不同间作方式和种植密度对木薯产量及效益的影响

2022-04-05罗亚红杨龙罗春芳饶萍欧珍贵

热带农业科学 2022年1期

罗亚红杨龙罗春芳饶萍欧珍贵

摘要探索不同間作方式与种植密度对木薯生长及产量效益的影响，为木薯高产栽培和耕地高效利用提供理论依据。以木薯品种 NZ199和 46-14为试材，设 1 m×0.8 m 、1 m×0.7 m 、1 m×0.6 m 三个种植密度，按照二因素随机区组排列，设置密度试验;以 GR911单作为对照，设 GR911木薯间作糯玉米、 GR911间作木薯46-14、GR911木薯间作花生为间作试验。记载不同处理下木薯块根形态、产量及干物率、淀粉含量，比较不同种植模式的经济效益。结果表明：（1 ）不同的种植密度对木薯单株结薯数、最大块根长、最大块根直径、单株薯重均会产生不同程度的影响，其中以1 m×0.8 m 种植密度的块根生长表现最优，块根淀粉含量及干物率也以1 m×0.8 m 的密度处理最高。（2 ）木薯间作玉米与木薯套种花生处理的单株结薯数、最大块根长、最大块根直径、单株薯重均优于对照，而木薯间作木薯处理的表现均不如对照，建议生产中不宜采用木薯与木薯的间作模式。（3 ）GR911 间作玉米与花生的经济效益明显高于对照，间作玉米每亩增加经济效益1 154.92元，套种花生每亩增加经济效益406.55元。

关键词间作方式;种植密度;木薯;产量及效益

中图分类号 S533 文献标识码 A DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2022.01.005

Effects of Different Intercropping Methods and Planting Densities on Cassava Yield and Benefit

LUO Yahong YANG Long LUO Chunfang RAO Ping OU Zhengui

（Research Institute of Subtropical Crops， Guizhou Academy ofAgricultural Sciences， Xingyi， Guizhou 562400， China）

Abstract An attempt was made to explore the effects of different intercropping methods and planting density on cassava growth， yield and benefit to provide theoretical basis for high-yield cultivation of cassava and efficient utilization of cultivated land. The cassava varieties ZN199 and 46-14 were planted at a spacing of 1 m×0.8 m， 1 m×0.7 m and 1 m×0.6 m， respectively， and randomly arranged according to the two factors in a density experiment. In an intercropping experiment GR911 was inter- cropped with waxy corn， cassava 46-14 or peanut， with monoculture of cassava variety GR911 as control. The root morphol- ogy， yield， dry matter content and starch content of cassava under different treatments were recorded， and the economic bene- fits of different planting patterns were compared. The results showed that planting densities had different effects on tuber number per plant， maximum root length， maximum root diameter and tuber weight per plant， among which the planting density at a spacing of 1 m×0.8 m had the best cassava growth performance in root tuber， and the highest starch content and dry matter content of root tuber. The treatment with cassava intercropped with maize or peanut was higher in number of tubers per plant， maximum root length， maximum root diameter and tuber weight per plant than the control， while the treatment with cassava intercropped with cassava was lower in performance than the control， suggesting that the intercropping pattern of cassava + cassava should not be used in production. The economic benefit of the treatment with GR911 intercropped with maize or pea- nut was significantly higher than that of the control. The economic benefit of the treatment with GR911 intercropped with maize or peanut increased by 1154.92 yuan·mu–1 （1/15 ha） and 406.55 yuan per mu， respectively.

Keywords Intercropping method; planting density; cassava; yield and benefit

木薯（ Manihot esculenta Crantz）属大戟科（Eu-phorbiacceae）木薯属（ Manihot ）植物，是世界上三大薯类作物之一，也是重要的能源、饲料和特色优质杂粮作物[1]，世界近8 亿人以木薯为粮食[2]。由于木薯种植的产值低、效益差，2009 年我国木薯收获总面积仅38.6万 hm2，鲜薯总产量 830.万 t，平均鲜薯单产21.5 t/hm2，年总产值23.7亿元[3]。为提高木薯单位面积的产量与效益，前人做了很多研究，证明种植密度是影响作物生长的重要因素之一，种植密度的变化会导致植株间竞争强度的变化。不同作物的生物特性，形态结构和所需的空间分布，对水、肥、光等资源的利用效率都有差异[4]。不同作物间套种模式将不同程度影响土壤湿度、土壤养分、物理性状等状况，进而导致土壤化学性质、微生物和酶活性等的一系列要素发生变化，优化种植模式，有助于改善根际微生态和提高土壤质量，促进作物生长发育[5]。潘淑春提出将木薯与各类作物进行间作，有益于5 个主要生态系统服务—害虫抑制、疾病控制、土壤和水服务以及土地生产力提高。将木薯與玉米、其他禾本科作物、豆类作物和树木进行间作，会对各类主要的生态系统有很大益处，有助于平衡农业生产力、作物适应力和环境之间的关系[6]。

