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油葵绿豆不同行比间作对农艺性状及产量的影响

2021-05-17何录秋杨学乐

湖南农业科学 2021年2期
关键词:油葵单作主茎

张 璐,何录秋,杨学乐

(湖南省作物研究所,湖南 长沙 410125)

间作能够合理配置田间作物群体,使作物相间成行,提高土地利用率,充分利用空间、光能、养分等自然资源,使不同作物间协调生长[1]。合理的间作在增加产量、提高效益的同时,还能充分利用不同作物之间的相互促进作用,减少农药和肥料的施用,有效控制病虫害[2]。

油葵是喜光、喜温的高秆作物,对氮肥等养分需求量较大,葵花油是一种非常好的保健油,含有丰富的不饱和脂肪酸[3],近年来随着人们生活水平的提高,人们对葵花油的消费量呈上升趋势[4]。绿豆是较耐阴并有固氮作用的矮秆作物,根际土壤固氮微生物种类丰富,能增加土壤中氮的积累,且绿豆的蛋白质含量丰富,营养价值高[5]。油葵和绿豆2 种作物搭配进行合理间作具有提高单位面积产值、增加种植效益的潜能。近年来,学者们对作物间作模式的研究逐渐深入,但对油葵与豆科植物尤其是绿豆的间作研究却很少。笔者通过油葵绿豆不同行比间作的比较,分析间作方式对2 种作物农艺性状和产量的影响,旨在初步探索油葵、绿豆间作的最佳种植模式,为构建高效间作群体结构提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

油葵品种选用甘肃省农业科学院作物研究所选育的杂交种陇葵杂6 号。绿豆品种选用中国农业科学院作物科学研究所选育的高产高抗绿豆品种中绿5 号。

1.2 试验地点

试验于2020 年在湖南省作物研究所试验田进行,前作为荞麦。试验田的土质为壤土,地势平坦,土壤肥力中等,排灌方便;土壤理化性质:pH 值 5.94、全氮1.90 g/kg、全磷0.91 g/kg、全钾12.2 g/kg、有机质39.7 g/kg。

1.3 试验设计

采用随机区组设计,共设5 个处理:A1,油葵与绿豆行比2 ∶4 间作;A2,油葵与绿豆行比3 ∶3 间作;A3,油葵与绿豆行比4 ∶2 间作;CK1,油葵单作;CK2,绿豆单作;每个处理3 次重复,小区面积为32 m2(4 m×8 m)。油葵单作播种密度为48 000株/hm2,行距60 cm,株距30 cm。绿豆单作播种密度为117 000 株/hm2,行距50 cm,穴距30 cm,每穴留苗2 株。油葵和绿豆同时于4 月15 日播种,播种前施复合肥(15-15-15)750 kg/hm2、硼砂15 kg/hm2作基肥。油葵在现蕾期至开花期追施尿素150 kg/ hm2, 其他田间管理与一般大田生产相同。

1.4 数据处理

油葵和绿豆成熟后,分别于6 月28 日和7 月2日取样测定农艺性状和产量。油葵测定的农艺性状包括株高、茎粗、叶片数、花盘直径、单盘结实粒数、百粒重;绿豆测定的农艺性状包括株高、主茎分枝数、主茎节数、叶片长、叶片宽、单株荚果数、荚果长、每荚粒数、百粒重。

所有数据用Microsoft Excel 2007 和DPS 7.05 进行整理与分析,差异显著性检验采用Duncan 新复极差法进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同行比间作对油葵农艺性状和产量相关因素的影响

由表1 可以看出,随间作油葵行数的增加(从A1 处理到A3 处理),油葵的株高降低、花盘直径增大、单盘结实粒数增加、百粒重减小,茎粗、叶片数均无明显变化。油葵和绿豆不同行比间作对油葵株高、单盘结实粒数的影响达显著水平,A1、A2 处理的株高显著高于A3 处理,但A3 处理的单盘结实粒数显著多于A1 处理,因此,随间作油葵行数的增加,由于对光照、养分等资源的竞争,植株变矮,虽然花盘大小无明显变化,但结实率增加,单盘结实粒数增加。与油葵单作(CK1)相比,A1、A2 处理的株高极显著 增高,A2、A3 处理的单盘结实粒数也显著增加,可能是因为油葵单作时群体密度较大,个体间竞争强化所致。因此,油葵与绿豆合理间作对油葵的营养生长具有一定促进作用,可减弱单作时的遮光效应,增加空气流通,有助于花粉的散播,从而减少空壳的形成。

