油麦间作对小麦产量优势分析

唐明明,赵飞扬,贺瑞龙,董楠

（信阳农林学院,河南 信阳 464000）

间作是我国农业可持续发展的重要手段之一，在保障粮食安全、应对气候变暖等方面具有重要意义。合理的间作种植模式能够影响作物生长和发展的环境，改变不同个体和群体利用时空间资源的效率［1］。间作是利用作物间的生态位差异，即利用作物间的空间、时间、光能等多种资源的合理配置，使土壤水分、热量、空气、养分等资源得到有效利用，达到高产高效目的［2］。间套作研究中，国际上通常用土地当量比（Land equivalent ratio，LER）来衡量间作是否具有产量优势。土地当量比是指单位面积上间作两种或两种以上的作物所获得产量或收获物，与单作中生产相同产量或者收获物需要的土地面积之比。在花生和玉米间作模式中，间作玉米的产量明显高于单作，尤其是籽粒产量显著提高，偏土地当量比达0.881＞F（0.4），间作模式能有效提高玉米产量［3］。油菜是我国主要油料作物之一，其生产直接关系到食用油安全问题［4］。油菜与玉米或大豆间作时，可显著增加间作体系的籽粒产量，其基于籽粒产量的土地当量比LER的2年平均值分别为1.54和1.80，均大于1.5，油菜参与的间作模式具有时间生态位分离特征［5］，这与唐明明等［6］通过对玉米-油菜、大豆-油菜等间作模式作物产量的研究发现相似，但该研究中的油菜-马铃薯间作模式不具有产量优势。小麦-油菜种植模式能促进资源高效利用、增强天敌群落和提高生物害虫控制能力［7］。但白菜型油菜（Brassica rapa，AA）和甘蓝型油菜（Bras⁃sica napus，AACC）因遗传基础不同，其表观性状具有很大差异［8］，因此选择适宜品种的作物组合对提高种植群体的产量和经济效益具有重要意义。以大别山区常见的油菜与小麦间作为研究对象，探讨油菜与小麦间作对小麦产量的影响，以期为探索信阳地区小麦的高产高效种植新模式提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2021年在河南省信阳市平桥区洋河镇洋河村试进行试验。地处东经114°13′，北纬32°14′，为亚热带至暖温带的过渡区域。春季天气多变，阴雨连绵；夏季高温高湿，日照多，降水多；秋季凉爽，气候晴朗；冬季气候干燥，降水量少。日平均气温≥0℃的活动积温为6 085.4℃，日平均气温≥10.0℃的活动积温为5 570.8℃，年降雨量为993～1 294 mm，年平均气温为15.3～15.8℃。无霜期220～230 d。

1.2 供试品种

小麦为宁麦13，油菜1和油菜2分别为秦杂油王4号（甘蓝型）、圣母斯（白菜型），均购自于市场。

1.3 试验设计

试验采用单因素随机区组排列设计，设5个处理，重复3次，共15个小区。设置2种作物间作和1种作物单作，即小麦-油菜1、小麦-油菜2两种间作模式，小麦单作模式。小区长5 m，宽4.8 m，小区面积为24 m2。间作种植小区种植3个组合带，单个带幅1.6 m。播前施复合肥作基肥，田间管理与当地田间管理水平一致。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 偏土地当量比 小麦偏土地当量比PLER-W=YiW/YsW。式中，YiW为间作小麦产量；YsW为单作小麦产量［9］。

1.4.2 间作优势评价FW为间作小麦所占间作体系中的面积比例，试验中小麦-油菜1（甘蓝型）和小麦-油菜（2白菜型）间作行比为4∶2，小麦行距0.2 m，油菜行距0.4 m，2种模式的FW均为0.5。当PLER-W＞FW时，间作小麦具有产量优势；当PLER-W＜FW时，间作小麦表现出产量劣势［9］。

1.4.3 收获指数 收获指数=籽粒产量/生物学产量。

1.4.4 经济效益 经济效益是总生产量的价值与投入总成本的差值。投入成本包括种子、肥料成本。各项投入和收益均按照当地平均水平计算。经济效益=总生产成果－总投入成本。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式对小麦偏土地当量比的影响

由表1可知，小麦-油菜1间作模式中，以生物学产量和籽粒产量为基础的偏土地当量比分别为0.57和0.72，均大于FW（0.5），小麦基于生物学产量的偏土地当量（PLER-W）增幅为14%，基于籽粒产量的偏土地当量比（PLER-W）增幅为44%，表明该间作模式能够增加小麦产量。小麦-油菜2间作模式中，以生物学产量和籽粒产量为基础的偏土地当量比分别为0.34和0.30，均小于FW（0.5），其中，基于生物学产量、籽粒产量的偏土地当量比分别较小麦单作减少32%、40%，表明该间作模式中小麦不具有产量优势。

表1 不同种植模式的小麦偏土地当量比

2.2 不同种植模式对小麦生物学产量的影响

由图1可知，生物学产量小麦-油菜1间作模式与小麦-油菜2间作模式相比，显著增加40.6%（P＜0.05）；小麦-油菜1间作模式与单作小麦模式相比，生物学产量增加13.2%。单作小麦模式与小麦-油菜1间作模式模式或小麦-油菜2间作模式相比，均无显著差异。

图1 不同种植模式的小麦生物学产量

2.3 不同种植模式对小麦籽粒产量的影响

由图2可知，在小麦-油菜1间作模式中，间作小麦籽粒产量比单作小麦显著增加44.3%（P＜0.05）。小麦-油菜2间作模式中，间作小麦籽粒产量与单作小麦相比，无显著差异。表明，小麦-油菜1间作模式能增加小麦籽粒产量。

图2 不同种植模式的小麦籽粒产量

2.4 不同种植模式下小麦的经济效益

由表2可知，小麦单作、小麦-油菜1间作、小麦-油菜2间作的总产值分别为6 760元/hm2、9 753元/hm2、4 108元/hm2。小 麦 单 作、小麦-油菜1间作和小麦-油菜2间作的平均经济效 益 分 别 为4 261元/hm2、7 254元/hm2、1 609元/hm2。与小麦单作相比，小麦-油菜1间作的平均经济效益增加70.24%，表明该间作模式的经济效益大于小麦单作，具有较高的推广价值。小麦-油菜2间作的平均经济效益较小麦单作降低62.24%，生产的经济效益值较低，不适宜推广种植。

表2 不同种植模式的小麦经济效益

3 结论

合理的间作模式能有效提高生物产量，增加经济收益［6，10］。小麦-油菜2间作中，偏土地当量比（PLER-W）＜FW（0.5），该模式中小麦不具有间作产量优势，该间作模式不适合推广。在小麦-油菜1间作模式中，以生物学产量和籽粒产量为基础的偏土地当量比（PLER-W）分别为0.57和0.72，均大于FW（0.5），该模式具有间作产量优势；与单作小麦相比，间作小麦生物学产量、籽粒产量、经济效益分别增加13.2%、44.3%、70.24%，籽粒产量和经济效益值高于相同面积下的单作小麦，表现出较好的丰产性和间作优势，该间作模式可在信阳地区小麦生产中推广应用。