本试验通过研究不同种植密度对木薯产量与品质的影响及不同木薯品种间作对木薯产量与效益的影响，探索科学的种植密度及合理的间种模式，为提高木薯生产的经济效益及支撑木薯产业高质量持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试材密度试验供试木薯品种为 NZ199（直立高位分枝）与46-14（直立低位分枝）;间作木薯品种为 GR911（直立高位分枝）与46-14（直立低位分枝），玉米品种为黔糯868，花生品种为当地种。

1.1.2 试验地概况试验于2019 年在贵州省亚热带作物研究所望谟示范园进行，试验地东经106°471″，北纬25°1113″，海拔560 m，3～11月平均温度22.5℃，降雨量1 290.1 mm ，土质为沙壤土，0～20 cm 土层 pH 为7.71，全氮为1.10 g/kg，有效磷为11.7 mg/kg，速效钾为38.0 mg/kg，有机质为14.18 g/kg。试验地前作为木薯，

1.2 方法

1.2.1 试验设计密度试验二因素随机试验，品种为 NZ199（ A1）与46-14（ A2），密度处理为1 m×0.8 m（ B1）、1 m×0.7 m（ B2）、1 m×0.6 m （ B3），每个处理设3 次重复，每个小区32 m2。

间作试验单因素随机试验，共设4 个处理，分别为 GR911间作糯玉米、 GR911木薯间作木薯 46-14、GR911木薯间作花生与 GR911单作为对照。每个处理设3 次重复，小区面积16 m2。木薯宽行行距1.2 m ，在宽行间作2 行花生、玉米和 46-14，窄行行距0.8 m （沟宽0.4 m ），木薯株距为0.8 m ，花生、玉米和46-14 的株行距0.8 m× 0.8 m，花生、玉米、46-14与木薯的距离为0.8 m。1.2.2 项目计算

鲜薯干物率=[158.3×空中重/（空中重–水中重）–142.0]×100%

鲜薯淀粉含量=[210.8×空中重/（空中重–水中重）–213.4]×100%

1.2.3 数据处理和分析采用 DPS7.05软件对试验数据进行处理，采用 Duncan 新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 种植密度对块根生长的影响

种植密度对块根生长的影响见表1。分析表1 可知：（1 ）品种间单株结薯差异极显著，最大块根长度差异不显著，最大块根直径差异极显著，单株薯重差异不显著。（2 ）NZ199（ A1）单株结薯以与密度1 m×0.8 m（ B1）为最多，1 m×0.7 m （ B2）与1 m×0.6 m（ B3）之间差异不显著;最大块根长度以密度1 m×0.8 m（ B1）为最长，1 m× 0.7 m（ B2）次之，1 m×0.6 m（ B3）最短;各密度处理的最大块根直径虽然差异不显著，但仍以1 m×0.8 m（ B1）最粗。（3 ）46-14（ A2）单株结薯 1 m×0.8 m（ B1）与1 m×0.7 m（ B2）两密度处理差异不显著，1 m×0.8 m（ B1）略多于1 m×0.7 m （ B2），1 m×0.8 m（ B1）与1 m ×0.7 m（ B2）均比 1 m×0.6 m（ B3）结薯多，最大块根长度以与密度1×0.8 m（ B1）为最长，1 m×0.7 m（ B2）次之，1 m×0.6 m（ B3）最短;最大块根直径以密度1 m×0.8 m（ B1）为最粗，1 m×0.7 m（ B2）次之，1 m×0.6 m（ B3）最细，两个品种单株薯重均以密度 1 m×0.8 m（ B1）最高，1 m×0.7 m（ B2）次之，1 m×0.6 m（ B3）最轻。

2.2 种植密度对木薯产量及品质的影响

种植密度对木薯产量及品质的影响见表2。由表 2分析可知， NZ199与 46-14品种间产量差异不显著，干物率与淀粉含量差异极显著，在不同密度处理下两品种产量差异虽然不显著，干物率与淀粉含量却发生了变化， NZ199与 46-14在 1 m×0.8 m（ B1）密度处理下干物率与淀粉含量均最高，1×0.7m（ B2）次之，1×0.6 m（ B3）最低。

2.3 不同作物间作对木薯块根特性的影响

不同作物间作对木薯块根特性的影响见表3。由表3 分析可知： GR911与玉米、花生间作的单株结薯数与对照差异及显著，以 GR911与玉米间作的单株结薯数最多极显著高于对照， GR911与 46-14间作单株结薯数与对照差异不显著; GR911 与玉米、花生间作的最大块根长极显著大于对照，以 GR911与玉米间作为最长， GR911与花生间作次之， GR911与 46-14间作最大块根长与对照差异不显著; GR911与玉米、花生间作最大块根直径与对照差异显著，以 GR911与玉米间作块根直径最粗， GR911与 46-14间作的块根直径与对照差异不显著; GR911与玉米、花生间作的单株薯重极显著高于对照，以 GR911与玉米间作为最重， GR911与花生间作次之， GR911与 46-14间作单株薯重低于对照; GR911与花生间作干物率与淀粉含量为最高，其余2 个处理的干物率与淀粉含量均低于对照。

