玉米间作套种高效用水试验研究

曲小琴

(山西省水利水电科学研究院，山西太原 030002)

玉米间作套种高效用水试验研究

曲小琴

(山西省水利水电科学研究院，山西太原 030002)

山西省水资源紧缺，为了实现农业高效用水，最大限度地提高水资源利用率，我们在山西省潇河灌区灌溉试验站进行了玉米间作高效用水试验研究，结果表明，间作玉米具有显著的增产增收效果，间作玉米与单作玉米相比，单位耗水产值提高1.02～1.50元/m3，单位面积产值增加4 064～10 536元/hm2，纯收入提高1～2倍。该种组合利用作物间播期不同和生长期不同，实现了对光、热、水等资源的充分利用，达到了农业生产的高产、高效。

间作套种;高效;单位耗水产值;产投比

玉米、瓜类、蔬菜间作套种条带状种植，是以玉米为主体作物进行的间作套种，一种是与玉米间作种植，条带两边种玉米，中间种瓜类、蔬菜;另一种与玉米套种种植，利用玉米从播种到拔节50多天时间期间，地表基本裸露，在玉米地里套种瓜类、蔬菜。通过粮食作物(玉米)与经济作物(瓜类和蔬菜)条带状间作套种，使各作物都占有一定的土地和空间，最大限度地利用水、肥、光、热等资源，达到农业种植生产的高产高效。

1 试区概况及试验设计

1.1 试区概况

试验于2001年在山西省潇河灌区(榆次市)灌溉试验站试验田内进行，试验田土质为粘壤土，0～1 m土层的土壤密度为1.42 t/m3，田间最大持水量为28%。表层土壤有机质含量为1.15%，全氮量为0.018%，速效磷含量9.6 ppm。土壤pH值8.3，玉米生长期地下水变幅10.4 m～12.7 m之间。全生长期平均气温21.7℃，同期降雨量255.7 mm，根据潇河灌区(1978－2001)24年降雨资料统计，玉米生长期降雨频率为60%，属于一般年型。

1.2 试验设计方案

试验设5个处理，3次重复，采用条带种植。

表1 不同处理设计表

采用小区试验，小区面积71 m×3 m=213 m2，引用井水灌溉，梯形堰量水，按玉米生育期土壤水分保持60% ～70%进行控制灌水，试验过程中，按照灌溉试验规范要求进行作物生长动态、根区(0～1 m)的土壤水分观测，对小区进行了考种和测产。

2 试验结果分析

2.1 节水效果

玉米间作种植与单作种植有明显的节水效果，这里所说的节水是指间作种植模式生产单位农产品产量或产值所用的水量较单作种植减少的水量，或者说，单位耗水量生产农产品产量或产值的增加。见表2，无论玉米与那种作物间作种植，其单位耗水产量和单位耗水产值均大于玉米单作种植形式。间作种植模式单位耗水产值为2.98～3.46元/m3，比单作玉米高 1.02 ～1.50 元/m3。

表2 玉米间作种植与单作种植节水增产比较

2.2 增产增收效果

玉米与大豆、瓜类间作条带种植与玉米单作比较，不仅提高了土地利用率，而且也充分利用了当地的光热资源，发挥了边行增产优势，改善了田间通风结构，最大限度地利用了有效积温，且高低秆作物合理搭配，形成了多层植被的群体结构，使田间经常保持旺盛的群体和良好的气候生态条件，提高了光合作用的生产力和光热资源的利用率。因此使单位面积上的作物产量大幅度地提高。见表2，间作玉米比单作单位面积产值增加4 064～10 536元/hm2。产值高低排序为玉米间作香瓜＞玉米间作南瓜＞玉米间作土豆＞玉米间作大豆。

3 效益分析

3.1 投资

分物资投入和劳务投入两部分，见表3。5个处理平均劳务投入2 340元/hm2，劳务投入占总投入的37.2% ～42.1%。单作玉米劳务投入1 950元/hm2最少;据调查统计，投入的物资类别中，化肥投入将近一半，其次为农机投入。

3.2 收益，即经济效益，产投比

按当地市场价格计算，间作种植为2.27～3.16，单作种植为1.79，产投比间作种植明显大于单作玉米;纯收入间作种植为7 216.8 ～13 237.8 元/hm2，单作玉米为3 907.5 元/hm2，间作种植比单作种植纯收入增加3 309.3～9 330.3元/hm2，间作种植是单作玉米纯收入的2～3倍。

表3 玉米间作效益计算表 元/hm2

4 玉米间作节水增产机理

(1)间作种植模式中的作物生育期长短一般不相同，播种期有前有后，因而需水高峰期一般不同步，因此可以优先给迫切需水条带的作物灌溉，相邻条带的作物可不灌溉，或至少可推迟灌水时间，同时由于土壤水分的侧向运移和作物根系相互穿插，达到条带间水分的互相利用，在一定程度上也可减轻不灌水条带作物的旱情，达到高效用水的目的。

(2)间作种植条件下，作物茎杆高度一般不相同，高杆作物对低杆作物的遮阴作用，可使低杆作物的蒸发蒸腾量相对减少，从而减少了单位面积水分的消耗量，一定程度上实现了节水目的。

(3)在山西省这样的气候条件下，间作套种组合种植中，后期作物多处在光、热资源和雨水资源丰沛的夏季和秋季，组合种植可充分利用秋季丰沛的雨水资源，实现雨水资源的高效利用。

(4)间作种植发挥了边行增产优势，如玉米与大豆或玉米与瓜类，高低搭配，互为分隔，通风透光性好，可充分利用光热资源，增加光合产物积累，有利于作物旺盛生长和子粒充实，穗粒数多、千粒重大，见表4，具有显著的增产效果。

表4 玉米间作植株生长及产量结构表

5 结语

作物间作套种不仅可提高土地利用率，而且改善了田间通风透光条件，能充分利用当地光热资源，提高光合作用的生产力和光能利用效率，同时还能发挥边行优势，在单位面积总耗水量略有增加的情况下，作物的产量、产值大幅度提高。

科学合理的实行间作套种组合种植，使两种作物的需水高峰期在时间上错开，可起到一水作用，互补余缺，减少灌水次数，达到高效用水，提高水分有效利用率的目的。

作物组合种植，能适应市场经济的发展，可根据市场需求间作套种经济效益高的作物，既可提高水分生产率，又能增加农民纯收入。实践证明，变传统的单作种植为间作套种组合种植，具有显著的增产增收效果，能够在解决吃粮的基础上，增加经济作物和蔬菜瓜果等的商品产量，提高农民收入，是农民达小康，农业生产再上一个新台阶，灌溉农业实现节水、增产、增效的一项有效措施。

［1］刘克辉.立体农业工程技术.河南科学技术出版社，2000.10.

［2］罗龙，姚永久.山西高产优质高效种植模式图集.中国经济出版社，1994.

［3］王仰仁，孙小平.山西农业节水理论作物高效用水模式.中国科学技术出版社，2003.

［4］王仰仁，杨丽霞等.作物组合种植需水量与灌溉制度研究.中国农村水利水电，2000(11):9～11.

S513

B

1004－1184(2013)05－0080－02

2013-04-28

曲小琴(1961-)，女，山西定襄人，工程师，主要从事材料试验工作。