徐文果+张磊+岩所+黄廷祥+车宏志+张晓梅+屈再乐+尹必天

摘 要 为研究甘蔗套种马铃薯的最佳播种密度，提高土地复合产值，实现种植效益最大化。通过连续2 a开展新植蔗和宿根蔗套种马铃薯多种密度栽培试验，研究不同种植条件下甘蔗和马铃薯的产量、品质及经济效益。结果表明，新植蔗田中马铃薯的最佳套种密度为4.5万粒/hm2，宿根蔗田中马铃薯的最佳套种密度为3.9万粒/hm2。其中，新植蔗田马铃薯产量达35 275 kg/hm2，甘蔗产量增19.9%，糖锤度提高1.2个百分点，土地复合产值增99.7%，新增纯收入126.3%；宿根蔗田马铃薯产量达24 115 kg/hm2，甘蔗产量增19.2%，糖锤度提高1.3个百分点，土地复合产值增89.9%，新增纯收入110.5%。

关键词 甘蔗 ；马铃薯 ；种植密度 ；经济效益

中图分类号 S352-3 文献标志码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.11.002

Abstract The best planting density of sugarcane interplanting potato， improve the land composite value， realize the maximum benefit of planting. Through continuous 2 years to carry out the new plant cane and ratoon sugarcane interplanting potato variety of planting density test， on the condition of different planting sugarcane and potato yield， quality and economic benefits. The results show that the new planting sugarcane in potato optimum planting density for 4.5 million grains/hm2， potato in ratoon sugarcane optimum planting density is 3.9 million grains/hm2. Among them， the new planting potato yield in sugarcane field of 35 275 kg/hm2， sugarcane yield increased by 19.9% and brix increased 1.2 percent， land composite value increasing 99.7%， increased net income increased by 126.3%； ratoon sugarcane potato yield reached 24 115 kg/hm2， sugarcane yield increase of 19.2%， Brix increased 1.3 percent， land composite value increase 89.9%， increased net income increased 110.5%.

Keywords Sugarcane ； Potato ； Planting density ； Economic benefit

甘蔗是我国主要糖料作物之一，其产糖量占全国总产糖量的90%以上[1]。我国甘蔗种植面积和产量排名居世界第3位，仅次于巴西和印度[2]。德宏州是云南省最大的糖料基地，蔗糖产业是德宏州的传统支柱产业，是德宏州财政收入的主要来源之一，全州甘蔗种植面积6万hm2以上。德宏州也是云南省最大的冬马铃薯生产基地，全州冬马铃薯种植面积1.2万hm2以上。德宏州属于亚热带季风气候，冬春季节热量充足，降雨少，冬马铃薯病害轻、产量高、品质好，平均单产30～52.5 t/hm2，全州高产记录为64.29 t/hm2。德宏州冬马铃薯品种以菜用型品种为主，产品以外销为主，上市时间主要集中在我国春节至清明节前后，平均单价3.0～4.5元/kg，最高年份达5.3元/kg，高产田块产值达到1万元/hm2以上，经济效益较好。由于德宏州冬马铃薯适宜区与传统优质蔗区重叠，马铃薯凭借比较效益高、生长周期短、见效快的优势，迅速占领了产业竞争的高点，蔗区农民纷纷翻耕蔗田改种马铃薯，传统优质甘蔗田块遭到挤占，水田甘蔗种植面积呈现连年下滑的趋势，粮蔗争地矛盾十分突出。

研究表明，在较低的生产水平下，间套作可提高作物产量的稳定性，减少农业投入，培肥地力；在较高的生产水平下，间套作可以充分利用光热资源、土地资源，增加作物总产[3]。甘蔗与豆科牧草套作，可以改善饲草的营养价值，提高单位面积的饲草产量和质量[4]。春植甘蔗套种短期作物不但有利于农业产业结构调整，而且能实现节本增效的目的，能产生较好的经济、社会和生态效益[5]。秋植蔗套种豌豆并不会影响甘蔗产量，而套种芜菁虽对甘蔗产量有一些影响，但套种总体的经济收益都有明显增加[6]。笔者对新植甘蔗套种马铃薯的套种模式和播种密度进行过研究[7-8]，结果表明，新植甘蔗套种马铃薯可以从根本上改变我国糖料蔗生产的传统耕作模式，有效拓展产业发展空间，经济效益明显，对解决产业争地的矛盾具有重要意义。综上所述，粮经作物间套种能产生较好的经济社会效益。但是，由于新植蔗与宿根蔗的田间环境差异较大，套种马铃薯的密度、产量和经济效益也存在很大差别，目前未见新植蔗和宿根蔗套种马铃薯的同田对比报道，本试验通过连续2 a开展同田对比试验，成功总结出不同套种条件下的马铃薯最佳播种密度和综合经济效益，其研究结果对甘蔗套种马铃薯生产具有一定指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验区概况

