大豆玉米带状复合种植品种配置试验
2023-07-25林丽君
林丽君
(岑溪市归义镇农业农村中心,广西壮族自治区 梧州 543207)
带状复合种植是一种重要的作物间作模式。该模式利用不同作物之间品种和生理特性的差异,通过2 种以上作物之间的合理配置,实现了作物在时间和空间上的互补,增加光合资源利用率,提高了土地生产力,以达到农田高产的目的。玉米作为中国自古以来就种植的传统作物,喜光、喜温、喜氮,光合能力强、速率高,被誉为“高产作物之王”。玉米是饲料、淀粉工业的重要原料,是国民经济发展中的重要作物。大豆秆矮,耐阴,大豆蛋白质含量可达50%,是最大的植物蛋白来源,大豆也是重要的油料作物,除此之外,大豆还有抗氧化、抗衰老、促进骨骼发育的作用。大豆的根和根瘤菌可以形成根瘤固氮体,其固氮作用是固氮量最多且效率最高的固氮体系。
大豆玉米带状复合种植是稳定玉米、扩大大豆种植面积的有效途径。大力发展玉米大豆复合种植有助于缓解粮油争地矛盾,对保障未来我国粮油安全和农业可持续发展具有深远意义。近年来,广西地区由于玉米市场价格持续走高,农民种植大豆意愿减弱,开展玉米大豆带状复合种植是利用玉米大豆耐阴耐密遗传特性和生物学特性差异组合套种,在当季玉米不减产的前提下多收一季大豆,充分提升土地的利用率和产出率,实现一地双收。2022年广西壮族自治区全区示范推广面积超过1.33×104hm2,取得了初步成效,但之前自治区建议推广的大豆、玉米品种都十分紧缺,尤其是玉米品种,如宜单629、青青700 等,市场上难以买到。为满足群众需求,推动大豆玉米复合种植面积的扩大,结合本地实际,以地方市场“当家”玉米品种和大豆品种搭配,在统一生产管理水平下,探索产量高、效益好的品种搭配组合,以期为未来玉米大豆带状复合种植技术的推广应用提供理论参考。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验地设在岑溪市归义镇双贵村断河村民李杰的责任田,位于东经111.113182,北纬22.905632,交通方便,地势平坦,土壤肥力均匀、中等,地块具有代表性。属亚热带季风气候,光照丰富、热量充足,雨量充沛,无霜期长,且光温热同季。多年平均气温21.2℃,年平均降水量1 358 mm,年平均日照时数1 730 h,无霜期约350 d。对试验地土壤成分进行测定,全氮0.15%,速效磷10 mg/kg,速效钾129 mg/kg,有机质含量3.01%,pH值6.9。
1.2 参试品种
试验品种及来源见表1。
表1 供试品种及来源Tab.1 Test variety and source
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计
试验春种复合间种模式,以玉米品种作为单因素试验设计,即每个品种1个处理,共计6 个试验处理。采用随机区组设计,3次重复,共18个试验小区。各小区周围设保护行。
试验采取2行玉米间作3行大豆带复合种植模式,以2.4 m为1个单元,田间布局为:玉米行距40 cm,大豆行距30 cm,大豆与玉米行间距70 cm,开沟宽40 cm(含边坡),两行玉米离沟边20 cm,最边两行大豆离沟边10 cm。玉米株距18 cm,每穴播种1~2 粒,定植1 株,大豆株距15 cm 左右,每穴播种2~3粒,小区面积45 m2(9.38 m×4.8 m),每个试验小区种植2 个单元共10 行,行长9.38m,玉米每行52 穴,每穴留1 株,大豆每行62 穴,每穴2 株,折合玉米种植密度3 089 株/0.067 hm2,与当地平均玉米种植密度相同,大豆11 122株/0.067 hm2。大豆玉米复合间种模式见图1。
图1 大豆玉米复合间种模式Fig.1 Soybean and maize intercropping model
1.3.2 田间栽培管理
2022 年4 月1 日大豆和玉米同时播种,采取人工点播,确保苗齐苗壮。 玉米每0.067 hm2施纯氮20 kg、纯磷10 kg、纯钾20 kg,在8叶期追施攻秆肥,在12叶期施攻苞肥,施后机械培土,大豆每0.067 hm2施纯氮2~3 kg,各小区田间管理要一致,略高于当地生产水平,施肥水平与当地生产水平相当。试验每项调查及田间管理技术措施要在同一天内完成,如遇特殊天气,同一重复必须在同一天内完成。
气象和病虫害发生情况:1月—2月持续低温阴雨天气,3月—4 月局部地区干旱少雨;主要发生的病虫害有草地贪夜蛾、小地老虎、蚜虫等,少数地区有大、小斑病和纹枯病发生。
