭的高點，蔗區(qū)農(nóng)民紛紛翻耕蔗田改種馬鈴薯，傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)甘蔗田塊遭到擠占，水田甘蔗種植面積呈現(xiàn)連年下滑的趨勢，糧蔗爭地矛盾十分突出。

研究表明，在較低的生產(chǎn)水平下，間套作可提高作物產(chǎn)量的穩(wěn)定性，減少農(nóng)業(yè)投入，培肥地力；在較高的生產(chǎn)水平下，間套作可以充分利用光熱資源、土地資源，增加作物總產(chǎn)[3]。甘蔗與豆科牧草套作，可以改善飼草的營養(yǎng)價值，提高單位面積的飼草產(chǎn)量和質(zhì)量[4]。春植甘蔗套種短期作物不但有利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，而且能實現(xiàn)節(jié)本增效的目的，能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益[5]。秋植蔗套種豌豆并不會影響甘蔗產(chǎn)量，而套種蕪菁雖對甘蔗產(chǎn)量有一些影響，但套種總體的經(jīng)濟收益都有明顯增加[6]。筆者對新植甘蔗套種馬鈴薯的套種模式和播種密度進行過研究[7-8]，結(jié)果表明，新植甘蔗套種馬鈴薯可以從根本上改變我國糖料蔗生產(chǎn)的傳統(tǒng)耕作模式，有效拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間，經(jīng)濟效益明顯，對解決產(chǎn)業(yè)爭地的矛盾具有重要意義。綜上所述，糧經(jīng)作物間套種能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟社會效益。但是，由于新植蔗與宿根蔗的田間環(huán)境差異較大，套種馬鈴薯的密度、產(chǎn)量和經(jīng)濟效益也存在很大差別，目前未見新植蔗和宿根蔗套種馬鈴薯的同田對比報道，本試驗通過連續(xù)2 a開展同田對比試驗，成功總結(jié)出不同套種條件下的馬鈴薯最佳播種密度和綜合經(jīng)濟效益，其研究結(jié)果對甘蔗套種馬鈴薯生產(chǎn)具有一定指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗區(qū)概況

試驗地位于云南省德宏州芒市，屬于低緯度高原，太陽輻射量大，是全國的光照高質(zhì)區(qū)之一；屬南亞熱帶季風(fēng)氣候類型，年無霜期326～363 d；11月至次年4月，降水量較少，冬、春干旱突出。種植田塊土壤類型為壤土，具備良好的灌溉排水條件。

1.1.2 供試品種

馬鈴薯品種“合作88”系會澤縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心和云南師大薯類所選育，目前在云南省大面積推廣應(yīng)用[9]；甘蔗品種“粵糖93/159”是系廣州甘蔗糖業(yè)研究所湛江甘蔗研究中心選育，目前已在廣西、云南等省區(qū)進行繁殖推廣[10]。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

采用三重復(fù)同田對比試驗，試驗小區(qū)隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積6.7 m2，播幅1.3 m，行長5.2 m。馬鈴薯設(shè)4種密度處理，宿根蔗套種馬鈴薯時，受田間肥料條件下降、甘蔗發(fā)苗較早等因素影響，馬鈴薯密度須適當(dāng)減小。新植甘蔗小區(qū)下芽量均為70芽。詳見表1。

1.2.2 研究方法

1.2.2.1 馬鈴薯商品率

馬鈴薯50 g以上薯塊為商品薯，50 g以下薯塊為非商品薯。商品薯計算產(chǎn)值，非商品薯只統(tǒng)計產(chǎn)量，不計算產(chǎn)值。計算公式為：商品率=商品薯重量（kg）÷總重量（kg）×100%。

1.2.2.2 甘蔗產(chǎn)量

根據(jù)甘蔗公頃有效莖數(shù)與單莖重量計算出甘蔗每公頃的理論產(chǎn)量。單位為t/hm2表示。公式為：甘蔗產(chǎn)量（kg/hm2）=有效莖數(shù)（條/hm2）×單莖重（kg/條）。

1.2.2.3 甘蔗糖錘度

采用CH型糖錘度測定儀測定甘蔗糖錘度。每個實驗小區(qū)取15株，每株測定上中下3個點，計算其平均值。

1.2.2.4 經(jīng)濟效益

投入：馬鈴薯種薯投入1 800 kg/hm2，按2.3元/kg計算，價值為4 140元；氮磷鉀含量為15∶15∶15的三元復(fù)合肥900 kg/hm2，按3.6元/kg計算，價值為3 240元；硫酸鉀80 kg/hm2，按5.0元/kg計算，價值為400元；農(nóng)藥投入為1 200元/hm2；人工投入為4 100元/hm2。以上各項合計13 080元/hm2。

