间作对鲁西北地区高蛋白大豆农艺性状?产量及经济效益的影响

2020-09-09田艺心曹鹏鹏高凤菊

安徽农业科学 2020年16期

田艺心　曹鹏鹏　高凤菊

摘要 [目的]为高蛋白大豆品种间作种植及推广应用提供理论依据。[方法]以黄淮海地区优质高蛋白大豆品种菏豆12、冀豆12、冀豆21、齐黄34为研究对象，采用玉米-大豆间作种植技术，研究间作模式对高蛋白大豆农艺性状、产出效果及经济效益的影响。[结果]齐黄34和冀豆12在分枝、节数、有效荚、单株粒数、单株粒重等方面稳定性效果好、耐萌性强，间作产量和纯利润较高，齐黄34间作产量和纯利润分别为1 268.90 kg/hm2、为11 908.12元/hm2 ，冀豆12间作产量和纯利润值为1 285.70 kg/hm2、11 125.34元/hm2。[结论]高蛋白大豆品种齐黄34和冀豆12与登海605间作下，农艺性状稳定性好，间作大豆产量及纯利润较高，适宜鲁西北地区玉米/大豆间作种植。

关键词间作;高蛋白大豆;农艺性状;产量;经济效益

中图分类号 S 565.1文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）16-0042-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.16.010

Effects of Intercropping on Agronomic Characters， Yield and Economic Benefit of High-protein Soybean in Northwest of Shandong Province

TIAN Yi-xin， CAO Peng-peng， GAO Feng-ju （Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhous， Shandong 253015）

Abstract [Objective] To provide theoretical basis for intercropping and extension of high-protein soybean varieties. [Method] The high-quality and high protein soybean varieties Hedou 12， Jidou 12， Jidou 21 and Qihuang 34 in Huang-Huai-Hai region were used as the research objects， and the effects of intercropping patterns on agronomic characters， yield and economic benefits of high-protein soybean were studied by using maize-soybean intercropping techniques. [Result] Qihuang 34 and Jidou 12 had good stability and strong sprout resistance in the aspects of branching， node number， effective pod， seed number per plant， seed weight per plant， and intercropping yield and net profit were higher， the yield and net profit of Qihuang 34 intercropping were 1 268.90 kg/hm2 and 11 908.12 yuan/hm2 respectively. The yield and net profit of Jidou 12 intercropping were 1 285.70 kg/hm2 and 11 125.34 yuan/hm2 respectively. [Conclusion] Under the intercropping with Denghai 605， the high protein soybean Qihuang 34 and Jidou 12 had good stability of agronomic characters， and the higher soybean yield and net profit， which were suitable for intercropping corn/soybean in northwest of Shandong.

Key words Intercropping;High protein soybean;Agronomic characters;Yield;Economic benefit

基金項目山东省农业良种工程项目（2019LZGC004）;山东省农业重大应用技术创新项目（2017-粮经饲）;中央财政农业生产发展基金资助项目（Z175070020002）;山东省现代农业产业技术体系杂粮创新团队建设项目（SDAIT-5-01）。

作者简介田艺心（1986—），女，山东德州人，副研究员，博士，从事大豆及杂粮杂豆栽培生理及育种研究。

收稿日期 2020-01-20

2015年，国家发布《关于加快转变农业发展方式的意见（国办发[2015]59）》文件中明确指出“要大力推广轮作和间作套作，重点在黄淮海及西南地区推广玉米-大豆间作套作”，并在2017年中央1号文件中进一步指出，调减非优势区籽粒玉米，增加优质食用大豆、薯类、杂粮杂豆[1]。因此，推广玉米-大豆间套作技术对推动我国政策实施、促进农业供给侧结构性改革、缓解玉米和大豆供需矛盾、激励农民种植积极性、提高现代化农业种植水平具有重要意义。近年来，由于我国国产油用大豆商品量逐渐减少，食用大豆需求量稳步增加，大豆食品蛋白在国际市场上正以10%的速度增长，出口量已占世界市场份额的50%以上，高蛋白大豆种植已成为我国大豆产业重点发展方向之一[2]。黄淮海地区是我国高蛋白大豆主要优势产区，常年种植高蛋白大豆73.33万hm2以上，蛋白质含量超45%的高蛋白创新种质已超过230份，如何充分利用这些优势种质资源，突出高蛋白大豆产业优势，已成为当前大豆研究热点之一。

