甘肃河西地区玉米不同间套作模式效益研究

甘肃河西地区玉米不同间套作模式效益研究

赵建华　孙建好　陈伟

（甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所　甘肃兰州　730070）

摘要：对河西地区玉米不同间套作模式效益进行了研究，结果表明，蒜苗/玉米模式的土地当量比（LER）最大、产值最高、经济效益最显著，可作为河西地区粮—经间套作最优模式；小麦/玉米模式在产量、产值及经济效益上综合表现也较好，可作为粮—粮间套作的最优模式。

关键词：玉米；间套作模式；经济效益；河西地区

间套作种植模式是我国传统精耕细作农业的重要组成部分，广泛分布于中国南北各地^[1～2]，该模式能充分利用光、热、水、肥等生产资源，较传统单作模式产量优势明显^[3]，甘肃“吨粮田”的主要实现形式就是间套作种植技术^[4]。甘肃河西地区热量资源“一季有余，两季不足”^[5]，间套作种植面积比较集中，分布类型较多，但关于间套作的研究多集中在体系机理方面，对不同间套作模式之间的经济效益比较研究相对较少。为此，我们在武威市进行了玉米不同间套作种植模式经济效益对比试验，以期筛选出河西地区玉米间套作高产高效种植的最优模式。

1　材料与方法

1.1　供试材料

供试玉米品种为郑单958，大豆品种为长农18，甘蓝品种为双丰一号，胡麻品种为陇亚10号，蒜苗为当地常规种植品种，豌豆品种为陇豌2号，小麦品种为永良4号。

1.2　试验地概况

试验设在甘肃省武威市永昌镇白云村三队（38°37′N，102°40′E），海拔1504m，年降水量150.0 mm，年蒸发量2021.0mm，年均温度7.7℃，无霜期150 d左右，日照时数3023h，≥10℃的有效积温为3016℃，年太阳辐射总量140～158 kJ/cm²，麦收后≥10℃的有效积温为1350℃，属典型的两季不足、一季有余的自然生态区。供试土壤为石灰性灌漠土，pH值为8.8，表土质地为轻壤，耕层土壤含有机质19.14g/kg，全氮1.18 g/kg，碱解氮68.8mg/kg，速效磷17.3mg/kg，速效钾233 mg/kg。

注:本文发表于《甘肃农业科技》，2011，13（3）:13～15.

1.3　试验方法

试验共设大豆/玉米、甘蓝/玉米、胡麻/玉米、蒜苗/玉米、豌豆/玉米、小麦/玉米6种间套作种植模式和相应配对作物大豆、甘蓝、胡麻、蒜苗、豌豆、小麦及玉米7种单作种植模式。每间作小区种植5个间作带幅，每带幅1.6 m，其中配对作物和玉米各0.8 m，间作小区旁设置与配对作物相对应的单作，其中小麦、蒜苗、胡麻间作种植6行，单作种植54行，行距15 cm；甘蓝间作种植2行，单作种植15行，行距40 cm，株距30 cm；豌豆、大豆间作种植3行，单作种植27行，行距30 cm，株距24 cm；玉米间作种植2行，单作种植20行，行距40 cm，株距24 cm，小区面积48 m²（6 m×8 m）。2009年3月22日播种小麦、蒜苗、豌豆、胡麻、甘蓝，4月12日播种玉米、大豆。播时蒜苗、玉米单作、间作种植行均覆膜，其余品种单作、间作种植行均不覆膜。各小区施肥水平相同，施肥量均为纯氮（N）240 kg/hm²，磷（P₂O₅）180 kg/hm²，磷肥一次性基施，氮肥基施50%，玉米拔节期追施50%，其他管理同大田。蒜苗7月2日收获，豌豆、甘蓝均于7月6日收获，小麦7月12日收获，胡麻8月27日收获，大豆9月28日收获，玉米10月2日收获，各小区单打单收计产。

1.4　对比方法

土地当量比（LER）常被用来衡量间作产量优势，LER被定义为获得与间作相同产量所需的单位土地面积，当LER＞1时，表明间作比单作利用更多的资源满足作物生长，当LER＜1时，单作比间作更有效利用资源^[6]。

