玉米套种胡麻产量优势试验研究

白斌+胡福平

摘要：间套作是一熟有余、两熟不足地区提高土地利用效率的一种有效农作模式，该试验在甘肃中部地区进行了胡麻-玉米不同带型配置即，0.95 m带宽（2：2）、1.25 m带宽（4：2）、1.55 m带宽（6：2）、1.85 m（8：2）田间试验。结果表明，不同带型配置的土地当量比（LER）在1.17-1.32，在各种带型配置中胡麻竞争力弱于玉米，1.25 m带宽（4：2）的混合产量、产值、土地当量比（LER）分别达到13385.7 kg/hm2、30613.5元/hm2、1.32，1.25 m带宽（4：2）玉米＼胡麻套作模式适宜在平川区沿黄灌区推广。

关键词：玉米；套种；胡麻；混合产量；土地当量比；作物竞争力

间套作具有充分利用光、热、水分、养分和土壤等资源的特性，已经成为提高土地利用率、作物复种指数，减少肥料投入，促进农作物高产高效持续增产的重要技术措施[1，2]。间作套种是中国传统精耕细作农业的重要组成部分，具有相对稳产、高产的优势。在玉米生长前期套种油料作物如胡麻，充分利用玉米生长前期的光、热资源，增加产量，缓解土地压力，实现粮油作物双丰收，满足人们日益丰富的餐饮需求。

胡麻适宜密植，茎叶细小，而玉米为C4植物，光合作用能力强，植株高大，器官健壮，选用适宜的带幅、种植模式对于提高套种作物组合产量、土地当量比及其规模化生产有重要价值。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验设置在白银市平川区水泉镇双岔村，该村海拔1540 m，无霜期180天。晚霜终止日期4月12日，初霜日为10月10日。年降雨量210 mm，年均气温10.8℃，年总蒸发量1956 mm，年总日照时数2899 h，属“一熟有余、两熟不足”地区。土壤为粘壤土，风成黄土母质，灰钙土类，有机质19.8 g/kg、碱解氮116 mg/kg、有效磷19 mg/kg、速效钾230 mg/kg。

1.2 试验材料

胡麻品种为陇亚10号，玉米品种为金穗3号。

1.3 试验设计

本试验采用随机区组设计，共设置6个处理，即单作胡麻、单作玉米、胡麻与玉米套作模式Ⅰ：0.95 m（2：2），胡麻行距20 cm，玉米行距40 cm，胡麻带距玉米带20 cm；模式Ⅱ：1.25 m（4：2），即胡麻行距15 cm，玉米行距40 cm，胡麻带与玉米带相距20 cm；模式Ⅲ：1.55 m（6：2），即胡麻行距15 cm，玉米行距为40 cm，胡麻带与玉米带间隔20 cm；模式Ⅳ：1.85 m（8：2），即胡麻行距15 cm，玉米行距40 cm，胡麻与玉米带间隔25 cm。3月20日种植胡麻，4月25日种植玉米，胡麻于8月1日收获。每个套作处理种植4个套作带，带长8 m，三次重复。

分别基施纯氮75 kg、P2O5 180 kg、K2O5 150 kg/hm2，于胡麻盛花期追施纯氮75 kg/hm2，于玉米大喇叭口期追施纯氮225 kg/hm2、于玉米吐丝期追施纯氮45 kg/hm2。病虫草害防治同大田。

1.4 测定项目与方法

于作物收获时套作处理每小区取中间2个整带、带长5 m，单作处理取8行、行长5 m，得到各处理一定土地面积的生物学产量及经济产量，并换算成单位土地面积产量。每小区单打单收，统计产量，以当前玉米、胡麻、化肥市场价计算套作体系收益，最后进行方差分析。

1.5 套种模式评价指标

1.5.1 土地当量比（land equivalent ratio，LER）。常用来评价间套作体系的产量优势[3]：

LER=Yia/Ysa+Yib/Ysb （1）

式中Yia表示作物a的间作产量，Ysa表示作物a的单作产量，Yib表示作物b的间作产量，Ysb表示作物b的单作产量。当LER>1时，表示间作较单作有增产作用，反之，间作较单作减产。

1.5.2 作物竞争力（Aggressivity）。表示间套作体系中一种作物相对于另一种作物对其赖以生存的诸如水分、养分等资源的竞争力，是可衡量一种作物相对于另一种作物对资源竞争力的指标。

Alm=Yil/（Ysl×Pl）-Yim/（Ysm×Pm） （2）

式中Alm是胡麻相对于玉米的资源竞争力，Pl、Pm分别表示套作体系中胡麻、玉米的占地比例，其余符号同式1，Alm>0，表示胡麻竞争力强于玉米，Alm<0，表示玉米竞争力强于胡麻。

