甘蔗套种西瓜、大豆的效益

2017-05-23陈燕丽苏天明苏利荣李琴秦芳何铁

江苏农业科学 2017年7期

陈燕丽+苏天明+苏利荣+李琴+秦芳+何铁光

摘要：研究甘蔗套种西瓜、大豆对作物农艺性状、产量、品质及效益的影响，为蔗区推广甘蔗套种西瓜、大豆种植模式提供参考。设置4个施肥处理：CK1（甘蔗单种，不施肥），CK2（甘蔗单种，施化肥），T1（甘蔗套种西瓜，施化肥+牛粪），T2（甘蔗套种大豆，施化肥+牛粪）。结果表明，与CK2相比，T1处理的甘蔗增产2.5 t/hm2，西瓜产量 1.02 t/hm2，总经济效益增加 3 090元/hm2；T2处理的甘蔗减产7.61 t/hm2（但没有达到显著水平），大豆产量 0.35 t/hm2，总经济效益增加720元/hm2；西瓜肉总塘含量为8.59%，大豆粗蛋白含量为36.15%，达到了同类农产品的品质指标。甘蔗+西瓜、大豆的套种模式与甘蔗单种模式相比，提高了经济效益，T1处理增加的经济效益远高于T2处理，适合于水肥条件好、劳动力充足的蔗区推广，T2模式操作简单，适合大面积推广。

关键词：甘蔗；套种；西瓜；大豆；效益

中图分类号： S344.3文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）07-0133-03

甘蔗（Saccharum sinensis Roxb.）原产于热带、亚热带地区，是世界最主要的糖料作物之一。蔗糖业在我国农业经济中占有重要地位，仅次于粮食、油料、棉花，居第4位[1]。我国是世界第三大甘蔗产地，而广西是我国最大的甘蔗产地[2]。甘蔗已经成为广西的重要支柱产业，但是随着种植面积的不断扩大，甘蔗与蔬菜、粮食作物争地的矛盾日益突出[3]。而且甘蔗普遍连作时间长，蔗地土壤退化严重。充分利用土地资源和光照资源，缓解蔗粮争地矛盾，改善蔗地土壤环境，提高蔗地单位面积的产量和产值刻不容缓。甘蔗整个生长周期长达10～12个月[4]，前期生长比较缓慢，一般有100～110 d[5]，行间有比较大的可利用空间，到6月下旬至7月上旬才进入迅速生长期并逐渐封行。在此期间，蔗株行间就成了裸地，不仅浪费光照资源，而且孳生杂草。根据甘蔗与其他作物生育期、需肥特点、生态位等的不同特点，可以间作其他作物，充分利用同一块地的空间、时间和土壤养分，提高土地利用率，增加蔗农收入[6]，对实现甘蔗产业的可持续发展有重要意义。在印度、埃及、泰国等国家，甘蔗与红薯、马铃薯、玉米、豆科植物间套作很普遍[7]。在我国也有甘蔗套种玉米、西瓜、花生、大豆、黄瓜、南瓜等的研究[8-12]。朱秋珍等研究表明，甘蔗套种西瓜模式的平均西瓜产量达 24 090 kg/hm2，新增产值达38 544元/hm2，总产值达 78 504元/hm2[13]。蒙彩芳等通过研究甘蔗间套种早熟大豆的结果也显示，与甘蔗单种模式相比，增收大豆12 000～13 200元/hm2，甘蔗平均增产 36.15 t/hm2，增收8 400～10 500元/hm2，总效益增加16 500～25 500元/hm2[14]。本研究在廣西蔗区甘蔗单产及收益较低、土壤质量持续下降的形势下，开展甘蔗套种西瓜、大豆的试验，研究甘蔗套种西瓜、大豆对作物农艺性状、产量、品质及效益的影响，为在广西推广甘蔗套种模式提供技术参考。

