朱繼杰,趙紅霞,王士杰,賈曉昀,和劍涵,李妙,王國印
(河北省農林科學院糧油作物研究所/ 河北省作物遺傳育種實驗室,石家莊050035)
間作是利用不同農作物種類生態位差異的一種種植技術體系[1]。 適宜的間作種植模式能有效地改善和優化作物的生長發育,提高土地整體效益[2]。適宜的棉田間作可以提高棉田經濟效益,是解決目前棉花生產中高投入、低收益的一種有效方法。 棉花間作還能夠解決糧棉爭地的矛盾,打破棉花連作障礙,確保棉花產業安全[3]。本研究利用高產、優質、適宜間作的棉花品種冀豐1982 與不同作物間作,分析間作模式對棉花產量性狀以及經濟效益的影響,為棉田間作種植模式推廣、提高種植效益提供科學依據。
試驗于2018―2019 年在河北省農林科學院糧油作物研究所藁城堤上試驗站進行。試驗設棉花與花生、綠豆和芝麻3 種作物間作栽培模式。 供試棉花品種為冀豐1982,花生品種為冀花13 號,綠豆品種為冀綠0810,芝麻品種為冀黑芝2 號。
根據不同作物,設置不同的間作模式(表1)。試驗采取隨機區組設計,3 次重復。 2018 年試驗在4 月30 日播種,2019 年試驗在5 月3 日播種。棉花與花生、綠豆、芝麻同時播種,露地直播。 播前施有機肥15 000 kg·hm-2,作物生長期間及時中耕、澆水、防治病蟲害,及時收獲。
吐絮期每小區選20 株長勢整齊一致的棉花調查株高、果枝數和單株成鈴數、爛鈴數,并計算爛鈴率。收獲前每小區選收50 朵吐絮正常的棉鈴,測定鈴重、衣分和籽指。 棉花分2 次收獲,10 月25 日收獲霜前花,11 月10 日收獲霜后花,計算霜前花率。其他作物每小區實收計產。以2 年數據平均值進行結果分析。
不同間作模式對棉花株高、單株成鈴數有顯著影響,對單株果枝數和爛鈴率無顯著影響(表2)。棉花與花生、芝麻間作株高顯著高于單作,與綠豆間作差異不顯著。單作棉花的單株成鈴數顯著高于間作模式,說明受間作作物影響,棉花單株成鈴數下降,其中與芝麻間作單株成鈴數最少,這可能是因為芝麻植株較高,對棉花生長影響更大。
由表3 可知, 棉田間作對棉花衣分無顯著影響, 但是間作導致棉花籽指降低,3 種間作模式籽指均顯著小于單作。 棉花/綠豆間作的鈴重顯著高于其他種植模式。 間作對霜前花率有顯著影響,間作模式霜前花率顯著高于單作,說明棉田間作其他作物有利于提高霜前花率。
表1 不同作物與冀豐1982 間作模式
表2 不同種植模式農藝性狀比較
表3 不同種植模式產量性狀比較
棉花/花生和棉花/芝麻間作的皮棉產量較棉花單作顯著減產(表4)。 但是3 種間作模式總產出與單作相比均顯著增加, 純收入也均顯著提升,純收入大小順序為棉花/ 芝麻>棉花/ 綠豆>棉花/花生>棉花單作, 說明冀豐1982 棉田間作種植模式與單作棉田相比,能夠顯著提高收益。
棉田間作可以充分利用溫、光、土地等資源,增加棉田產出。 與棉花單作相比,棉花/ 花生間作光能利用率提高25.01%;棉花/芝麻間作光能利用率提高7.02%,具有明顯的間作優勢[4]。 棉花/花生的間作模式可以有效提高群體經濟效益,同時還提高棉花的纖維品質[5]。 棉花/ 綠豆間作不僅能提高經濟效益,而且通過綠豆的固氮作用,還能夠減少化肥的使用量,提高棉花的品質[6]。 黨小燕等[7]認為,棉花與其他作物間作較單作的優勢在于營養物質吸收效率增加。
表4 不同種植模式經濟效益比較
棉花與高稈作物間作,受高稈作物影響通風透光不良,易發生徒長[8]。 本研究中棉花/芝麻間作中芝麻對棉花影響較大,棉花單株成鈴數和皮棉產量顯著降低,與前人研究一致。但是,單位面積總產出增加,純收入較棉花單作顯著增加。因此,本研究結果證明了冀豐1982 為適宜間作的高效棉花品種,同時也證明本研究設置的棉田間作模式適宜,能夠顯著提高植棉效益,增加棉農收入。