產(chǎn)出：馬鈴薯單價按當(dāng)年當(dāng)?shù)厥袌雠l(fā)價3.1元/kg計算；甘蔗經(jīng)濟產(chǎn)量按實際產(chǎn)量減去1%的雜質(zhì)計算，單價按糖廠收購價0.43元/kg計算。2013年4月，第一季馬鈴薯收挖測產(chǎn)，同年11月新植甘蔗砍收測產(chǎn)；2014年4月，第二季馬鈴薯收挖測產(chǎn)，同年12月，宿根甘蔗砍收測產(chǎn)。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析利用農(nóng)業(yè)田間試驗統(tǒng)計分析軟件（SAE5.0）和Excel軟件進行統(tǒng)計和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 套種密度對馬鈴薯和甘蔗出苗率的影響

在新植甘蔗套種馬鈴薯中，4周后馬鈴薯零星出苗，至第5周出苗速度加快，至第7周分別達到99.2%、96.7%、98.1%、98.2%；在宿根甘蔗套種馬鈴薯中，3周后馬鈴薯零星出苗，至第5周出苗速度加快，至第7周分別達到96.5%、98.5%、94.3%、97.7%。說明馬鈴薯出苗率不受套種條件的影響。從表2可以看出，套種馬鈴薯后新植甘蔗出苗率下降3.3%～10.4%，宿根甘蔗出苗率下降3.5%～11.4%，說明馬鈴薯密度高時甘蔗出苗率將下降，只有在適宜密度下，甘蔗才能獲得高產(chǎn)。

2.2 套種密度對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

在新植甘蔗套種馬鈴薯中，一定密度范圍內(nèi)，馬鈴薯產(chǎn)量隨種植密度的加大而提高；當(dāng)小區(qū)種植密度為35粒（5.25萬粒/hm2）時馬鈴薯產(chǎn)量最高，達36 160 kg/hm2。經(jīng)方差和多重比較分析，處理1與處理2之間差異不顯著，處理1與處理3之間差異顯著，處理1與處理4之間差異顯著；處理1與處理3之間差異顯著，處理2與處理4之間差異不顯著；處理3與處理4之間差異不顯著。研究結(jié)果同時顯示，在宿根甘蔗套種馬鈴薯中，當(dāng)小區(qū)種植密度為26粒（3.9萬粒/hm2）時馬鈴薯產(chǎn)量最高，達24 115 kg/hm2，若種植密度繼續(xù)加大，產(chǎn)量將下降；產(chǎn)量排名為：處理2>處理1>處理3>處理4；經(jīng)方差分析，各處理之間差異不顯著。見表3。

2.3 套種密度對馬鈴薯經(jīng)濟產(chǎn)量的影響

新植甘蔗套種中，馬鈴薯商品率在78.1%～80.9%；商品薯產(chǎn)量排名：處理1>處理2>處理4>處理3；經(jīng)方差分析，各處理之間商品薯產(chǎn)量差異未達顯著水平。宿根甘蔗套種中，馬鈴薯商品率在58.4%～70.0%；商品薯產(chǎn)量排名：處理2>處理1>處理4>處理3；經(jīng)方差分析，處理2與處理1之間差異不顯著，與處理4之間差異顯著，與處理3之間差異極顯著；處理1與處理3和處理4之間差異均不顯著；處理3與處理4之間差異不顯著。見表4。

2.4 馬鈴薯密度對甘蔗產(chǎn)量的影響

在新植甘蔗套種馬鈴薯中，甘蔗產(chǎn)量均出現(xiàn)不同程度增加，增幅在5.5%～19.9%，最高產(chǎn)量為175 050 kg/hm2；產(chǎn)量排名：處理2>處理3>處理4>處理1>對照（CK）；經(jīng)方差分析，處理2與處理3之間差異不顯著，與處理1、處理4、對照（CK）之間差異達極顯著水平；處理4與處理3之間差異不顯著，與處理1、對照（CK）之間差異達顯著水平；處理3與處理1、對照（CK）之間差異不顯著，與對照（CK）之間差異達顯著水平；處理1與對照（CK）之間差異不顯著。在宿根甘蔗套種馬鈴薯中，3個處理較對照（CK）增產(chǎn)，增幅在2.3%～19.2%，最高產(chǎn)量為190 200 kg/hm2；1個處理較對照（CK）減產(chǎn)，減幅為0.2%，產(chǎn)量164 100 kg/hm2；經(jīng)方差分析，處理2與處理4之間差異不顯著，與處理3之間差異顯著，與處理1、對照（CK）之間差異極顯著；處理3與處理4之間差異不顯著，與處理1之間差異顯著，與對照（CK）之間差異極顯著；處理4與處理1、對照（CK）之間差異顯著；處理1與對照（CK）之間差異不顯著。見表5。

