李 勇 熊 超 胡兴明 邓 文 叶楚华

(湖北省农业科学院经济作物研究所，湖北武汉 430070)

湖北省地处长江中游，自然条件优越，气候、雨量、土壤都适宜栽桑养蚕。蚕桑业作为全省重要的特色农产品之一，为湖北省经济发展作出了重要贡献，已成为鄂东大别山革命老区、鄂西山区农村经济发展和农民脱贫致富的重要支柱产业之一［1］。

近年来，随着农业产业结构的调整及蚕桑生产的发展，根据桑树对生态条件的要求，结合各地的自然资源和社会经济条件，全省逐步形成了三大蚕区，即鄂东蚕区、鄂西北蚕区及鄂西南蚕区。为提高桑园综合经济效益，增强产业抵御市场风险能力，湖北省鄂西北和鄂西南蚕区的蚕农开展了多种桑园套种农作物模式，取得了较好的经济效益。为进一步优化桑园的套种模式，通过开展试验与农村调查相结合的方法，对湖北省桑园主要套种类型、套种不同农作物对桑树生长的影响及经济效益进行了分析。

1 材料与方法

1.1 试验材料

农作物品种:玉米品种为掖单18，大豆品种为泗豆4 号，番茄品种为帕维亚，马铃薯品种为克新1号，绿豆品种为中绿1 号，红薯品种为徐薯18，小白菜品种为矮脚白，白萝卜品种为短叶13 号，生姜品种为湖北枣阳姜，油菜品种为中油杂2 号，花生品种为白沙千斤王，百合品种为兰州百合，以上均为当地主栽品种。桑树品种均为湖桑32 号，每公倾桑园栽植1 万株，株行距为0.5 m ×2.0 m，树龄在15～20年。试验桑园地点位于鄂西北蚕区的十堰市郧县土地沟村，鄂西南蚕区的宜昌市夷陵区头顶石村和远安县木瓜铺村的3个示范基点。

1.2 试验调查区域自然概况

鄂西北蚕区地处南阳盆地的南缘，岗地广泛分布，岗顶平宽，土层深厚，但岗地主要为姜石黄土类型，土壤质地粘结，透水性能较差，灌溉条件差;鄂西南蚕区属于云贵高原延伸部分，是我国西部高原延向长江下游平原丘陵的过渡地带，地形极为复杂，有高山、亚高山和低山之分，境内丘陵起伏，坡度平缓，成土母质主要有红砂岩、黄色泥质页岩及近代河流冲积物，质地疏松。

湖北省大部分地区太阳年辐射总量为355.8～476.8 kJ，多年平均实际日照时数为1 100～2 150 h。平均实际日照时数按地域分布从鄂东北向鄂西南递减，鄂北、鄂东北最多，为2 000～2 150 h;鄂西南最少，为1 100～1 400 h 。全省年平均气温15～17 ℃，7月均温为27～29 ℃。一年之中，1月最冷，大部分地区平均气温2～4 ℃;7月最热，除高山地区外，平均气温27～29 ℃，极端最高气温可达40 ℃以上。全省无霜期230～300 d，平均降水量800～1 600 mm。降水地域分布由南向北递减，鄂西南最多达1 400～1 600 mm，鄂西北最少为800～1 000 mm。降水量分布有明显的季节变化，全省夏季雨量300～700 mm，冬季雨量30～190 mm［2］。

1.3 试验方法

试验设套种玉米、大豆、绿豆、番茄、马铃薯、红薯、小白菜、白萝卜、生姜、油菜、花生、百合等12 种桑园套种模式处理，栽植模式、套种农作物的株行距、播种(定植)方式见表1，以桑园不套种为对照。湖北省桑园套种类型主要有桑园内套种粮食、蔬菜、油料和中药材等4 种类型，其中鄂西南蚕区主要有桑—粮和桑—菜2 种类型，以桑—菜套种类型为主;鄂西北蚕区4 种套种类型皆有。试验于2010—2011年进行，各套种农作物均根据当地管理习惯进行肥水管理。