1材料与方法

1.1试验材料

试验土壤、肥料的理化性状如表1所示。试验甘蔗品种为台糖22号，大豆品种为桂早2号，西瓜品种为广西五号无籽西瓜。

1.2试验时间、地点、方案

试验从2010年2月始至2010年12月止，在广西农业科学院南宁市西乡塘区试验基地进行。

试验方案：设4个处理，即CK1（甘蔗单种，不施肥），CK2（甘蔗单种，施化肥），T1（甘蔗套种西瓜，施化肥+牛粪），T2（甘蔗套种大豆，施化肥+牛粪）。CK2、T1、T2的甘蔗化肥施用量保持一致，N、P2O5、K2O施用量分别为300、225、375 kg/hm2，西瓜N、P2O5、K2O施用量分别为60、30、90 kg/hm2，大豆N、P2O5、K2O施用量分别为30、60、30 kg/hm2，西瓜和大豆的牛粪施用量均为8 437.5 kg/hm2；磷肥和牛粪一次性作基肥施用，甘蔗和大豆的氮、钾基肥与追肥各占50%，西瓜的氮肥在基肥、苗期（6～7张真叶时）、结瓜前期施用比例分别为43%、32%、25%，西瓜的钾肥在基肥、苗肥、结瓜前期、结瓜中后期的施用比例分别为36%、16%、28%、20%。各处理3次重复，共12个小区，小区面积34 m2，长9.7 m，宽3.5 m，共17行，其中甘蔗9行，间套种作物8行，行长3.5 m，甘蔗行距为1.1 m。

1.3作物种植技术

甘蔗种植密度为112 500芽/hm2，将甘蔗种砍成双芽种茎，用石灰水浸泡5 min，于种植沟内撒施复合肥，按“品”字形双行摆放甘蔗种，盖土、淋水、盖农膜；西瓜种植密度为 7 050株/hm2，采用穴栽种植技术，首先施用化肥和牛粪，将肥料与土壤搅拌均匀，移栽西瓜苗，淋水，盖地膜和小天膜；大豆种植密度为112 950株/hm2，呈条带状施用化肥和牛粪，搅拌均匀后，采用穴播技术点播大豆，2穴间距30 cm，每穴点播3粒种子，盖土，厚度以3～5 cm为宜，淋水。

1.4日常管理技术

甘蔗日常管理比较简单，注意出苗期帮助人工破膜，干旱时灌水、除草，防治病虫害，6月份进行除草、施肥、培土，12月份收获；西瓜幼苗期注意淋水，高温天气下揭开天膜，两端通风降温，大苗期定苗、打侧枝、留蔓、人工授粉、除草、施肥、打顶芽、疏花、疏果等，6月初收获；大豆幼苗期查苗、补苗、淋水，成苗期进行除草、施肥、培土、防治病虫害，封行期喷多效唑1次，花荚期喷磷酸二氢钾1次，收获前20 d打顶心，6月底收获。

1.5检测的项目

甘蔗、大豆、西瓜产量，植株氮磷钾含量，西瓜总糖含量，大豆粗蛋白含量，土壤理化性状测定按鲁如坤的方法[15]进行，肥料理化性状测定按全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会的方法[16]进行。

1.6检测方法

植株氮含量测定用灰化-炭化-强酸、双氧水消解-蒸馏法；植株磷含量测定用灰化-炭化-强酸、双氧水消解-钒钼黄比色法；植株钾含量测定用灰化-炭化-强酸、双氧水消解-火焰光度计法；西瓜总糖含量测定用蒽酮比色法；大豆粗蛋白含量测定用凯氏法（参照GB/T 5511—2008《谷物和豆类氮含量测定和粗蛋白质含量计算凯氏法》）。土壤测定方法如下：全氮含量测定参照NY/T 53—1987《土壤全氮测定法（半微量开氏法）》；全磷含量测定参照NY/T 88—1988《土壤全磷测定法》；全钾含量测定参照NY/T 87—1988《土壤全钾测定法》；速效氮含量测定参照《土壤分析技术规范》中的碱解扩散法；速效磷含量测定参照GB 12297—1990《石灰性土壤有效磷测定方法》；速效钾含量测定参照《土壤分析技术规范》中乙酸铵提取-火焰光度法；有机质含量测定参照NY/T 1121.6—2006《土壤检测第6部分：土壤有机质的测定》；pH值测定参照《土壤分析技术规范》电位法。