2.5 馬鈴薯密度對甘蔗糖錘度的影響

新植甘蔗的糖錘度最高為20.6%，比對照高6.2%；糖錘度排名：處理1>處理4>處理2>處理3>對照（CK）；經(jīng)方差分析，各處理間差異未達顯著水平。宿根甘蔗的糖錘度最高為20.9%，比對照高8.3%；糖錘度排名：處理1>處理4>處理2>處理3>對照（CK）。經(jīng)方差分析，各處理間差異未達顯著水平。見圖1。

2.6 經(jīng)濟效益分析

新植甘蔗套種馬鈴薯中，播種量為4.5萬粒/hm2時，土地復(fù)合產(chǎn)值最高，為124 130元/hm2，比甘蔗凈種增99.7%；新增純收入111 050元/hm2，比凈種增126.3%；綜合經(jīng)濟效益排名為：處理2>處理1>處理3>處理4>對照（CK）。宿根甘蔗套種馬鈴薯中，當(dāng)播種量為3.9萬粒/hm2時土地復(fù)合產(chǎn)值最高，為133 682元/hm2，比甘蔗凈種增89.9%；新增純收入120 602元/hm2，比凈種增110.5%；綜合經(jīng)濟效益排名：處理2>處理4>處理1>處理3>對照（CK）。由此可見，甘蔗套種馬鈴薯后土地復(fù)合產(chǎn)值和新增純收入均明顯提高，且復(fù)合產(chǎn)值高者新增純收入也較高。見表6。

3 討論與結(jié)論

甘蔗前期生長緩慢，葉面積系數(shù)小，光能利用率低，容易滋生雜草。甘蔗間套種作為一種高產(chǎn)高效種植方式，通過與各種生長快、生育期短的作物組合，搭配構(gòu)成多作物、多層次、多功能的甘蔗復(fù)合群體，可提高光能、養(yǎng)分利用效率，進而提高作物產(chǎn)量和土地利用率[11]。在甘蔗間套種馬鈴薯中，由于土壤得到疏松，施肥、灌水及地表覆蓋增加，蔗地水肥氣熱等生態(tài)環(huán)境得到改善，有利于甘蔗生長，因而甘蔗產(chǎn)量得到一定提高[12]。本研究結(jié)果表明，在甘蔗套種馬鈴薯中，馬鈴薯種植密度較高時，甘蔗前期發(fā)苗會受到一定影響。但3月20日左右馬鈴薯收挖結(jié)束，隨著氣溫快速回升，田間光熱條件充分，甘蔗集中發(fā)苗，弱苗較少，無效消耗少，甘蔗具備獲得高產(chǎn)條件。產(chǎn)量結(jié)果顯示，新植甘蔗增幅在5.5%～19.9%；宿根甘蔗增幅在2.3%～19.2%。糖錘度結(jié)果顯示，無論是新植甘蔗還是宿根甘蔗，套種馬鈴薯后甘蔗糖錘度均升高，且宿根甘蔗的糖錘度絕對值及增幅均高于新植甘蔗?？梢姡收崽追N馬鈴薯能提高肥料利用率和甘蔗產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)。

馬鈴薯生產(chǎn)中，由于馬鈴薯生長周期較短，個體生長量較小，密度對產(chǎn)量的影響較大。密度過低時，個體生長量達到該環(huán)境下最高，但造成土地浪費，利用率低，產(chǎn)量不理想；密度過高時會增加農(nóng)業(yè)成本[13]。在云南大春馬鈴薯生產(chǎn)中，馬鈴薯品種‘合作88種植密度過高時商品薯產(chǎn)量下降，低密度條件下種植效益較好[14]。本研究結(jié)果表明，一定密度范圍內(nèi)，無論是新植甘蔗還是宿根甘蔗套種馬鈴薯，馬鈴薯產(chǎn)量隨種植密度的加大而提高；新植蔗田馬鈴薯的種植密度、產(chǎn)量及商品率均高于宿根蔗田，但是并不存在一一對應(yīng)關(guān)系。

本研究表明，新植甘蔗和宿根甘蔗套種馬鈴薯均能大幅度提高土地復(fù)合產(chǎn)值和新增純收入，經(jīng)濟效益顯著。但是，種植田塊必須具備兩個基本條件：一是，由于馬鈴薯屬于地下塊莖作物，套種土壤需要選擇通透性較好的沙壤土；二是，由于馬鈴薯塊莖膨大期需要大量水分供給，而大部分蔗區(qū)冬季干旱少雨。因此，為保證馬鈴薯獲得高產(chǎn)，種植田塊需要具備灌溉條件。

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