表1 桑园套种模式试验设计

1.4 调查方法

1.4.1 套种农作物产量调查 采用样方调查法，每试验小区随机布设3～5个样方(样方内调查套种农作物的株数相同)，样方面积1 m2(1 m×1 m)，调查样方套种农作物的产量，对多次收获的农作物，记录每次的收获量和时间。并根据不同种类的农作物，调查、测定其产量构成因素，取平均值折算成单位面积产量［3］。

1.4.2 桑叶产量构成因子调查 采用样株调查法，每试验小区随机选5 株桑树，在秋蚕结束、桑树落叶后，实地调查不同套种模式试验区域内桑树的枝条数、枝条长和桑叶产量。产叶量的调查方法为每试验小区随机选5 株桑树，3 次重复，发芽至调查产叶量时不采桑叶，家蚕5 龄第3、4 天采叶调查桑叶产量，其中春季调查芽叶产量、秋季调查片叶产量(枝条上留叶4～5 片)，各季产量之和为全年产叶量，取平均值并折算成单位面积指标［4］。

1.4.3 桑园套种系统投入及产值调查 在一个套种栽培周期内，详细记录各系统投入的种子(种茎)、肥料、农药等经济投入(不包括用工投资)。桑园的投资因各种处理为同一水平，故不作计算。各套种农作物按当地价格折算成单位面积产值［3］。

1.4.4 经济效益评价指标 成本收益率=利润÷成本费用，本试验利润指套种农作物净产值，成本费用指套种农作物经济投入;土地生产率=产量或产值÷单位土地面积，本试验以一个套种周期单位桑园面积的农作物总产值计;复种指数(%)=全年播种作物总面积÷耕地总面积×100，本试验为便于对比，以一个套种周期内(套种农作物播种面积+桑园面积)÷耕地总面积×100 计算;资金产投比=作物总产值÷经济投入［6］。

1.5 数据分析

所有数据均通过Microsoft Office Excel 2003 进行整理，其它统计分析处理分别采用SPSS 19.0 软件和Yaahp V0.5.2 软件。

2 结果与分析

2.1 桑园不同套种模式对桑树生长的影响

从桑园内套种不同农作物对桑树生长的影响看，在各种模式中，单位面积桑园的平均枝条数是桑树—生姜的模式最高，桑树—油菜的模式最低，桑树—马铃薯和桑树—绿豆2 种模式相同;单位面积桑园的平均枝条长是桑树—绿豆的模式最高，桑树—花生的模式最低;单位桑园面积平均总条长和全年桑园产叶量均为桑树—生姜的模式最高，桑树—油菜的模式最低，其中全年桑园产叶量方面桑树—大豆和桑树—马铃薯这2 种模式相同(表2)。各套种模式的桑叶产量构成因子排序并不相同，数据亦有开差。

表2 桑园套种不同农作物对桑树生长与产叶量的影响

由此可见，桑园套种不合理，会对桑树生长产生一定的影响。在12 种桑园套种模式中，单位桑园面积平均总条长和全年桑叶产量，桑树—生姜的套种模式最优，分别达39.9 万m/hm2和17 500 kg/hm2;桑树—油菜的套种模式最低，分别为19.1 万m/hm2和13 470 kg/hm2。除桑树—玉米和桑树—油菜2种套种模式外，其他套种模式桑园的平均总条长均在25.5 万m/ hm2以上。玉米和油菜对桑树生长的影响较大，原因是玉米为高杆作物，除了与桑树竞争水肥资源之外，还对桑树有一定的遮阴，进而对桑树的光合作用产生影响;而油菜的开花结荚期正值桑树发芽生长初期，与桑树在肥水和光照方面均有竞争。而桑园产量构成因子占优的农作物中除番茄外，其他均为矮杆或贴地爬蔓作物，这些农作物与桑树的光能竞争处于弱势地位，反映出光照是桑树生长的重要影响因子之一。番茄是中杆作物，但套种番茄的桑园产量指标却不处于劣势，其原因之一是因为番茄是喜肥水作物，在以上12 种套种作物中，蚕农在套种番茄时肥料施入量最大，保证了桑园套种系统输入、输出物质养分的动态平衡。套种生姜的桑园产量指标最优，因为生姜是喜阴作物，与桑树没有光能竞争，另一原因是套种生姜的桑园在播种生姜前施了足量的有机肥做底肥，且在生长期内又追施了2 次尿素和复合肥，有机肥与氮肥配施，保证了桑园土壤理化性质处于碳氮平衡状态，促进了桑树的生长。

