甘蔗糖业 2014 Issue (05): 15-20   PDF    
甘蔗间作早熟春大豆关键技术研究及效益分析
陈怀珠1, 杨守臻1, 欧宗喜2, 李有呈2, 蔡昭艳1, 孙祖东1, 雷才光2, 郑分明2, 唐向民1    
1 广西农业科学院经济作物研究所, 广西南宁530007;
2 南宁糖业股份有限公司伶俐糖厂, 广西南宁530211
摘要:开展了甘蔗间作不同大豆品种、间作期、施肥及间作效益等研究,探索总结了甘蔗间作大豆科学的栽培技术,为大田生产应用提供依据.实验结果表明,甘蔗间作大豆会促使甘蔗的植株变高,蔗茎变粗,单茎变重,有效茎数减少,进而对甘蔗产量产生影响.其中,桂春豆103、桂春豆104 和桂春豆1 号与甘蔗间作后甘蔗不减产,对甘蔗的影响小,比较适合与甘蔗间作;间作大豆的适宜播种期以3 月上旬甘蔗植后15 天为宜;间作大豆施肥量以施三元复合肥225.0 kg/hm2 为宜.
关键词甘蔗     大豆     间作     产量     经济效益    
Key Technology Research and Economy Benefit Analysis of Early Ripening Varieties of Spring Soybean Intercropping in Sugarcane
CHEN Huai-zhu1, YANG Shou-zhen1, OU Zong-xi2, LI You-cheng2, CAI Zhao-yan1, SUN Zu-dong1, LEI Cai-guang2, ZHENG Fen-ming2, TANG Xiang-min1    
1 Cash Crop Institute of Guangxi Academy of Agriculture Science, Nanning, Guangxi 530007;
2 Linli Sugar-Refinery of Nanning Sugar Industry Co. Ltd., Nanning, Guangxi 530211
Abstract: Sugarcane-soybean interplanting techniques, such as interplanting different soybean varieties, applying different soybean seeding time and fertilizing the interplanted soybean with different fertilization rate, were studied to evaluate their economic benefits, with the purpose to explore a scientific interplanting cultivation and to provide a basis for mass production application. The results showed that, when interplanted with soybeans, the cane height, the cane stalk diameter, and the cane stalk weight would increase but the millable canes per unit area would decrease, therefore the cane yields would also get influenced. Three soybean varieties performed well and would be suitable to interplant with sugarcane without negative influence to the growth and yields of sugarcane. The suitable seeding time of the interplanted soybeans would be in early March, 15 days after cane planting. The suitable fertilization rate for the soybeans would be 225.0 kg/hm2 when the fertilizer was N-P-K compound fertilizer with N:P:K ratio of 18:18:18.
Key words: Sugarcane     Soybean     Interplanting     Yield     Economic returns    
0 引言

甘蔗是我国最重要的糖料作物,蔗糖产量约占 食糖产量的 94%,其中广西蔗糖产量约占全国蔗糖 总产量的 70%,是全国主导产区 [1]。 2013 年,广西 甘蔗种植面积 112.51 万 hm2,产量 8104.26 万 t。 近年来,随着化肥、农药等生产资料价格及人工工 资的持续上涨,造成蔗农收益下降,种蔗积极性降 低,直接影响了产业的稳步发展。

甘蔗行距较宽,生长周期长,前期生长缓慢, 从播种到封行,春植蔗需 4~ 6 个月,宿根蔗需 3~ 4 个月。在这个阶段,甘蔗幼苗对光照、水分、养 分需求量不高,行间裸露,造成资源的不充分利用。 在这段生长期,间作各类生长快速、生育期短的作 物,可充分利用现有资源,创造蔗田多熟高产高效 益,这也是提高农民种蔗收益的有效途径之一。大 豆生育期短,具有固氮特性,是较好的间套作作物。 目前,国内外甘蔗间作大豆的研究已有大量的相关 报道,冯奕玺 [2]研究表明,甘蔗间作大豆能够使甘 蔗增产。孟庆宝等 [3]研究发现,甘蔗间作大豆对甘 蔗产量无显著影响,但能够改善甘蔗的品质,提高 甘蔗种植的经济效益。陈怀珠等 [4]研究表明,早熟、 高产、耐庇荫性强的大豆品种比较适合与甘蔗间 作。间作对甘蔗前期生长会有影响,但若加强管理 则并不影响甘蔗产量。余炳宁等 [5]研究结果表明, 间作作物共生期间与甘蔗争水肥,影响甘蔗出苗、 分蘖及成茎,甘蔗有效茎数减少,植株变矮,糖分 累积减少。吴才文等 [6]研究结果表明,甘蔗间作大 豆采用不同间作时间对甘蔗分蘖、有效茎数和产量 的影响差异较大,出苗初期间作,甘蔗无效分蘖数 显著降低,成茎率高,有效茎多,甘蔗产量高。谭 裕模等 [7] 研究不同甘蔗基因型间作相同品种的大 豆,结果表明,间作对不同基因型甘蔗分蘖有较大 影响,对大豆的农艺性状、生物产量和豆荚产量有 不同的影响; 2 种作物的播种期安排是甘蔗间套种 取得成功的关键。

