芋/马铃薯间作模式优化试验

赵永彬，屈为栋，陈海平，陈银龙

(台州市农业科学研究院，浙江 临海 317000)

耕地是人类赖以生存的战略资源。我国用占全球7%的耕地养活着20%的人口，而且耕地面积还在逐年下降[1]。因此，解决耕地减少与人们需求不断增加的矛盾是农业科研的重点工作之一。间套作是指在同一土地上按一定比例合理分带种植2种或2种以上的农作物。合理的间套作能充分利用作物在生长周期不同形态学和生态学等方面的差异，可提高作物对光、热、水、土等资源的利用，是一种高效集约的种植模式[2-3]，这在农业生产中具有悠久的历史。浙江耕地资源相对较少，但水热条件较好，可以通过提高土地复种指数，挖掘耕地利用潜力以提高农作物总产量，增加经济效益。

芋是世界重要的蔬菜之一，中国年种植面积在10万hm2左右[4]，浙江是芋主产区之一，芋产品深受广大消费者喜爱。马铃薯是重要的菜粮兼用作物，在人们的日常消费中占有极大比例，浙江年产量在25万t左右[5]。利用这两种作物物候期差异，可进行有效间作。芋生长期为2月至10月底左右，而马铃薯则在5月底前采收完毕。芋前期生长速度慢，马铃薯生长速度快，两种作物在生长发育的周期里具有互补性，同时又有交叉性，在马铃薯收获之前，以马铃薯利用光、热、水、气和空间为主，芋以出苗、保苗为主；在马铃薯收获以后，就以芋利用光、热、水、气和空间等自然资源。该系统与马铃薯和芜菁、甘蓝等间作具有相似性[3]。试验以芋/马铃薯间作体系为对象，优化栽培模式，以提高土地利用率及经济效益。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2015年2月至2016年11月在台州市农业科学研究院本部基地(浙江省薯芋类种质资源圃)进行。试验田土壤为壤土，排灌方便，土壤肥力中等，前茬为蒲瓜。

芋品种为仙居红芋，系从浙江省薯芋类种质资源圃保存的资源中筛选出的优异地方品种，为仙居县主栽的早熟品种，在当地栽培面积较大。马铃薯选用东农303、中薯5号、兴佳2号、荷兰7号、荷兰15号共5个品种，为近年来当地的主栽品种。

1.2 处理设计

间作马铃薯品种筛选。芋、马铃薯同时于2月8日播种。起垄栽培，垄宽100 cm，沟宽15 cm，每垄中间种芋1行，马铃薯种于两侧各1行，芋株距35 cm，马铃薯株距30 cm。各参试品种每重复100株，重复3次。

马铃薯/芋间作模式筛选。处理1：于2月10日播马铃薯，起垄栽培，垄宽90 cm，每垄种2行，株距30 cm。3月10日芋单独育苗，马铃薯采收前10 d移栽芋于马铃薯行中间，株距35 cm。处理2：芋和马铃薯播种时间均在2月10日，起垄栽培，垄宽100 cm，沟宽15 cm，每垄中间种芋1行，马铃薯两侧种植，芋株距35 cm，马铃薯30 cm。分别以单作芋(处理3)及单作马铃薯(处理4)为对照，单作均按当地习惯定植。考察马铃薯、芋产量、经济效益。

间作垄宽优化。起垄栽培，设垄宽80、90、100 cm 3个处理，沟宽15 cm，垄中间种植芋1行，两边各种植1行马铃薯，芋株距35 cm，马铃薯株距30 cm，以对应垄宽种植1行芋为对照。另以垄宽70 cm常规密度种植马铃薯或芋为对照2。

1.3 数据测定与处理

马铃薯考察产量及商品性；芋测定小区产量。计算产值，土地当量比。

产值：以试验2年马铃薯、芋批发价的平均值为基础计算，马铃薯1.4元·kg-1，芋1.6元·kg-1。

土地当量比，同一农田中2种或2种以上作物间混作时的收益与各个作物单作时的收益之比。>1表示间作比单作效率高，<1表示间作比单作效率低[6]。本试验中土地当量比=(芋间作时的产量÷芋单作时的产量)+(马铃薯间作时的产量÷马铃薯单作时的产量)。