2.2 套种桑园桑树枝条数与枝条长的相关性分析

为分析套种桑园的产量构成因子与专用桑园是否相同，对单位面积桑园内桑树的平均条数、平均枝条长与平均总条长做了相关性分析(表3，图1)［5］，结果显示，单位面积桑园内桑树的平均总枝条长与单位面积桑园内桑树的平均枝条数和平均枝条长呈正相关，其中桑树平均总枝条长与平均总条数的相关系数为0.857，回归分析结果中P ＜0.05，说明单位桑园面积内桑树的平均总条数对单位面积桑园内桑树的平均总条长有显著影响，桑树平均总条数(x)与平均总条长(y)的拟合多项式方程为y =0.172 7x2－3.289 3x +38.897 0(x ＞0)［7］，则保证套种桑园产量的关键是每公顷桑园需保留桑树有效枝条数＞9.52 万条/hm2。而桑树平均枝条长与平均枝条数的相关系数为－0.309，呈负相关，虽然保证套种桑园内桑树的总条数是维持桑园高产的前提，但由于套种农作物与桑树形成光、温、水、土等资源竞争，导致了桑树枝条长度的下降。

表3 套种桑园桑树枝条数、枝条长与总枝条长的相关性分析

图1 套种桑园桑树总条数与总条长回归分析

2.3 桑园套种不同农作物经济效益分析

桑园套种不同农作物经济效益调查统计结果表明(表4)，桑园套种农作物的净产值是桑树—百合＞桑树—生姜＞桑树—马铃薯＞桑树—白萝卜＞桑树—小白菜＞桑树—番茄＞桑树—绿豆＞桑树—花生＞桑树—大豆＞桑树—油菜＞桑树—玉米＞桑树—红薯。桑园套种百合的净产值最高，桑园套种红薯的净产值最低。原因是百合的出售价格高达6.00 元/kg，红薯的出售价格仅为0.50 元/kg。红薯虽与小白菜的售价(0.50 元/kg)相同，但其产量(13 493.3kg/hm2)远远低于桑园套种小白菜的产量(32 000.0 kg/hm2)，可见桑园套种农作物的价格和产量是决定桑园套种农作物净产值的重要因素。

表4 桑园套种不同农作物经济效益分析

桑园套种绿豆的成本收益率最高，达4.82;桑园套种玉米的成本收益率最低，只有0.56，由此可知桑园套种玉米模式的回报率最低，不适宜与桑树套种。土地生产率也是与农作物市场价格息息相关的一个经济指标［8］，12 种桑园套种模式中，桑园套种百合和生姜的土地生产率最优，分别达98 950.8元/hm2和91 539.0 元/hm2。资金产投比是一个动态的经济指标［8］，在调查的各种套种模式中，桑园套种绿豆、大豆、小白菜、白萝卜和花生的资金产投比最优，均在4.0 ∶1之上;桑园套种番茄、生姜、马铃薯、油菜和百合的资金产投比较优，在2.0 ∶1 和4.0 ∶1之间;桑园套种玉米、红薯的资金产投比较差，在1.9∶1之下;原因是蚕农在桑园套种绿豆、大豆、小白菜、白萝卜和花生时的成本投入较低，仅施少量底肥，套种农作物生长期间不施肥或少施肥，致使投入成本不高，而以上农作物的市场价格或产量优势明显，故资金产投比高;而桑园套种玉米和红薯，经济投入方面要高于桑园套种大豆、绿豆、小白菜，而玉米和红薯的市场价格则偏低。

