慈敦偉,楊吉順,丁 紅,秦斐斐,石程仁,宋文武,戴良香,張智猛
(山東省花生研究所,山東 青島 266100)
山東省一直是全國的優(yōu)勢(shì)棉花產(chǎn)區(qū),但由于棉花市場(chǎng)開放,政策不穩(wěn)、土地等資源限制和生產(chǎn)費(fèi)工費(fèi)時(shí)等,棉花種植進(jìn)一步向優(yōu)勢(shì)較高的濱州、東營等黃河三角洲濱海鹽堿地區(qū)集中。鹽堿地植棉成為常態(tài)[1-2],但也引發(fā)了土壤板結(jié)、地力下降等亟待解決的相關(guān)問題[3]。花生是我國重要的油料和經(jīng)濟(jì)作物[4],產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均較高,抗逆性較強(qiáng),除具有抗旱、耐瘠薄特性外,還有較強(qiáng)的耐鹽堿能力,可耐受的鹽濃度為0.35%~0.45%[5],且管理輕簡,可成為鹽堿地種植的主要經(jīng)濟(jì)作物。同時(shí),花生根瘤固氮,可提高土壤肥力,實(shí)現(xiàn)用地與養(yǎng)地結(jié)合,生態(tài)效益顯著[6-7]。
因此,利用棉花、花生抗旱、耐鹽堿的特點(diǎn),在濱州、東營、濰坊北部為主的黃河三角洲地區(qū),協(xié)調(diào)發(fā)展棉花、花生復(fù)合種植技術(shù),研究不同花生棉花間作系統(tǒng)群體配置對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)量和效益的影響,在不同含鹽量鹽堿地遴選適宜的間作模式,年際間交替輪作,對(duì)于實(shí)現(xiàn)山東棉花優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)“棉、油結(jié)合”、“種、養(yǎng)結(jié)合”及棉油全程機(jī)械化生產(chǎn)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。
依據(jù)山東省鹽堿地棉花、花生主推品種,供試棉花品種為魯棉研37號(hào)(株型緊湊、中早熟),由山東棉花研究中心提供;供試品種為花育25號(hào)(耐蔭、中早熟),由山東省花生研究所提供。
試驗(yàn)于2014-2015年在東營市0~20 cm土層土壤含鹽量為0.25%和0.35%地塊上進(jìn)行。設(shè)棉花‖花生不同株行配置2:2、2:4、2:6、4:2、4:4、4:6、6:2、6:4、6:6共9種株行配比。棉花、花生單作為對(duì)照?;ㄉN植帶與棉花種植帶間距為60cm,花生大小行種植,大行55cm,小行30cm,株距15.7 cm,雙粒穴種。棉花大小行種植,大行90 cm,小行50 cm,株距27.2 cm(5.2株/m2)。每種株行配置重復(fù)3次?;ㄉc棉花于5月5日同時(shí)播種。田間管理同一般大田管理。
每種株行配置分別于花生、棉花成熟收獲后測(cè)定產(chǎn)量,并計(jì)算綜合效益。
采用SPSS 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
根據(jù)不同作物間作株行配置原理,綜合行比、間距、幅寬3要素進(jìn)行棉花‖花生不同株行配置[8]。① 行比:高位作物少于邊際效應(yīng)影響行數(shù)的2倍(棉花的邊行優(yōu)勢(shì)可達(dá)4行),2行<棉花行數(shù)<8行,棉花寬窄行,取2、4、6行;矮位作物多于邊際效應(yīng)影響行數(shù)的2倍(花生的邊行劣勢(shì)可達(dá)2行),2行<花生行數(shù)<8行,花生寬窄行,取2、4、6行。② 間距:間距根據(jù)2種作物行距之和的一半進(jìn)行調(diào)整,取60 cm。③ 幅寬:2種作物幅寬均要小于單作時(shí)相同行數(shù)行距的總和。根據(jù)幅寬比及行比,可分為4種類型:行比小于1且幅寬比小于1 (2:4、2:6);行比小于1且幅寬比約等于1(4:6);行比等于1且幅寬比大于1(2:2、4:4、6:6);行比大于1且幅寬比大于1(4:2、6:2、6:4)。
表1 棉花‖花生不同株行配置模式特征
注:棉花單作密度為52500株/hm2,花生單作密度為150000穴/hm2。
Note: The density of cotton monoculture is 52500 plants/ha, and the density of peanut monoculture is 150000 hills/ha.