本试验在前人研究的基础上,选用早熟春大豆 品种与甘蔗间作,在生产实际条件下,研究间作不 同大豆品种、不同间作时间、不同施肥水平等关键 因子对甘蔗生长、产量的影响,并分析间作经济效 益,探索总结甘蔗间作大豆适宜的品种和栽培技 术,为大田生产应用提供科学依据。 1 材料与方法 1.1 研究区域概况

试验设在广西南宁市青秀区南宁糖业股份有限 公司伶俐糖厂蔗区,该区域地处北回归线以南,属 亚热带季风区,阳光充足,雨量充沛,少霜无雪, 年平均气温 21.7℃ ,年平均降雨量 1300 mm,主要 集中在 5~8 月份,年平均日照 1827 h,甘蔗种植 习惯为行距 0.8~ 1.0 m。本试验结合该区域生产实 际,在青秀区长塘镇天堂村坛尧坡选择代表性地块 进行,前作为甘蔗,土壤为红壤,pH 值为 5.36, 含有机质 20.4 g·kg-1,速效氮 117.0 mg·kg-1,速效 磷 22.0 mg·kg-1,速效钾 137.0 mg·kg-11.2 试验设计

甘蔗为新植蔗,种植行距为 0.8 m;于 2013 年 2 月 24 日下种,下种量为 125062 芽/hm2,甘蔗田 间施肥及管理按单作常规方法进行;于 2014 年 1 月 25 日收获。大豆种植规格均为:穴距 18 cm, 每穴播种 3~4 粒,出苗后保留 3 苗。 1.2.1 间作大豆品种筛选试验

供试早熟春大豆品种 4 个,分别为桂春豆 1 号、 桂春豆 103、桂春豆 104 和桂早一号。甘蔗品种为 粤糖 00-237。采取 2 行甘蔗间作 1 行大豆,甘蔗: 大豆行比为 2: 1 ,大豆品种随机区组排列,3 次重 复,小区行长 15 m,6 行区,小区面积为 72 m2。 大豆于 2013 年 3 月 7 日播种,整个生育期不施用 肥料,其他管理按单作常规方法进行,于 2013 年 6 月 5~10 日收获。 1.2.2 间作时间试验

间作大豆分别设 3 月上旬(3 月 7 日 )、 3 月下 旬 (3 月 25 日 )和 4 月上旬(4 月 8 日 )3 个播期,品种 为桂春豆 103。甘蔗品种为 ROC22。采取 2 行甘蔗 间作 1 行大豆,甘蔗:大豆行比为 2: 1 ,小区行 长 18 m,6 行区,面积为 86.4 m2,不设重复。大 豆整个生育期不施用肥料,其他管理按单作常规方 法进行。 1.2.3 施肥试验

以 ROC22 间作桂春豆 103 为试验对象(甘蔗: 大豆行比为 2: 1),对间作大豆设置 4 种施肥水平, 分别为施用复合肥(N: P: K 为 18: 18: 18)150.0、 187.5、 225.0、 262.5 kg/hm2,分别用 F1 、 F2、 F3、 F4 表示,以不施肥为对照(CK),共 5 处理,小区 行长 31.3 m,4 行区,小区面积为 100.16 m2,随机 排列,3 次重复。大豆于 2013 年 3 月 10 日播种, 2013 年 6 月 13 日收获。 1.3 测定项目及数据处理 1.3.1 甘蔗测定项目与方法