2.4 桑园套种模式综合经济效益评价

为综合评价以上12 种桑园套种模式，采用AHP 层次分析法对影响桑园套种模式综合经济效益的9 项指标进行了统计分析［9－10］，结果见表5。从表5 中可知，各经济指标对桑园套种模式综合效益的重要性为桑叶产量＞农作物净产值＞成本收益率＞资金产投比＞成本投入＞农作物产量＞土地生产率。综合评价各模式，桑园套种模式综合经济效益依次为桑树—生姜＞桑树—百合＞桑树—白萝卜＞桑树—小白菜＞桑树—绿豆＞桑树—花生＞桑树—大豆＞桑树—马铃薯＞桑树—番茄＞桑树—红薯＞桑树—玉米＞桑树—油菜。除桑树—玉米和桑树—油菜2 种模式外，其他各模式可根据当地的气候条件应用推广。

表5 桑园套种模式综合经济效益指标评价

3 小结与讨论

3.1 桑园套种模式与效益

套种桑园单位面积平均总条数对单位面积桑园平均总条长有显著影响，单位面积桑园平均总枝条长与单位面积桑园平均枝条数和平均枝条长呈正相关，本试验12 种桑园套种模式中桑树—生姜模式单位面积桑园平均总条长和全年桑叶产量最优，分别达39.9 万m/hm2和17 500 kg/hm2;桑树—油菜的套种模式最低，为19.1 万m/hm2和13 470 kg/hm2。经济效益方面，桑园套种绿豆成本收益率最高达4.82，桑园套种玉米最低为0.56;桑园套种百合和生姜的土地生产率最优，分别达98 950.8 元/hm2和91 539.0 元/hm2。桑园套种绿豆、大豆、小白菜、白萝卜和花生等5 种模式的资金产投比均在4.0∶1之上，桑园套种番茄、生姜、马铃薯、油菜和百合等5 种模式在2.0∶1和4.0∶1之间，桑园套种玉米、红薯2种模式在1.9∶1之下。

3.2 要适当选择套种农作物

保证单位面积桑园的平均总条数是提高套种桑园桑叶产量的基础，但由于农作物与桑树形成光、温、水、土等资源的竞争，导致了桑树平均枝条长度的下降，对单位面积桑园平均总条长与桑叶产量有一定影响。故应慎重选择套种农作物，因地适宜地选择对桑树生长影响较小的农作物，桑园—玉米和桑树—油菜2 种模式对桑树生长有不良影响，生产上不宜选用，其他各套种模式可根据当地的气候条件和桑园情况应用推广，并加强桑园与农作物的管理，从而做到桑—农共赢。

3.3 要加强套种桑园的肥水管理

桑园套种时需要增加桑园的投入，加强施肥管理等措施，尤其是桑树—番茄、桑树—生姜、桑树—马铃薯和桑树—百合这4 种模式。氮素对桑树的生长特别重要，但是氮肥必须与有机肥保持一定的比例，施入氮肥时若没有有机肥的配施，桑园土壤有机质得不到补充，就会使碳氮平衡失调，土壤理化性质被破坏［11］。

3.4 要坚持以桑树为主的原则

桑园套种要坚持以桑树为主，套种农作物为辅的原则。桑园套种不合理，对桑叶产量有一定的影响。套种农作物种类的选择，原则上要尽量使其与桑树的生长特性和生态要求协调一致，以便避害趋利，促进桑树生长。如果套种不当，出现喧宾夺主的现象，套种农作物会与桑树争水争肥，甚至引发病虫害，影响桑叶的产量和质量，而且也影响套种农作物的产量和质量，造成综合经济效益下降［12］。在有利于桑树生长的前提下，应考虑套种农作物能够适应桑园的生态环境，以达到相互促进，获得双丰收。要特别注意防止只追求眼前利益，只顾农作物，不顾桑树，以及一切有害于桑树生长的做法［13］。

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