2.2 不同株行配置對(duì)棉花和花生單位面積產(chǎn)量的影響
2種土壤含鹽量條件下,棉花行數(shù)相同時(shí),隨著花生株行配比增大,花生、棉花產(chǎn)量逐漸增加;花生行數(shù)相同時(shí),隨著棉花株行配比增大,花生、棉花產(chǎn)量逐漸降低。相同株行配比時(shí),0.35%土壤含鹽量條件下,花生、棉花產(chǎn)量較0.25%含鹽量均降低(表2)。棉花‖花生不同株行配置與單作相比,花生產(chǎn)量均下降,棉花產(chǎn)量均上升。
當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為2:6時(shí),花生產(chǎn)量較單作降低最小,分別為0.62%和1.58%,棉花產(chǎn)量較單作增加最大,分別為29.4%和22.3%;當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為4:6時(shí),花生產(chǎn)量較單作降低較小,分別為5.9%和11.4%,棉花產(chǎn)量較單作增加較大,分別為23.2%和16.8%;當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為6:2時(shí),花生產(chǎn)量較單作降低最大,分別為38.7%和37.8%,棉花產(chǎn)量較單作增加最小,分別為4.91%和0.56% (表2)。
表2 棉花‖花生不同株行配置對(duì)2種作物單位面積產(chǎn)量的影響
表3 棉花‖花生不同株行配置對(duì)2種作物綜合產(chǎn)量及效益的影響
注:棉花價(jià)格為6.0元/kg,花生價(jià)格為5.4元/kg。單位面積效益為作物收益,未減去成本,花生較棉花成本低。
Note: The price of cotton is 6.0yuan/kg, the price of peanut is 5.4yuan/kg. The benefit includes cost, and the cost of peanut is lower than cotton.
2種土壤含鹽條件下,當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為2:6時(shí),花生產(chǎn)量最高,分別為5100kg/hm2和4402.5kg/hm2,棉花產(chǎn)量最低,分別為1399.5 kg/hm2和1267.5kg/hm2,2種作物總產(chǎn)量最高,單位面積效益亦最高;當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為4:6時(shí),花生產(chǎn)量較高,分別為3565 kg/hm2和2926.5kg/hm2,棉花產(chǎn)量較低,分別為1966.5kg/hm2和1788kg/hm2,2種作物總產(chǎn)量較高,單位面積效益亦較高;當(dāng)棉花‖花生不同株行配置為6:2時(shí),花生產(chǎn)量最低,分別為820.5kg/hm2和726 kg/hm2,棉花產(chǎn)量最高,分別為2662.5kg/hm2和2419.5kg/hm2,2種作物總產(chǎn)最低,單位面積效益亦最低。與棉花‖花生不同株行配置比較,單作花生產(chǎn)量最高,單位面積效益最高;單作棉花產(chǎn)量最低,單位面積效益最低(表3)。除2:2、6:2模式外,其他模式土地當(dāng)量比均大于1。由此,單作條件下,花生產(chǎn)量和效益最高,棉花產(chǎn)量和效益最小。棉花‖花生不同株行配置條件下,當(dāng)比例為4:6時(shí),綜合產(chǎn)量和效益較高,可作為棉花、花生復(fù)合種植技術(shù)的最佳株行配置。
黃河三角洲鹽堿地存在地力水平不同、種植模式單一、花生連作障礙和棉花低產(chǎn)低效等問題,協(xié)調(diào)發(fā)展棉花、花生生產(chǎn),構(gòu)建鹽堿地棉油帶狀復(fù)合種植優(yōu)勢(shì)模式,能充分利用邊行優(yōu)勢(shì)和間套作提高光熱資源利用率雙重優(yōu)勢(shì),是挖掘個(gè)體單株生產(chǎn)潛力,達(dá)到適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)、作物間和諧共生的一季雙收種植模式,能夠?qū)崿F(xiàn)棉花、花生均衡增產(chǎn)增效。
2種作物帶狀復(fù)合種植如何進(jìn)行田間配置才能保證高位作物高產(chǎn),又利于低位作物獲得充足光照而提高產(chǎn)量,是需要解決的重大技術(shù)問題。閆敏等[9]研究表明,棉花‖花生2:4模式棉花較單作的干物質(zhì)較高,干物質(zhì)積累速率較大;單作花生較間作的干物質(zhì)較高,棉花在間作中處于優(yōu)勢(shì)作物,花生為棉花提供了通風(fēng)透光的環(huán)境,而棉花對(duì)花生的生長有一定抑制作用,使花生的生物量降低。棉田花生間作復(fù)種模式的棉花比單作雖略有減產(chǎn),但全田整體效益大幅增長[10-11]。
本研究中,棉花‖花生4:6株行配比模式,棉花與花生等播幅間作種植,綜合產(chǎn)量和效益較高,年際間交替輪作,有效地解決了花生連作障礙和純作棉花種植效益不高的問題,可作為棉花、花生復(fù)合種植技術(shù)的最佳株行配置。在遴選最佳株行配比模式的基礎(chǔ)上,適當(dāng)提高2種作物的種植密度,明確復(fù)合種植內(nèi)部微環(huán)境光溫水等的動(dòng)態(tài)規(guī)律及作物的適應(yīng)機(jī)制等則需進(jìn)一步深入研究。
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