甘蔗收获时,每小区选择中间行连续取 20 株 考种,测定株高、茎径、茎重和蔗糖分并将全小区 砍收,统计有效茎数和小区产量,换算成公顷产量。 1.3.2 大豆测定项目与方法

在大豆成熟期,每小区选择中间行连续取 10株考种,测定株高、分枝数、单株荚数、单株粒数 和百粒重;将小区内的大豆全部收获脱粒,豆粒晒 干、称重,换算成公顷产量。 1.3.3 数据处理

采用 Microsoft Excel 2003 进行数据整理统计 分析,用 Duncan’s 多重比较方法检验差异显著性。 2 结果与分析 2.1 甘蔗间作不同大豆品种 2.1.1 甘蔗间作不同大豆品种对甘蔗主要农艺性状 和产量的影响

甘蔗间作不同大豆品种时甘蔗主要农艺性状和 产量结果列在表 1 。

表1 间作不同大豆品种甘蔗主要农艺性状及产量表现

由表 1 可见,甘蔗间作大豆后,甘蔗的植株变 高,蔗茎变粗,单茎变重,但有效茎数减少。统计 分析显示,间作处理的甘蔗株高、茎径、茎重、有 效茎数与不间作(CK)相比差异均未达显著水平。不 同的大豆品种间作,甘蔗的产量表现不同,间作桂 春豆 103,甘蔗的株高、茎径、茎重最高,有效茎 数减少最少,与不间作相比,甘蔗增产 2.5%;其 次为桂春豆 104,甘蔗增产 0.3%;间作桂春豆 1 号 和桂早一号,甘蔗略有减产;统计分析表明,间作 处理的甘蔗产量与不间作(CK)相比差异均未达显著 水平。说明在本试验条件下,甘蔗间作大豆对甘蔗 株高、茎径、茎重等主要农艺性状有正效应,对甘 蔗有效茎数有负效应,间作不同的大豆品种对甘蔗 产量影响不同,间作桂春豆 103、桂春豆 104,使 甘蔗增产,间作桂春豆 1 号和桂早一号,使甘蔗稍 减产,但增产和减产均不显著。 2.1.2 间作大豆品种农艺性状和产量表现

间作大豆品种农艺性状与产量表现见表 2。

表2 间作大豆品种农艺性状及产量表现

由表 2 可见,间作条件下,不同的大豆品种株 高、分枝、单株荚数、单株粒数、单株重和百粒重 均不同;桂春豆 104 植株最高,单株荚数和单株粒 数最多,但百粒重较小;桂春豆 103 植株较高,单 株荚数和单株粒数较多,百粒重较大;桂春豆 1 号 植株中等,单株荚数和单株粒数较少;桂早一号植 株最矮,单株荚数、单株粒数和百粒重中等,比较 早熟,6 月 5 日即可成熟(桂春豆 104、桂春豆 103 和桂春豆 1 号均于 6 月 10 日成熟)。籽粒产量方面, 桂春豆 103 产量最高,达 1528.5 kg/hm2,桂春豆 1 号排第 2 位,产量为 1482.0 kg/hm2,桂春豆 104 排 第 3 位,产量为 1435.5 kg/hm2,而桂早一号产量较 低,为 1344.0 kg/hm2。统计分析结果,间作的不同 大豆品种产量差异显著。其中,桂春豆 103、桂春 豆 1 号和桂春豆 104 产量较高,且三者之间差异不 显著;桂早一号产量较低。表明桂春豆 103、桂春 豆 1 号和桂春豆 104 三者均可作为高产大豆品种推 荐与甘蔗间作。 2.2 不同间作时间对甘蔗和大豆产量的影响

由表 3 可见,不同播种期间作大豆,甘蔗产量 差别较大,以播种期最早的 3 月上旬(3 月 7 日 )产 量最高,为 118320.0 kg/hm2,其次是 3 月下旬 (3月 25 日 ),为 110995.5 kg/hm2,而播期最晚的 4 月 上旬(4 月 8 日 ),甘蔗产量最低,为 100738.5 kg/hm2。 大豆产量表现与甘蔗相似,3 月 7 日播种,产量最 高,为 1528.5 kg/hm2,3 月 25 日播种,产量稍低, 为 1396.5 kg/hm2,4 月 8 日播种,产量最低,只有 903.0 kg/hm2。说明间作大豆播期对蔗豆产量影响 均较大,播种越早,2 种作物产量就越高,越晚, 产量就越低。

