马铃薯间作蚕豆的边行效应及增产机理

马子林

摘要：对靠近马铃薯（Solanum tuberosum）的蚕豆（Vicia faba）边行的地表温度、相对湿度、形态指标及产量构成因子进行了比较试验，并对蚕豆与马铃薯不同间作模式的产量与经济效益进行了对比。结果表明，蚕豆边行越靠近马铃薯，地表温度越高，蚕豆的有效分枝数越多，根瘤越多越大且分布广而密集，有效根瘤也越多，且单株荚数与单株产量也越高，而株高和地表相对湿度降低。蚕豆与马铃薯不同间作模式中，以8行蚕豆+3垄马铃薯间作模式的马铃薯与蚕豆的总产量和纯收入最高。

关键字：蚕豆（Vicia faba）；马铃薯（Solanum tuberosum）；间作模式；形态指标；产量

中图分类号：S344.3文献标识码：A文章编号：0439-8114（2014）10-2254-03

Marginal Effects and Mechanism of Increasing Yield of Fava Beans and Potatoes Intercropping System

MA Zi-lin

（Agricultural Bureau of Xunhua County in Qinghai Province， Xunhua 811100， Qinghai， China）

Abstract： Different boundary lines of broad bean（Vicia faba） near the potato（Solanum tuberosum） were compared with different potato and faba bean from test components for surface soil moisture and temperature， plant traits and yield， and the ntercropping yield and economic benefit. The results showed that when broad bean was closer to potato， the temperature is higher， the effective branch， root and nodule number was more， the root was more widely distributed and intensive. The pod number per plant and grain yield per plant was higher， while plant height and surface relative humidity was less. Under different modes of potato and faba bean intercropping， the total output of the intercropping with 8 rows of broad bean and 3 ridges of potatoes was the highest.

Key words： broad bean （Vicia faba）； potato（Solanum tuberosum）； intercropping model； morphological index； yield

基金项目：国家现代马铃薯产业技术体系项目（CARS-10-ES29）

蚕豆（Vicia faba）属于豆科（Leguminosae）蝶形花亚科（Papilionoideae）野豌豆族（Vicieae）野豌豆属（Vicia）[1]。青海蚕豆子粒大、颗粒饱满、色泽好、营养成分高、无污染，既可以作为蔬菜食用，也可以作为食品加工原料，经济价值很高，是一种营养丰富的作物。由蚕豆制作的食品、副食品和调味品等品种繁多，深受群众喜爱[2]。马铃薯（Solanlum tuberosum）为一年生草本块茎植物。青海是马铃薯的适生区，以品质好、薯块大、病虫少、单产高而闻名，具有很强的市场竞争力[3]。由于马铃薯是喜凉作物和避灾作物，在抗旱保收、粮菜饲兼用等方面优于其他作物，又有加工企业带动，使其种植面积逐年增加，出现快速增长的趋势，已成为浅脑山区农民的主要创收作物[4]。

谷类和豆类作物间作对于粮食生产的可持续性具有重要意义。间套作是中国农民在长期生产实践中逐步认识和掌握的一项耕作措施，也是中国传统精耕细作农业的重要组成部分。间套作相对于单作具有粮食相对稳产、高产[5，6]，提高耕地复种指数[7]，减少肥料投入，能更有效利用有限的资源[8]，投资风险小而且产值稳定，防止土壤流失[9]，防止病虫害和抑制杂草[10]等优点。与单作相比，间作具有的这些优势已在玉米与大豆[11]、小麦与大豆[12]、小麦与玉米[13]等多种间作体系中证实。蚕豆与马铃薯间作可以充分利用光热和水肥资源，二者合理间作能发挥豆茬的肥田效应，减少病虫害的发生，提高农田的产出效益。本试验考察了不同的间作模式对蚕豆形态指标及产量和经济效益的影响，以期为今后发展蚕豆、马铃薯机械化间作模式体系提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试马铃薯品种为青薯168，供试蚕豆品种为青蚕12，均由青海省农林科学院提供。

1.2试验设计

试验分成边行比较试验和蚕豆与马铃薯间作模式的产量和经济效益试验。蚕豆与马铃薯的间作模式为单因素随机区组设计，共设6个处理，分别为6行蚕豆+2垄马铃薯（A）、6行蚕豆+3垄马铃薯（B）、8行蚕豆+2垄马铃薯（C）、8行蚕豆+3垄马铃薯（D）、12行蚕豆单作（CK1）、4垄马铃薯单作（CK2）。边行比较试验是在12行蚕豆单作处理中进行，选取紧挨马铃薯单作的4行蚕豆，由外向内分别命名为边一行、边二行、边三行和边四行。

试验于2012年4—10月在青海省循化县尕愣乡修藏村进行，海拔2 341 m，北纬35°52′33″，东经102°42′08″。试验地前茬作物为油菜，秋翻后冬灌，返春后耙耱整地，播种前施用优质农家肥60 000 kg/hm2、磷酸二铵150～225 kg/hm2、尿素75～113 kg/hm2、氯化钾150～195 kg/hm2作底肥。4月25日播种蚕豆，5月7日种植马铃薯，10月11日收获。3次重复。小区长15 m，不等宽，蚕豆行距30 cm，株距10 cm；马铃薯行距35 cm，垄距120 cm，株距40 cm，三角形双行覆膜种植。