2.2 不同行比间作对绿豆农艺性状和产量相关因素的影响

由表2 可知,不同行比间作对绿豆农艺性状和产量相关因素的影响与对油葵的影响不同,从A1 处理到A3 处理,绿豆的株高先增加后降低,主茎分枝数减少,单株荚果数减少,荚果长变短,主茎节数、叶片长、叶片宽、每荚粒数、百粒重均无明显变化。其中,株高、主茎分枝数的变化达到显著水平,单株荚果数的变化达到极显著水平。绿豆单作(CK2)时,主茎分枝数最多,叶片的长度和宽度均较大,单株荚果数最多,荚果长度最长,说明绿豆单作时植株生长旺盛,所以分枝多、荚果数也多。与单作相比,间作油葵后由于受高秆作物油葵所产生的遮光效应的影响,绿豆植株接受不到充足的光照,并且随油葵种植行数的增加和绿豆种植行数的减少,绿豆的生长空间狭小,对光照、养分等资源的竞争更加激烈,遮光效应也愈加严重,因此其主茎分枝数明显减少,进而使单株荚果数减少、产量降低。可见油葵与绿豆行比越大时对绿豆的生长越不利。

2.3 不同行比间作对产量和产值的影响

从表3 可以看出,不同处理的油葵产量、绿豆产量、总产量均存在显著性差异,油葵的产量以A3 处理的最高,且显著高于油葵单作(CK1)的产量;绿豆的产量则以单作(CK2)的最高,且显著高于A3处理;油葵和绿豆的总产量是间作处理均显著高于单作,其中A1 处理的总产量最高,较油葵单作增产64.17%,较绿豆单作增产169.26%。

表1 各处理油葵的农艺性状和产量相关因素

表2 各处理绿豆的农艺性状和产量相关因素

按照油葵籽出油率40%、葵花油市场价26 元/kg、 绿豆市场价11 元/kg 计算,总产值从高到低依次是A1、A2、A3、CK1、CK2,所有间作模式的总产值均高于单作模式,且差异达到极显著水平,其中A1处理总产值达3 591.59 元/667m2,较油葵单作增值67.62%,较绿豆单作增值159.92%(表4)。

表3 油葵绿豆不同行比间作的产量比较

表4 油葵绿豆不同行比间作的产值比较

3 讨论与结论

油葵植株高大,在其花盘形成至开花终期需氮量较大[6],与豆科植物间作并同时期播种,油葵的生殖生长期与豆科植物的根瘤菌固氮时期一致,有利于促进油葵高产、稳产。因此,杨红梅等[7]总结出了小麦收获后复播大豆间作油葵的种植模式;张聪书等[8]提出了油葵与大豆适宜的间作方式是2 行油葵间作2 行大豆。该研究中,油葵绿豆间作与油葵单作相比,由于高秆作物油葵具有光能利用优势,同时绿豆提供的氮素营养促进了油葵的生长,因此油葵的株高、单盘结实粒数增加,产量和产值显著提高;但矮秆作物绿豆由于受到遮光效应的影响,主茎分枝数明显减少,单株荚果数减少,产量下降。油葵与绿豆行比越大时对绿豆的生长越不利,因此绿豆的产量以单作时最高。当油葵与绿豆的行比为2 ∶4(A1 处理)时,不仅油葵的产量较高,而且油葵和绿豆的总产量也最高,较油葵单作增产64.17%,较绿豆单作增产169.26%,其总产值也是最高的,达3 591.59 元/667m2,较油葵单作增值67.62%,较绿豆单作增值159.92%。

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