表3 不同间作时间甘蔗和大豆产量表
2.3 不同施肥处理对甘蔗和大豆的影响 2.3.1 不同施肥处理对甘蔗主要农艺性状和产量的 影响

不同施肥处理对甘蔗主要农艺性状和产量的影 响见表 4。

表4 间作大豆不同施肥处理甘蔗主要农艺性状及产量表现
2.3.2 不同施肥处理对大豆农艺性状和产量的影响

不同施肥处理对大豆农艺性状和产量的影响见 表 5。

表5 不同施肥处理大豆农艺性状及产量表现

从表 5 可见,对间作大豆施用不同量的肥料, 大豆的株高、分枝、单株荚数、百粒重等均比不施 肥的对照有所增加,但差异不显著;而大豆的单株 粒 数 、 单 株 重 和 单 位 面 积 产 量 ,随 施 肥 量 F1→F2→F3 的增加而增加,在施肥量为 F3 时达最 高,施肥量继续增加后(F4 处理),反而减少。统计 分析显示,F3 处理大豆产量极显著高于其余施肥 处理和对照。说明施肥对间作大豆产量影响较大, 适当的施肥是间作大豆获得高产的关键。 2.4 甘蔗间作大豆经济效益分析

甘蔗间作大豆经济效益见表 6。

表6 不同浓度的抗坏血酸对减轻甘蔗组织培养酚害的影响

由表 6 可知,在品种筛选试验中,甘蔗间作大 豆,在不给大豆施任何肥料的情况下,甘蔗间作不 同基因型大豆,除间作桂早一号的单位面积产值和 纯收益比不间作低之外,间作桂春豆 103、桂春豆104 和桂春豆 1 号,蔗田均获得比不间作高的产值 和纯收益,以间作桂春豆 103 纯收益最好,纯收益 比不间作的高 11550 元/hm2。在施肥试验中,间作 大豆施用不同数量的肥料与不施肥相比,蔗田收益 和纯收益有高有低,其中,低施肥水平处理 F2 和 高施肥水平处理 F4 的 2 项收益均低于不施肥处理, 而低施肥水平处理 F1 和中等施肥水平处理 F3 的 2 项收益均高于不施肥处理,以处理 F3 效益最高, 纯收益比不施肥处理高 3276.0 元/hm2。可见,甘蔗 间作大豆,不同的大豆品种和不同的施肥管理,其 经济效益有一定差异,只要选用适宜的高产大豆品 种,配以科学的施肥,便可增加单位面积经济效益。 3 结论与讨论

甘蔗间作大豆栽培的最终目标是获得蔗豆双丰 收。试验结果显示,间作大豆品种基因型、间作时 间和施肥水平等对 2 种作物产量和产值均有一定影 响。

甘蔗间作大豆,会促使甘蔗的植株变高,茎变 粗,单茎变重,有效茎数减少,进而对甘蔗产量产 生影响。不同的大豆品种则因其生长特性和农艺性 状等的不同,对甘蔗产量的影响有差异。其中,桂 春豆 103、桂春豆 104 和桂春豆 1 号与甘蔗间作后 甘蔗不减产,对甘蔗的影响小,且这 3 个品种豆粒 产量高,是比较适合与甘蔗间作的春大豆品种。

间作时间安排是蔗、豆获得高产的保障。大豆 播种越早,2 种作物产量就越高,越晚,产量就越 低。本蔗区间作大豆播种以 3 月上旬为宜,此期约 为甘蔗植后 15 天。

科学的施肥是甘蔗间作大豆获得高产高收益的 关键,间作大豆施肥对甘蔗主要农艺性状和产量有 一定影响,但影响不显著。少施和多施肥料,均使 甘蔗茎径、单茎重、有效茎数和产量增加,但少施 肥,大豆产量低,多施肥,甘蔗生长茂盛,行间光 照不足、通风不良,造成大豆荫蔽严重,瘪荚多, 产量降低。综合考虑肥料对甘蔗和大豆二者的影 响、成本投入以及蔗田产值和经济效益,甘蔗间作 大 豆 施 肥 量 为 给 间 作 大 豆 施 三 元 复 合 肥 225.0 kg/hm2 为宜。

参考文献
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(本篇责任编校:李金玉)