2 结果与分析

2.1 不同套作模式对玉米产量的影响

由表1可知，各处理间玉米产量达显著或极显著，除1.25 m带宽（4：2）套作模式的玉米产量与单作处理无显著差异外，其它套作模式的玉米产量显著低于单作玉米，即使0.95 m带宽（2：2）套作模式为玉米提供了较大占地面积，但是与单作玉米相比较，该套作模式的玉米生长空间明显受到限制，叶片相互遮阴，严重影响群体的通风透光，进而导致玉米籽粒严重下降。0.95 m带宽（2：2）处理与1.55 m带宽（6：2）玉米产量没有显著性差异，玉米占地比例下降与带幅狭窄同样会影响玉米群体籽粒产量。套作处理中只有1.25 m带宽（4：2）处理玉米单产最高，达到14279.17 kg/hm2，分别比0.95 m带宽（2：2）、1.55 m带宽（6：2）、1.85 m带宽（8：2）高30.6%、28.7%、41.0%。

随着带幅增加玉米产量有递减的趋势（表1），玉米的占地比例下降，群体效应受到明显限制，因而玉米产量显著降低，过宽的胡麻带副占地比例增加，超过了玉米单作时的宽行距，因而造成单位面积玉米籽粒产量下降。

2.2 不同套作模式对胡麻产量的影响

隨着套种带幅加宽，胡麻产量有逐渐增加的趋势（表1），说明随着胡麻占地比例增加，胡麻的群体效应得到有效发挥，各套作处理产量在855.5-1402.0 kg/hm2。各处理间胡麻产量变异系数为50.93%，明显高于玉米产量变异系数14.84%，胡麻产量受套作处理的影响明显强于玉米产量。

2.3 不同套作模式对混合产量的影响

4：2带型混合产量显著高于其它带型，分别比2：2、6：2、8：2带型高12.2%、15.1%、30.0%（表2），说明4：2带型是最理想的套种模式，两间套作物的群体效应得到发挥，可能与这种模式对养分、水分等资源利用率提高，有效防止杂草滋生，边行效应突出，通风透光性能增强有关。胡麻于3月25日播种，8月3日收获，玉米于4月25日播种，10月5日收获，胡麻与玉米的共生期为90天，胡麻受玉米生长限制较小。

2.4 不同带幅土地当量比

土地当量比（LER）反映间套作是否有优势，可用来表示间套作模式的土地利用效率，当LER>1.0时，说明间套作有增产效应；当LER<1.0时，说明间作无增产作用。4种间套作模式均大于1.0（表3），说明在2：2、4：2、6：2、8：2四种套作模式都可使土地利用率提高，但LER随着胡麻带宽的增加有逐渐降低的趋势（表3），玉米产量在上述间套作模式中据主体地位，玉米的产量随着胡麻带幅加宽减少幅度小于胡麻随之增加的幅度，故上述4种间套作模式都呈现大于1.0的状况。

2.5 不同带幅间套作物的竞争力及产值

作物竞争力是可衡量一种作物相对于另一种作物对资源竞争力的指标。当A<0时，说明前种作物竞争力弱于与之相比较的另一种作物，本试验中胡麻与玉米相比较，4种间套模式的竞争力都<0（表3），说明胡麻的竞争力明显弱于玉米，这主要与胡麻的籽粒产量明显处于劣势有关。不同间套模式间产值有明显差异，在25968.97元-30613.50元/hm2，4：2带幅的产值最高，分别比单作玉米、单作胡麻高出18.1%、80.7%（表3）。

4：2带幅间套作效益十分显著，但随着胡麻带幅加宽，玉米占地比例下降，产值也随之降低，分别比1.55 m、1.85 m带宽高9.2%、15.0%（表3）。尽管随着胡麻带幅增加，胡麻经济产量增加，但是胡麻产值不能弥补玉米产值损失。4：2带型（1.25 m带宽）是可选择的玉米＼胡麻间套模式。

3 结论

4：2带型胡麻＼玉米套作模式的产值、混合产量、土地当量比均高于其它带型，说明这种带型能够使玉米胡麻间套作的竞争互补效应得到有效发挥，是理想的玉米＼胡麻间套作带型。

参考文献

[1] Willey R.W. Intercropping-its importance and research needs partⅠ.competition and yield advantages. Field Crops Research，1979，32：1-10.

[2] Li Long，Li Shuming，Zhou Lili，et al. Diversity enhances agricultural productivity via rhizosphere phosphorus facilitation on phosphorus-deficient soils. PNAS，2007，104（27）： 11192-11196.

[3] 劉广才，李 隆，黄高宝，等. 大麦 /玉米间作优势及地上部和地下部因素的相对贡献研究. 中国农业科学，2005，38（9）： 1787-1795.