近年来，众多学者在玉米-大豆间套作种植等相关领域已进行了研究，主要集中在品种筛选[3-4]、间作模式[5-6]、栽培技术[7-8]、光合特性[9-10]、肥料减施[11-12]、产量效益[13-14]等，但专门集中于高蛋白大豆的间作研究鲜有报道。鲁西北地区地处黄淮海平原地带，是我国玉米、大豆主要产区之一，玉米-大豆间套作技术鲁西北地区此具有悠久种植历史。鉴于此，笔者以黄淮海地区优质高蛋白大豆品种为研究对象，采用玉米-大豆间作种植技术，对高蛋白大豆农艺性状、产出效果及经济效益进行比较分析，旨在明确间作种植对鲁西北地区高蛋白大豆品种的影响，为高蛋白大豆品种的大面积推广应用和玉米-大豆间作种植提供进一步的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017—2018年在山东省德州市农业科学研究院科技园内（37°45′N， 116°29′E）进行。试验区属于温带大陆性季风气候，年日照时数为2 592.7～2 603.5 h，太阳辐射总量为124.8 kJ/ cm2，平均气温12.5～13.6 ℃，平均降水量为547.5～556.8 mm，约75%降水集中在7—9月份。供试土壤为壤土，pH 6.92，有机质含量11.30 g/kg，全氮0.48 g/kg，有效氮46.25 mg/kg，有效磷22.12 mg/kg，速效钾85.58 mg/kg。前茬为冬小麦，麦收后秸秆还田。

1.2 供试材料

以高蛋白大豆品种菏豆12、冀豆12、冀豆21、齐黄34为供试材料。菏豆12经母本跃进5号和父本菏7513-1-3有性杂交系谱选育而成，籽粒平均蛋白质含量为44.26%，脂肪含量20.59%，由菏泽市农业科学研究院作物研究所提供;冀豆12经母本油83-14和父本晋大7826远缘杂交选育而成，籽粒平均蛋白质含量为46.48%，脂肪含量为17.07%，由河北省农林科学研究院粮油作物研究所提供;冀豆21通过轮回方法培育而成，籽粒平均蛋白质含量45.38%，脂肪含量17.97%，由河北省农林科学研究院粮油作物研究所提供;齐黄34由母本诱处4号和父本8657-16有性杂交系谱选育而成，籽粒平均蛋白质含量43.94%，脂肪含量20.22%，属蛋白脂肪双高品种，由山东省农业科学院作物研究所提供。供试玉米品种为登海605，紧凑型株型，由母本DH351和父本DH382选育而成，由山东省登海种业有限公司提供。

1.3 试验设计

试验采用玉米/大豆间作复合带状种植方式，玉米大豆间作行比设置为2∶4，即2行玉米间作4行大豆种植模式（即为1个玉米/大豆带）。每个试验小区长5 m、宽8 m，面积40 m2。每个小区均包含3个玉米/大豆带，其中玉米行距为40 cm、株距为15 cm，大豆行距为30 cm、株距为16 cm，玉米大豆带间距为65 cm，折合大豆种植密度9.92万株/hm2，玉米种植密度5.28万株/hm2。大豆单作种植采用6行区，行长5m，株距为16 cm，行距为50 cm，密度12.9万株/hm2。田间试验随机区组设计，3次重复。重复试验2年（2017、2018年），试验期间充分供水，施肥及作物管理措施均按常规生产进行。

1.4 测定项目及方法

成熟后分别对在各小区收取10株大豆，考察株高、底荚高、分枝、节数、有效荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重等主要农艺性状。分别对各处理收取大豆完整带（即大豆4行）进行测产，脱粒、自然晒干，称量籽粒产量然后折合成公顷产量。

玉米/大豆间作产量即为大豆产量和玉米产量之和（kg/hm2）;大豆/玉米组合经济效益=大豆产量（kg/hm2）×大豆市场价格（元/kg）+玉米产量（kg/hm2）×玉米市场价格（元/kg），其中玉米市场价格以近2年来玉米价格均值2.0元/kg计算，大豆市场价格以近2年来大豆价格均值4.0元/kg计算。总成本为各处理下种子、化肥、农药、人工等费用总和（元）。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2007和DPS软件数据处理系统进行数据整理分析、相关作图及显著性分析（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 间作对高蛋白大豆农艺性状的影响

从表1可以看出，供试4个高蛋白大豆品种在间作情况下，株高、底荚高相比单作均明显增加，株高增加幅度为8.79%～18.14%，不同品种增幅由高到低依次為冀豆21>齐黄34>冀豆12>菏豆12，底荚高增加幅度为26.40%～59.27%，不同品种增幅由高到依次为菏豆12>冀豆21>冀豆12>齐黄34。其他农艺性状相比单作均降低，其中分枝降低幅度为-16.67%～-55.00%，品种降幅表现为冀豆21>齐黄34>冀豆12、菏豆12;节数降低幅度为0～-0.75%，不同品种表现为冀豆12>（菏豆12、齐黄34）>冀豆21;有效荚降低幅度为-19.54%～-47.53%，不同品种表现为冀豆21>菏豆12>齐黄34>冀豆12;单株粒数降低幅度为-28.43%～-47.41%，不同品种均表现为冀豆21>菏豆12>冀豆12>齐黄34;百粒重降低幅度为-8.05%～-12.28%，不同品种表现为菏豆12>齐黄34>冀豆12>冀豆21;单株粒重降低幅度为-39.12%～-41.56%，不同品种降幅表现为冀豆21>菏豆12>齐黄34>冀豆12。