LER=Y_Aic/Y_Asc+Y_Bic/Y_Bsc

式中，Aic和Bic分别代表间作中作物A和B的产量；Asc和Bsc分别代表单作作中作物A和B的产量。

2　结果与分析

2.1　不同间套作种植模式土地当量比（Land Equivalent ratio，LER）

由图1可见，土地当量比由大到小的排序是蒜苗/玉米、豌豆/玉米、甘蓝/玉米、小麦/玉米、胡麻/玉米、大豆/玉米。其中大豆/玉米体系的土地当量比为0.92，小于1，而其他体系的土地当量比均大于1，因此可知，除大豆/玉米模式以外，其他模式均表现出产量间作优势，其中以蒜苗/玉米模式的LER最大，达1.59，表明蒜苗/玉米模式的间作产量优势最大。LER的大小排序也反映了一个趋势，即与玉米间作模式中配对作物收获的越早，该模式的LER越大，其主要原因是配对作物收获越早，两种作物的共生期就越短，玉米受配对作物的影响就越少。

图1　不同间套作模式土地当量比

2.2　不同间套作模式产值及其较单作产值增减情况

结合不同间套作及相应单作产量和当年作物价格，对不同间套作及相应单作的产值进行了比较分析，由分析结果（见表1）可以看出，间套作模式产值由大到小依次为蒜苗/玉米、甘蓝/玉米、小麦/玉米、胡麻/玉米、豌豆/玉米、大豆/玉米，其中以蒜苗/玉米模式产值最高，为55 862元/hm²，远高于其他间套作模式，这也与当年蒜苗的价格远高于往年有较大关系。不同间套作较相应配对作物单作产值增减情况，以豌豆/玉米模式较单作豌豆增值最高，为14 811元/hm²，是单作豌豆产值的4倍；其次胡麻/玉米模式较单作胡麻产值增加7641元/hm²，小麦/玉米模式较单作小麦产值增加7065元/hm²；甘蓝/玉米和蒜苗/玉米模式产值均低于相应配对作物单作产值。不同间套作较单作玉米产值增减情况，除大豆/玉米模式较单作玉米产值下降591元/hm²外，其他间套作模式均较单作玉米产值增加，以蒜苗/玉米模式增值最高，为37 850元/hm²。

表1　不同间套作模式产①及其较单作产值增减情况　（元/hm²）

①作物的产值以玉米1.6元/kg、豌豆3.0元/kg、小麦2.1元/kg、胡麻4.8元/kg、大蒜3.2元/kg、甘蓝0.5元/kg、大豆3.2元/kg的单价计算（下表同）。

2.3　不同间套作模式经济效益

由表2可以看出，不同间套作模式经济效益由大到小的次序为蒜苗/玉米、甘蓝/玉米、小麦/玉米、胡麻/玉米、豌豆/玉米、大豆/玉米，其中蒜苗/玉米模式纯收益达37 862元/hm²，产投比为3.10；甘蓝/玉米模式纯收益达18 982元/hm²，产投比为2.83；小麦/玉米模式纯收益达10 411元/hm²，产投比为1.99；其余间套作模式纯收益均在1万元/hm²以下。

3　小结与讨论

第一，研究结果表明，不同间套作模式相对于单作玉米在产量、产值及经济效益上均体现出一定的优势，其中以蒜苗/玉米模式的土地当量比（LER）最大、产值最高、经济效益最显著，可作为河西地区粮—经间套作最优模式；小麦/玉米模式在产量、产值及经济效益上综合表现也较好，可作为粮—粮间套作的最优模式。

第二，由研究结果可见，在不同间套作模式中，玉米产量相对差别不大，配对作物的收益决定着整个模式效益的高低。以蒜苗和甘蓝为配对作物的粮菜间套作模式能得到较好的经济效益，但在实际操作中由于粮菜间套作模式不便于管理，加之菜价波动性较大，常导致收益不稳定，所以在河西地区粮菜间套作模式虽有一定的种植范围，但却得不到大面积推广。而小麦/玉米间套作模式由于经济效益相对稳定，在河西地区广泛种植，粮—粮间套作模式也是实现河西地区农民增效的有效途径。因此，建议在河西地区在稳定小麦/玉米粮—粮间套作模式推广种植的同时，加大对粮—经高产高效间套作模式的探索推广。

表2　不同间套作模式经济效益