试验地位于云南省德宏州芒市，属于低纬度高原，太阳辐射量大，是全国的光照高质区之一；属南亚热带季风气候类型，年无霜期326～363 d；11月至次年4月，降水量较少，冬、春干旱突出。种植田块土壤类型为壤土，具备良好的灌溉排水条件。

1.1.2 供试品种

马铃薯品种“合作88”系会泽县农业技术推广中心和云南师大薯类所选育，目前在云南省大面积推广应用[9]；甘蔗品种“粤糖93/159”是系广州甘蔗糖业研究所湛江甘蔗研究中心选育，目前已在广西、云南等省区进行繁殖推广[10]。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

采用三重复同田对比试验，试验小区随机区组排列。小区面积6.7 m2，播幅1.3 m，行长5.2 m。马铃薯设4种密度处理，宿根蔗套种马铃薯时，受田间肥料条件下降、甘蔗发苗较早等因素影响，马铃薯密度须适当减小。新植甘蔗小区下芽量均为70芽。详见表1。

1.2.2 研究方法

1.2.2.1 马铃薯商品率

马铃薯50 g以上薯块为商品薯，50 g以下薯块为非商品薯。商品薯计算产值，非商品薯只统计产量，不计算产值。计算公式为：商品率=商品薯重量（kg）÷总重量（kg）×100%。

1.2.2.2 甘蔗产量

根据甘蔗公顷有效茎数与单茎重量计算出甘蔗每公顷的理论产量。单位为t/hm2表示。公式为：甘蔗产量（kg/hm2）=有效茎数（条/hm2）×单茎重（kg/条）。

1.2.2.3 甘蔗糖锤度

采用CH型糖锤度测定仪测定甘蔗糖锤度。每个实验小区取15株，每株测定上中下3个点，计算其平均值。

1.2.2.4 经济效益

投入：马铃薯种薯投入1 800 kg/hm2，按2.3元/kg计算，价值为4 140元；氮磷钾含量为15∶15∶15的三元复合肥900 kg/hm2，按3.6元/kg计算，价值为3 240元；硫酸钾80 kg/hm2，按5.0元/kg计算，价值为400元；农药投入为1 200元/hm2；人工投入为4 100元/hm2。以上各项合计13 080元/hm2。

产出：马铃薯单价按当年当地市场批发价3.1元/kg计算；甘蔗经济产量按实际产量减去1%的杂质计算，单价按糖厂收购价0.43元/kg计算。2013年4月，第一季马铃薯收挖测产，同年11月新植甘蔗砍收测产；2014年4月，第二季马铃薯收挖测产，同年12月，宿根甘蔗砍收测产。

1.2.3 数据分析

数据分析利用农业田间试验统计分析软件（SAE5.0）和Excel软件进行统计和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 套种密度对马铃薯和甘蔗出苗率的影响

在新植甘蔗套种马铃薯中，4周后马铃薯零星出苗，至第5周出苗速度加快，至第7周分别达到99.2%、96.7%、98.1%、98.2%；在宿根甘蔗套种马铃薯中，3周后马铃薯零星出苗，至第5周出苗速度加快，至第7周分别达到96.5%、98.5%、94.3%、97.7%。说明马铃薯出苗率不受套种条件的影响。从表2可以看出，套种马铃薯后新植甘蔗出苗率下降3.3%～10.4%，宿根甘蔗出苗率下降3.5%～11.4%，说明马铃薯密度高时甘蔗出苗率将下降，只有在适宜密度下，甘蔗才能获得高产。

2.2 套种密度对马铃薯产量的影响

在新植甘蔗套种马铃薯中，一定密度范围内，马铃薯产量随种植密度的加大而提高；当小区种植密度为35粒（5.25万粒/hm2）时马铃薯产量最高，达36 160 kg/hm2。经方差和多重比较分析，处理1与处理2之间差异不显著，处理1与处理3之间差异显著，处理1与处理4之间差异显著；处理1与处理3之间差异显著，处理2与处理4之间差异不显著；处理3与处理4之间差异不显著。研究结果同时显示，在宿根甘蔗套种马铃薯中，当小区种植密度为26粒（3.9万粒/hm2）时马铃薯产量最高，达24 115 kg/hm2，若种植密度继续加大，产量将下降；产量排名为：处理2>处理1>处理3>处理4；经方差分析，各处理之间差异不显著。见表3。

2.3 套种密度对马铃薯经济产量的影响

新植甘蔗套种中，马铃薯商品率在78.1%～80.9%；商品薯产量排名：处理1>处理2>处理4>处理3；经方差分析，各处理之间商品薯产量差异未达显著水平。宿根甘蔗套种中，马铃薯商品率在58.4%～70.0%；商品薯产量排名：处理2>处理1>处理4>处理3；经方差分析，处理2与处理1之间差异不显著，与处理4之间差异显著，与处理3之间差异极显著；处理1与处理3和处理4之间差异均不显著；处理3与处理4之间差异不显著。见表4。