1.3.3 植物学性状调查
灌浆期采用五点法测量各小区玉米株高、穗位等植株性状,取均值。乳熟期测量10株生育正常且有代表性的植株地表到雄穗顶端高度,求平均值并记录穗位高。对植株倾斜超过45°的植株进行计数,计算小区整体倒伏率。抽雄后目测株型,分平展、半紧凑、紧凑型记载。对生育期内各小区玉米品种的大斑病、小斑病、茎腐病、螟虫率的发生率进行统计,根据《玉米病害田间手册—病虫害鉴别与抗性鉴定》分级标准,对各品种抗病害性作出评价。于90%以上果穗籽粒出现成熟黑层后3 d 以上进行收获,记录生育期,调查不结果穗或果穗结实20 粒以下的植株占全区株数的百分比。对已收获的果穗,每小区测量10穗基部到顶端的长度,记录籽粒行数,计数中等且具有代表性的某行粒数。每个小区测量10 穗百粒质量。全区实收测玉米及大豆产量,并记录。
1.4 数据处理与分析
试验结果用Excel 进行处理和分析。调查和记载人员相对稳定,减少人为误差。
2 结果与分析
2.1 农艺性状结果
大豆玉米带状复合种植模式下,各品种玉米农艺性状见表2。株高由低到高依次为T4=T1<T3<T2<T5,穗位高度由低到高依次为T4<T1<T3<T2<T5,株型上,T1、T2、T3、T4均为半紧凑型,T5为平展型,空杆率排名为T1<T4<T2<T3<T5,倒伏率排名为T1<T3<T2<T4=T5,穗长排名为T2<T3<T1<T4<T5,穗粗排名为T4<T3=T5<T1<T2,秃尖排名为T4<T3<T1<T2<T5,穗行数排名为T5<T3<T2<T1<T4,行粒数排名为T5<T2<T3<T4<T1,千粒质量排名为T2<T4<T3<T5<T1。
表2 带状复合种植模式下各品种玉米农艺性状Tab.2 Agronomic characters of maize varieties under belt compound planting mode
2.2 抗逆性
参试品种的抗逆性表现见表3。
表3 带状复合种植模式下各品种玉米抗逆性Tab.3 Stress resistance of various maize varieties under the belt compound planting mode
由表3 可知,不同品种在密植模式下抗逆性表现不同,T1、T2、T3高抗大斑病,T1、T2、T4高抗小斑病,T1、T5易感灰斑病,T2、T3、T5高抗穗腐病,T1、T3、T5中抗锈病,T1、T3中抗螟害。
2.3 产量及经济效益
各品种玉米产量结果见表4。各品种间作大豆产量结果见表5。各处理整体经济效益见表6。
表4 玉米产量结果表Tab.4 Maize yield results table
表5 大豆产量结果表Tab.5 Soybean yield results table
表6 经济效益表Tab.6 Statement of economic benefit
参试玉米品种实收产量以T1最高,单产达610.85 kg/0.067 hm2,比对照增产1.87%;T5产量最低,单产454.06 kg/0.067 hm2,比对照减产24.28%;其他各品种与对照相比都存在不同程度的增减产,其产量位次排列为T1>CK>T4>T3>T2>T5。
注:以当地2022年市场平均售价为参考,玉米单价2.8元/kg,大豆7元/kg。
由于玉米植株的高低不同,植株的遮阴效果也不同,导致复合种植模式下各处理大豆产量的表现也不同,此次试验中,大豆产量从高到低依次为CK>T1>T4>T3>T2>T5。整体经济效益表现为CK>T1>T4>T3>T2>T5。
3 总结与讨论
试验结果表明,参试玉米品种中,正大749 的产量最高,复合种植模式下单位面积玉米和大豆经济效益最高,与对照相比差距最小,综合农艺性状好,株高适中,抗倒伏性均较强,综合表现好于其他玉米品种;其次为万川1306,复合种植模式下单位面积经济效益2 684.2 元/0.067 hm2,比对照低4.36%;第三为迪卡101,复合种植模式下单位面积经济效益2 591.11元/0.067 hm2,比对照低7.68%,建议可作为当地大豆玉米复合种植的替代品种,而正大808 和桂单688 由于株型较高、株型平展等原因,在复合种植的密度下,空秆率、倒伏率均较高,单位面积产量排名靠后,套种模式下大豆与玉米相邻的行植株长势不良,产量较低,综合经济效益与对照相比差距较大,不建议作为试验模式下的备选品种。