1.7统计分析方法

用Excel进行标准偏差分析，用SPSS 8.2进行方差分析。

2结果与分析

2.1各处理对作物生物产量的影响

2.1.1各处理对甘蔗生物产量的影响由表2可见，施肥降低了甘蔗叶、梢鲜质量，提高了生物鲜质量和茎质量占比（茎质量/生物鲜质量×100%），即促进蔗叶合成的光合产物向蔗茎方向转移，从而实现增产的目的。

2.1.2各处理对西瓜、大豆产量性状的影响表3表明，甘蔗套种条件下，西瓜数达到了7 352.98个/hm2，单瓜质量为 1.39 kg/个，为小型礼品西瓜，适合于甘蔗间套种；大豆植株数达到了5.705 9万株/hm2，与单株大豆质量共同组成了产量构成因子。

2.2各处理对作物产量及效益的影响

从表4可以看出，甘蔗套种西瓜或大豆取得了较好的增产增收效果。其中，CK2（甘蔗单种，施化肥）和T1（甘蔗套种西瓜，施化肥+牛粪）处理的甘蔗产量显著高于CK1（甘蔗单种，不施肥）处理的甘蔗产量，甘蔗套种大豆降低了甘蔗的产量，其原因尚不明了，须加强后续研究；甘蔗套种西瓜所取得的经济效益最高，显著高于CK1处理的经济效益，也高于T2（甘蔗套种大豆，施化肥+牛粪）处理的经济效益，CK1、CK2、T2处理的經济效益差异不显著。

2.3各处理对作物养分吸收及品质的影响

从表5可以看出，西瓜根、藤、叶的氮磷钾养分含量>西瓜皮>西瓜肉，西瓜肉总糖含量达到了8.59%；大豆种子氮、磷含量高于其他器官，钾含量除了低于豆荚外，均高于其他器官，含水率低于其他器官，说明种子比其他器官吸收了更多的氮、磷、钾养分，粗蛋白含量达到了36.15%。

3结论与讨论

本研究表明，施化肥的甘蔗产量远大于不施化肥的甘蔗产量，说明施肥有增产效果。甘蔗与西瓜套种模式的甘蔗产量高于甘蔗单种模式的甘蔗产量，这与朱秋珍等的研究结果[13，17]一致，但是本研究结果差异不显著，这可能与套种模式、栽培技术有关，本试验只选用了1种套种模式，今后可加强不同品种、套种模式、施肥技术方面的研究。赵自冬等的研究结果表明，甘蔗与不同大豆品种套种，收益有所不同[18]，本研究套种大豆降低了甘蔗的产量，这与张慧娟等的研究结果[19-20]存在差异，其原因可能与作物品种、种植密度、栽培管理技术等的差异有关。大豆粗蛋白含量达36.15%，处于前人报道的大豆品种资源粗蛋白含量变动范围（34.00%～4983%）之内[21]，甘蔗套种大豆，甘蔗产量稍有下降，但未达显著水平。

综上所述，甘蔗与西瓜或大豆的套种模式与甘蔗单种模式相比，大大提高了经济效益，甘蔗与西瓜的套种模式通过提高甘蔗的茎质量/生物鲜质量比例而增加甘蔗产量，甘蔗与大豆的套种模式引起甘蔗产量稍有下降，但不显著。西瓜肉总糖含量和大豆粗蛋白含量达到了同类农产品的品质指标含量水平。因此，甘蔗与西瓜或大豆的套种模式可在广西蔗区大面积推广应用。

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