1.3测定指标及方法

1.3.1温度和相对湿度用干湿球温度表测定蚕豆不同边行的地表温度和湿度。在蚕豆生长的不同生育期于上午10：00～11：00测量，直接得到地表的温度，查阅干湿度对照表，计算出田间地面的相对湿度。

1.3.2株高、有效穗数、根瘤数和产量构成因子在蚕豆4个边行中随机选择一株开始测量株高（在盛花期测量）和有效分枝数（在收获期测量），连续测量10株，记录数据。在终花期每边行选取5株测定根瘤数，在成熟期对各产量因子进行测定。

1.3.3产量按照试验设计的各个处理蚕豆的宽度，选取2 m长进行收获计产，得到小区产量，然后折算成每公顷产量。马铃薯各处理产量也按照蚕豆的计产方法完成。经济效益则由蚕豆和马铃薯的产量以及市场价格来确定。

1.4数据分析

应用Excel 2003和DPS V6.55软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1蚕豆的生育期

蚕豆于4月25日播种，5月28日出苗，7月1日现蕾，7月20日初花，8月3日盛花，8月19日终花，9月10日成熟，10月11日收获。

2.2边行比较试验结果

2.2.1蚕豆不同边行的地表温度和相对湿度由图1、图2可知，出苗期蚕豆4个边行的地表温度和相对湿度相同。原因是苗期蚕豆苗没有封垄，各边行受到的光照、通风透光条件相同。之后各生育期各边行所处空间地表温度和相对湿度出现差异，边一行地表温度随着生育期的进行先升后降，边二行、边三行、边四行的地表温度随生育期的进行先降后升再降，各边行地表温度在终花期达到最高；地表相对湿度随着生育期的进行先增后降，在终花期达到最大。边行的温度和相对湿度整体表现出由外向内地表温度越来越低、相对湿度越来越高的规律。因为随着蚕豆生育进程的进行，植株高度增加，营养体增大，叶片对地面有遮阴的作用，到成熟期后遮阴效果逐渐减小。

在盛花期，各蚕豆边行的温度差异最大，选取此生育期进行差异显著性分析，结果如表1所示。由表1可以看出，边一行的地表温度最高，各边行之间地表温度差异均达极显著水平。边四行的地表相对湿度最大，与边三行差异不显著，与边一行、边二行差异达显著或极显著水平。

2.2.2蚕豆不同边行的株高及有效分枝数对不同边行蚕豆株高和有效分枝数进行多重比较，结果见表2。由表2可以看出，边四行的株高最高，与边三行差异不显著，与边二行、边一行差异极显著；蚕豆边一行的有效分枝数最多，与边二行差异不显著，与边三行、边四行差异极显著。说明蚕豆边行越靠近马铃薯其株高越低，有效分枝数越多。

2.2.3蚕豆不同边行的根瘤数从表3可以看出，在蚕豆终花期，蚕豆边一行的总根瘤数最多，且表现出离马铃薯越远根瘤数越少的规律。边一行的根瘤区域分布广且分布集中，边二行分布区域变小，边三行、边四行分布变分散。边一行粉红色根瘤（有效根瘤）占的比例最高，边二行次之，边四行最小。无论是根瘤大小、根瘤分布还是有效根瘤数，均表现出明显的边行效应，且越靠近马铃薯的边行表现越好。

2.2.4蚕豆不同边行的产量构成因子由表4可以看出，蚕豆边一行的单株荚数最多、单株产量最高，与边二行差异显著，与边三行、边四行差异极显著；蚕豆边一行的每荚粒数最多，与边四行差异显著；蚕豆4个边行的百粒重之间差异不显著。蚕豆单株荚数和单株产量均表现出显著的边行效应，且均表现出边一行>边二行>边三行>边四行的规律，即越靠近马铃薯的边行其单株荚数和单株产量越高。

2.3蚕豆与马铃薯不同间作模式的产量与经济效益

由表5可以看出，各蚕豆与马铃薯间作模式中，8行蚕豆+3垄马铃薯间作模式（处理D）的总产量最高，与其他处理均存在显著或极显著差异，且纯收入也最高，达到21 790元/hm2；6行蚕豆+3垄马铃薯（处理B）、8行蚕豆+2垄马铃薯（处理C）间作模式的纯收入也均比单作蚕豆、单作马铃薯的纯收入有所增加，6行蚕豆+2垄马铃薯（处理A）间作模式的纯收入比单作马铃薯稍少，但比单作蚕豆高。

3结论

研究通过对靠近马铃薯的蚕豆边行进行了边行比较试验，结果表明，蚕豆边行越靠近马铃薯温度越高，有效分枝数越多，根瘤越多且大，根瘤分布越广越密集，有效根瘤越多，且单株荚数与单株产量也越高，而株高和地表相对湿度降低。

通过对蚕豆与马铃薯不同间作模式的产量与经济效益进行比较，结果表明，8行蚕豆+3垄马铃薯间作模式的马铃薯与蚕豆的总产量和纯收入最高。依据靠近马铃薯的蚕豆的边行效应结果，究其原因可能是马铃薯与蚕豆高矮搭配，改善了蚕豆的地表温度、通风条件等环境因素，从而加速了蚕豆生物量的增长，提高了授粉受精率，致使蚕豆单株荚数、每荚粒数增加，从而使产量增加，经济效益增加。

参考文献：

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