玉米套种豆类作物的增产效应

玉米套种豆类作物的增产效应

秦亚南　芦满济　李大祥　王东晖

（甘肃农科院土肥所　甘肃兰州　730030）

摘要：生产实践早已证实了豆科作物有其自身根瘤固氮、肥地养地增产的效应，本项试验是在当前甘肃省沿黄新灌区玉米间作套种豆类形式多样的情况下，研究豆类作物的经济效益、生态效益及合理利用技术，是充分利用土地、光照、劳力等自然资源的有效途径，也是实施高产、优质、高效农业工程的重要措施。

1　材料与方法

1.1　试验基本情况

试验于1991—1993年在靖远兴电灌区的景滩村进行，土壤肥力中下，20cm耕作层土壤含有机质7.21g/kg、全氮0.75g/kg、全磷1.25g/kg、碱解氮60.9mg/kg、速效磷11.0mg/ kg。玉米播种前亩施厩肥2500kg，化肥（纯N）18～20kg作种肥和追肥，P₂O₅5～7kg与厩肥一次作基肥施用，玉米全生育期灌水3～ 4次。

1.2　试验处理的设置

①玉米中单2号套种蚕豆（农家品种）；②玉米套种北京5号豌豆；③玉米套种扁豆（农家品种）；④玉米套种黄豆汾豆8号；⑤玉米单种（对照）。①～⑤处理均采用宽窄行，即40cm窄行定植两行玉米，80cm宽行中套种蚕豆或大豆两行，扁豆和豌豆各3行，玉米与豆类间隔20cm，单种玉米的宽行中不种植作物，重复3次，小区面积为25.2m²。

2　试验结果

2.1　对主栽作物玉米生长发育的影响

根据两年田间观察、测定，在玉米抽雄前期的7月中旬，扁豆和豌豆对玉米生长影响最明显，其次是蚕豆和黄豆，与处理⑤（对照）相比，处理③、②的玉米叶片减少2～3片，株高变矮（表1）。这可能是扁豆和豌豆均属须根系作物，其前期生长速度快，争夺土壤养分、水分激烈，有碍于玉米生长发育，一直到玉米生长后期影响逐渐消除。蚕豆和黄豆虽植株高大，却属直根系作物，根系入土深，植株直立，且苗期生长较为缓慢，与玉米共生期争夺水肥的矛盾相对于豌豆、扁豆不显得那样突出。

注：本文发表于《甘肃农业科技》，1995，（3）：6～7.

表1　套种豆类对玉米株高及秸秆干重的影响

2.2　对土攘养分动态的影响

根据0～20cm土样化验分析结果表明，各处理之间5～11月份的全氮和全磷量基本无变化，但有机质在作物收获后，由苗期的0.7%左右增加到0.8%～0.9%，相对增长率为14%～28%，这可能是当季作物毛细根残留量增多的因素。10月29日作物收获后与5月7日作物生长期相比较，变化值较大的是速效磷，除处理④外，处理①、②、③、⑤皆呈下降趋势（表2），降幅为2%～ 30%，速效氮前后变化不大，基本保持原有水平，表明豆类作物具有生物固氮和需磷的特性。

2.3　粮豆不同组合形式产量、产值效应

2.3.1　经济产量、产值表现

从试验结果可知，产量、产值较高的是处理①、②，其次是处理③、④，处理⑤为最低。处理①、②、③、④的粮豆亩产量依次为796.2kg、744.6kg、641.7kg、608.6kg，比处理⑤（610.9kg）增加185.3kg（30.3%）、133.7kg（21.9%）、30.8kg（5.0%）、及减产2.3kg（-0.4%）；亩产值分别为166.24元、429.54元、386.15元、333.43元，增幅21.84～154.65元（玉米0.51元/kg，蚕豆、豌豆0.81元/kg，扁豆、大豆1.1元/kg）。

表2　各处理土壤养分动态变化

* “Ⅰ”为5月到7月，“Ⅱ”为10月29日的分析结果；采土深度为0～20cm。

玉米套种豆类而获得高产，主要是利用豆类作物与玉米共生期较短的优点，处理①、②、③与玉米共生期为89～101天，豆类作物耐阴性较强，和玉米生长前期有蹲苗的间隙，并可缓解粮与豆间作的时空矛盾。本试验中处理④的大豆与玉米两者共生期长达130天，在生长后期，既是大豆开花结荚的旺盛阶段，又是玉米抽雄成穗生长顶峰时期，相互影响，争光夺肥，所以，在兴电灌区玉米套种大豆，不是理想的套种形式。

2.3.2　生物学产量及总产值效应

综合1991—1992年各处理的茎叶、子子产量及产值，其结果仍是处理①、②的最高、效益最好，平均亩产值（粮豆籽粒、秸秆折价）分别为547.60元和511.47元，居试验5个处理中第1、2位，产投比分别为3.87∶1和3.48∶1（表3）。

表3　1991～1993年玉米、豆套种不同处理生物产量及产值

* 玉米秸秆（干重）0.07元/kg，豆类秸秆（干重）0.10元/kg。

2.3.3　玉米套种豆类不同处理的后茬效应

利用两年玉米套豆的茬口，我们于1993年播种春小麦（品种81529）进行了产量考察，其结果是处理①、②茬口最好，小麦产量分别为452.7kg和444.4kg，居5个处理中第1、2位，分别比处理⑤（423.9kg）亩增小麦28.5kg和20.5kg，增产率达6.8%和4.9%；处理③、④亩产量分别为4 34.5kg和433.3kg，与对照相比，略有增产，增产率为2.5%和2.2%。

3　小结

本项试验研究仅从兴堡子灌区种植现状为出发点，该区玉米套（间）种形式复杂，生产效益各异，我们只是初步探讨了玉米间作套种合理利用技术。由于各种原因和条件限制，研究结果尚有局限性，如土壤养分在各个阶段的动态变化、玉米配置不同品种的同类作物与不同种植规格、农田生态小环境等，都会影响作物的生产效应，尚待今后探讨与研究。