2.4 间作不同作物对木薯产量及效益的影响

间作不同作物对木薯产量及效益的影响见表4。表4 显示， GR911与玉米间作综合产值最大， GR911与花生间作作综合产值次之; GR911与玉米间作、 GR911与花生间作经济效益高于对照，GR911与 46-14间作经济效益低于对照。表4 分析结果表明： GR911与玉米间作每亩比对照增加1 154.92元， GR911与花生间作每亩比对照增加406.55元， GR911与 46-14间作每亩比对照减少461.02元。

3 討论

本研究结果表明，1 m×0.8 m 种植密度为最好，与樊吴静等[7]提出的合理的种植密度可充分利用光、温、水、肥等资源，是作物实现高产的重要前提观点相符;合理密植通过调节单位面积作物群体与个体间的相互关系，充分发挥土、水、肥、气、光、热的效能，使个体发育强壮，群体生长协调，从而达到作物高产的目的[8]。说明种植密度能引起生长资源的强制分配，密度的增加导致种内竞争的产生，影响种群中植物的单株生长量和生物量[9]，稀植栽培能优化群体的空间结构，改善光照和养分的供给条件，促进个体健壮生长发育，有利于奠定产量提高的生物学基础[10]。

由于木薯前期生长缓慢，前期套作玉米和花生既可以充分利用光照资源，又可以改善小气候环境，互相促进生长，说明间套作栽培充分利用环境分布和自然资源，具有减少病虫害、实现农业高产高效等优点[11]。木薯生长发育期长，前期生长较为缓慢，幼苗期与花生全生育期基本相同，并且土地及光能利用率极低，木薯与花生间作对木薯具有增产促进作用，大力发展木薯与花生的间作种植栽培模式，既可以缓解当地耕地面积紧缺，还可以调整当地作物种植结构，进一步缓解农作物品种单一的限制，对当地农业增效和农民增收有着积极地促进作用。

本研究中木薯与玉米、花生间作经济效益明显增加，充分证明了通过调节根系的生长发育，构建适宜的根系生长微环境，单株结薯数、最大块根长、最大块根直径、单株薯重均优于对照。与关佳威等[13]提出的种间竞争存在生态位分化进而导致竞争强度比在同等密度条件下的单种竞争强度低的观点类似。本研究进一步证明根据作物的属性差异科学组合，以及合理配置田间结构[12]，可形成新的复合群体，改变了农田小气候环境，具有多作物、多层次和多功能等特点[14]。说明合理的间种可以提高土地利用率，减少地表裸露、杂草滋生和农业投入，增加作物总产量，缓解土地竞争问题，对改善土壤质量和保持水土等方面有一定的作用[15]。

木薯是以收获块根产生效益，用不同品种木薯间作会影响彼此地下块根的生长，且前期生长都缓慢一致，后期又相互影响，不利于光照资源利用，建议生产中选择优质高产的木薯品种进行推广种植，不建议不同木薯品种进行间作。

参考文献

[1] 罗春芳，杨龙，欧珍贵，等， 23 份木薯种质资源在贵州的形态多样性分析与评价[J]，江西农业学报， 2021， 33（5）：24-30.

[2] Lebot V. Tropical root and tuber crops： cassava sweet po-tato， yams and aroids [M]. CABI Oxford-shire U K， 2009：434.

[3] 赵大伟，宋记明，徐杰，等，低热河谷地区木薯高产高效栽培分析[J]，热带农业科学， 2021， 41（6）：50-55.

[4] 刘继尧，杨笑景，间作方式和种植密度对蚕豆作物生长的影响探究[J]. 南方农业， 2017， 11（6）：26-27.

[5] 陈海生，何文，杨海霞，等.木薯与红籽瓜间套种模式研究及效益分析[J]，中国瓜菜， 2019， 32（8）：74-79.

[6] 潘淑春. 木薯间作对作物、农民和环境发展益处多多[J].基层农技推广， 2019， 7（12）， 41.

[7] 樊吴静，唐美丽，韦玉恒，等. 种植密度对旱藕生理特性、产量及品质的影响[J]，南方农业学报， 2020， 51（9）：2130-2137.

[8] 刘文萍，吕伟，文飞，等.种植密度对芝麻干物质量及产量的影响[J]，山西农业科学2019， 47（7）：1 189-1191+1221.

[9] 冯银平，沈海花，罗永开，等种植密度对苜蓿生长及生物量的影响[J]，植物生态学报， 2020， 44（3）：248–256.

[10] 韦祖生，杨秀娟，付海天，等.稀植栽培对木薯种植生产的影响[J]，江西农业学报，2021， 33（02）：9-14.