2 结果与分析

2.1 间作马铃薯品种筛选

5个马铃薯品种收获期集中在4月下旬至5月初，此时芋正处于苗期，生长量极小，马铃薯对芋生长影响不大。由表1可知，荷兰15号单株结薯数最多，为6个；其次为东农303；而荷兰7号最少，为4.0个。单株产量以荷兰15号最高，兴佳2号次之，荷兰7号最低，单位面积产量排序和单株产量排序一致。小薯率东农303为68%，荷兰15号为34%,兴佳2号为39%。综合看，荷兰15号虽然产量及小薯率表现优异，但青皮情况较为严重，而兴佳2号无论产量、小薯率、还是青皮情况，表现均较为突出。综合评价，间作马铃薯品种选用兴佳2号较好。

表1 5种马铃薯品种间作产量表现

2.2 不同栽培模式对产量及产值的影响

从表2可以看出，无论处理1还是处理2，单一作物产量均低于相应的单播产量。马铃薯产量处理1比处理4降低了11.3%，处理2比处理4降低了13.0%。芋产量处理1比处理3降低了36.8%，处理2比处理3降低了15.0%。但2种间作模式的总产量均比单作的高，土地当量比均大于1，说明这两种栽培模式均可以提高土地利用率，而且处理2土地当量比达到了1.72。从产值角度看，2种间作模式均高于单作；在间作处理中，处理2为90 495元·hm-2，比处理1高11 573元·hm-2。而且处理1中马铃薯采收后再进行芋的移栽，人工花费较处理2高，因此马铃薯/芋间作以处理2模式较好。

表2 马铃薯/芋间作不同栽培模式的产量和产值

2.3 间作垄宽对产量与产值的影响

间作垄宽直接影响作物对光、热、水、气和空间等资源的分配利用，进而影响作物的产量形成。表3表明，和单作相比，间作对马铃薯和芋的产量有一定的负面影响，但总产量均比单作有较大的增加。间作的土地当量比和产值均高于芋或者马铃薯单作。间作垄宽80、90、100 cm的土地当量比分别达到1.34、1.76、1.73。间作垄宽90 cm产值最高，达到90 573元·hm-2。如考虑用种、用工、施肥等成本因素，结合田间操作简易性，认为采用间作垄宽100 cm较好。

另外，通过仙居红芋主产区调查，该品种单作种植垄宽一般100 cm左右。由表3可知，随着垄宽的加大，单株产量随之提高，但单位面积内株数减少，导致产量相对降低。采用相对高密度栽培，且在不影响田间操作的情况下，单作垄宽80 cm最好，产量达到35 239 kg·hm-2，比常规100 cm垄宽增产15.7%。而当垄宽低于70 cm时，单株产量降低明显，单位面积产量也低于其他垄宽，且不利于田间操作。

表3 密度对马铃薯/芋间作产量与产值的影响

3 小结与讨论

资源的高效利用是间套作优势的生物学基础，合理的间套作能获得更多的积温和光照，但二者也存在竞争关系[7]。在马铃薯/芋间作体系中，这两种作物共生期在4—5月份马铃薯采收前，此时芋正处于苗期，生长量极小，对土壤、光照等资源需求量不大。二者间作可以提高资源利用效率。本研究显示，100 cm垄宽间作与二者单作相比，可使单位面积产量增加85.8%。同时这也反映了二者之间在对资源的利用上存在竞争关系，进而影响产量不能达到增产100%效果。这与一些马铃薯与其他作物间套作的研究结果基本一致[1,7-8]。

试验结果表明，在本试验条件下，选用兴佳2号马铃薯与仙居红芋进行间作可以取得较为满意的经济效益。间作方法为起垄同期播种，垄宽100 cm，沟宽15 cm，每垄中间种1行芋，两侧各种植1行马铃薯。