2.2 间作对高蛋白大豆产量的影响

从图1可以看出，单作情况下，4个高蛋白大豆品种产量为2 831.25～3 188.85 kg/hm2，其中齐黄34和冀豆12产量较高，分别为3 188.85、3 018.90 kg/hm2，两者之间产量无显著差异，且均较显著高于菏豆12，显著高于冀豆21。间作情况下，4个高蛋白大豆品种产量在981.95～1 285.70 kg/hm2，产量大小表现趋势与单作表现相一致，均以齐黄34和冀豆12较高，其间作产量分别为1 268.90、1 285.70 kg/hm2，菏豆12和冀豆21产量较低。此外，相比单作，间作后4个高蛋白大豆品种产量均显著降低，降低幅度为57.41%～65.32%，其中菏豆12降低幅度为61.70%、冀豆12降低幅度为57.41%、冀豆21降低幅度为65.32%、齐黄34降低幅度为60.21%。冀豆21产量降低幅度最大，受玉米间作影响较大，其次为菏豆12，齐黄34和冀豆12降低幅度较小，受玉米间作较小，这表明齐黄34和冀豆12总体耐萌性要强一些。

2.3 间作对高蛋白大豆产出效果及经济效益的影响

米产量较高，显著高于与冀豆21和菏豆12间作下的玉米产量。另外，玉米/大豆总产值结果显示，玉米登海605与齐黄34和冀豆12间作总产值两者之间无显著差异，均显著高于登海605与菏豆12和冀豆21间作的总产值。去掉总成本后，玉米与不同高蛋白大豆间作纯利润表现也有所不同。登海605与齐黄34间作纯利润最高，为11 908.12元/hm2 ，其次与冀豆12间作纯利润值为11 125.34元/hm2，与冀豆21和菏豆12间作纯利润较低，分别为9 618.29和8 954.34元/hm2。另外，单作大豆成本要明显低于玉米/大豆间作成本，这主要与玉米/大豆间作下人工费用产生较多有关。总体计算来看，玉米/大豆间作情况下纯利润均比大豆单作纯利润要高，相比单作，登海605与菏豆12利润增幅68.42%，登海605与冀豆12间作利润增幅94.42%，登海605与冀豆21间作利润增幅89.89%，登海605与齐黄34间作利润增幅80.29%，玉米/大豆间作模式利润增幅均在80.00%以上。

3 结论与讨论

与单作大豆相比，玉米和大豆间作后大豆农艺性状会发生变化，该试验供试4个高蛋白大豆品种在间作情况下，株高、底荚高相比单作均增加，分枝、节数、有效荚、无效荚、单株粒数、百粒重、单株粒重等农艺性状均降低，其中节数和百粒重降低幅度分别为0～-0.75%、-8.05%～-12.28%，降低幅度比其他性状小，表明间作对大豆节数和百粒重影响较小。杨明颜等[15]对玉米/大豆复合带状种植的大豆植株遮阴性进行了研究，发现在高位作物玉米的遮蔽下，大豆植株会出现主茎伸长、节数减少、茎秆纤细等性状，表明大豆的生长在遮阴下发生了明显的避阴反应，并且节间伸长是导致大豆植株高度在遮阴下增加的主要原因，这与该研究结果相似，并且从各个品种性状表现来看，冀豆21和菏豆12在分枝、节数、有效荚、单株粒数、单株粒重等方面均比齐黄34和冀豆12变化幅度要高，表明在玉米遮阴情况下，齐黄34和冀豆12品种性状稳定性效果要好于冀豆21和菏豆12，这2个品种耐萌性更强一些。

4个高蛋白大豆品种产量在单间作情况下表现趋势相一致，均表现为齐黄34和冀豆12显著高于冀豆21和菏豆12，这与大豆品种本身遗传特性有很大关系。相比单作，间作后4个高蛋白大豆品种产量均显著降低，降低幅度为57.41%～65.32%，这主要与大豆种植面积缩减有关，其中齐黄34和冀豆12降低幅度较小，这也进一步表明齐黄34和冀豆12受玉米间作影响较小，总体耐萌性较强。另外，相比单作，登海605与4个高蛋白大豆间作模式利润增幅均在80.00%以上，其中与齐黄34间作纯利润最高，为11 908.12元/hm2 ，其次与冀豆12间作纯利润值为11 125.34元/hm2，这表明登海605与齐黄34和冀豆12间作下，大豆产量和间作经济效益较高，可作为玉米/大豆间作模式品种优势组合。

总体来看，由于玉米/大豆间作模式中，玉米属于高秆优势作物，大豆属于矮秆劣势作物，为减弱玉米高生态位势对大豆产生的遮阴影响，玉米应选择株高较矮、株型紧凑型品种，大豆应选用耐阴、抗倒伏、农艺性状及产量等综合性状较高的品种。该研究结果表明，高蛋白大豆品种齐黄34和冀豆12与登海605间作下，农艺性状稳定性好，间作大豆产量、总体经济效益及纯利润较高，适宜在鲁西北地区玉米/大豆间作种植。

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