2.4 马铃薯密度对甘蔗产量的影响

在新植甘蔗套种马铃薯中，甘蔗产量均出现不同程度增加，增幅在5.5%～19.9%，最高产量为175 050 kg/hm2；产量排名：处理2>处理3>处理4>处理1>对照（CK）；经方差分析，处理2与处理3之间差异不显著，与处理1、处理4、对照（CK）之间差异达极显著水平；处理4与处理3之间差异不显著，与处理1、对照（CK）之间差异达显著水平；处理3与处理1、对照（CK）之间差异不显著，与对照（CK）之间差异达显著水平；处理1与对照（CK）之间差异不显著。在宿根甘蔗套种马铃薯中，3个处理较对照（CK）增产，增幅在2.3%～19.2%，最高产量为190 200 kg/hm2；1个处理较对照（CK）减产，减幅为0.2%，产量164 100 kg/hm2；经方差分析，处理2与处理4之间差异不显著，与处理3之间差异显著，与处理1、对照（CK）之间差异极显著；处理3与处理4之间差异不显著，与处理1之间差异显著，与对照（CK）之间差异极显著；处理4与处理1、对照（CK）之间差异显著；处理1与对照（CK）之间差异不显著。见表5。

2.5 马铃薯密度对甘蔗糖锤度的影响

新植甘蔗的糖锤度最高为20.6%，比对照高6.2%；糖锤度排名：处理1>处理4>处理2>处理3>对照（CK）；经方差分析，各处理间差异未达显著水平。宿根甘蔗的糖锤度最高为20.9%，比对照高8.3%；糖锤度排名：处理1>处理4>处理2>处理3>对照（CK）。经方差分析，各处理间差异未达显著水平。见图1。

2.6 经济效益分析

新植甘蔗套种马铃薯中，播种量为4.5万粒/hm2时，土地复合产值最高，为124 130元/hm2，比甘蔗净种增99.7%；新增纯收入111 050元/hm2，比净种增126.3%；综合经济效益排名为：处理2>处理1>处理3>处理4>对照（CK）。宿根甘蔗套种马铃薯中，当播种量为3.9万粒/hm2时土地复合产值最高，为133 682元/hm2，比甘蔗净种增89.9%；新增纯收入120 602元/hm2，比净种增110.5%；综合经济效益排名：处理2>处理4>处理1>处理3>对照（CK）。由此可见，甘蔗套种马铃薯后土地复合产值和新增纯收入均明显提高，且复合产值高者新增纯收入也较高。见表6。

3 讨论与结论

甘蔗前期生长缓慢，叶面积系数小，光能利用率低，容易滋生杂草。甘蔗间套种作为一种高产高效种植方式，通过与各种生长快、生育期短的作物组合，搭配构成多作物、多层次、多功能的甘蔗复合群体，可提高光能、养分利用效率，进而提高作物产量和土地利用率[11]。在甘蔗间套种马铃薯中，由于土壤得到疏松，施肥、灌水及地表覆盖增加，蔗地水肥气热等生态环境得到改善，有利于甘蔗生长，因而甘蔗产量得到一定提高[12]。本研究结果表明，在甘蔗套种马铃薯中，马铃薯种植密度较高时，甘蔗前期发苗会受到一定影响。但3月20日左右马铃薯收挖结束，随着气温快速回升，田间光热条件充分，甘蔗集中发苗，弱苗较少，无效消耗少，甘蔗具备获得高产条件。产量结果显示，新植甘蔗增幅在5.5%～19.9%；宿根甘蔗增幅在2.3%～19.2%。糖锤度结果显示，无论是新植甘蔗还是宿根甘蔗，套种马铃薯后甘蔗糖锤度均升高，且宿根甘蔗的糖锤度绝对值及增幅均高于新植甘蔗。可见，甘蔗套种马铃薯能提高肥料利用率和甘蔗产量，改善作物品质。

马铃薯生产中，由于马铃薯生长周期较短，个体生长量较小，密度对产量的影响较大。密度过低时，个体生长量达到该环境下最高，但造成土地浪费，利用率低，产量不理想；密度过高时会增加农业成本[13]。在云南大春马铃薯生产中，马铃薯品种‘合作88种植密度过高时商品薯产量下降，低密度条件下种植效益较好[14]。本研究结果表明，一定密度范围内，无论是新植甘蔗还是宿根甘蔗套种马铃薯，马铃薯产量随种植密度的加大而提高；新植蔗田马铃薯的种植密度、产量及商品率均高于宿根蔗田，但是并不存在一一对应关系。

本研究表明，新植甘蔗和宿根甘蔗套种马铃薯均能大幅度提高土地复合产值和新增纯收入，经济效益显著。但是，种植田块必须具备两个基本条件：一是，由于马铃薯属于地下块茎作物，套种土壤需要选择通透性较好的沙壤土；二是，由于马铃薯块茎膨大期需要大量水分供给，而大部分蔗区冬季干旱少雨。因此，为保证马铃薯获得高产，种植田块需要具备灌溉条件。

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