王永剛，陳 娟

（1.昭陽區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，云南 昭陽 657000；2.昭陽區(qū)青崗嶺鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南 昭陽 657005）

云南地域遼闊，山地居多，生態(tài)氣候條件適宜玉米、馬鈴薯生長，玉米間作馬鈴薯在糧食增產(chǎn)與農(nóng)業(yè)增收中發(fā)揮著重要作用。玉米間作馬鈴薯能夠充分利用土地、光照等自然條件，提高單位面積上農(nóng)作物的生產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)用有限的土地資源生產(chǎn)出更多的糧食，以滿足人民的需求，得到了農(nóng)業(yè)專家和農(nóng)業(yè)主管部門的廣泛認(rèn)可，并成為云南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種主要糧食作物間作模式，其產(chǎn)量較單作玉米、單作馬鈴薯分別提高35%和13%左右。大量試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明，合理的間作能夠更充分地利用光、熱、水等自然資源，能控制病蟲草害，利于復(fù)合群體內(nèi)養(yǎng)分利用優(yōu)勢的形成，發(fā)揮作物之間的有利關(guān)系，用較少的經(jīng)濟(jì)投入獲得較多的農(nóng)產(chǎn)品輸出，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和效益,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。安瞳昕和楊友瓊等對坡耕地玉米間作蔬菜等不同種植方式的徑流和土壤侵蝕進(jìn)行研究，結(jié)果表明，間作的水土保持效果優(yōu)于單作，間作的徑流和土壤侵蝕比玉米單作分別減少24.4%～34.1%和13.0%～50.9%。但是，前人研究主要在比較玉米間作馬鈴薯與其他間作模式的水土保持效益，而對于玉米馬鈴薯不同間作模式對產(chǎn)量及水土流失控制研究報(bào)道很少。

本試驗(yàn)是在滇中特殊的氣候和地形條件下，在坡度為10°、土壤為山地砂質(zhì)紅壤的坡耕地上，就玉米和馬鈴薯不同間作模式對產(chǎn)量及水土保持效益進(jìn)行研究，從而探求一條更適合云南地理?xiàng)l件、且易被農(nóng)民采用的種植方式,使之能夠在一定程度上減少水土流失,保護(hù)生態(tài)環(huán)境，同時(shí)又能增加農(nóng)民收入，改變山區(qū)貧窮落后面貌，對發(fā)展云南山地農(nóng)業(yè)的多熟種植，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于云南省昆明市北郊云南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場，地理位置為N25°18′，E102°45′，海拔1930m，坡度為10°，土壤為山地砂質(zhì)紅壤。小區(qū)面積3m×10m（30m2），每個(gè)小區(qū)底部有一個(gè)1m×1m×1m（1m3）的混凝土蓄水池，內(nèi)置一個(gè)塑料桶，用于收集降雨產(chǎn)生的水土流失量。

1.2 試驗(yàn)材料

玉米供試品種云瑞88；馬鈴薯供試品種會-2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表1各處理種植規(guī)格

采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，5個(gè)處理，3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，各處理如下：A.沿等高線玉米間作馬鈴薯（2∶2）；B.沿等高線玉米間作馬鈴薯（4∶4）；C.馬鈴薯沿等高線單作；D.玉米沿等高線單作；E.裸地為對照。種植規(guī)格見表1。

1.4 田間管理

1）種植方式。馬鈴薯：種子先進(jìn)行室內(nèi)遴選，消毒（噴灑500倍甲霜靈·錳鋅，晾干后隔日使用），于2012年4月上旬播種，每穴種1棵；施肥覆土。同時(shí)準(zhǔn)備預(yù)備苗，播后澆水，以促進(jìn)馬鈴薯出苗。玉米：5月上旬種植，采用直播方式；將農(nóng)家肥和化肥一起施入，覆土。追肥時(shí)在距根部5cm左右施入。

2）施肥水平。處理A：按處理C、D折算；處理B：按處理C、D折算；處理C：馬鈴薯畝施有機(jī)肥600kg、尿素10kg、硫酸鉀7.5kg、普鈣50kg作底肥；現(xiàn)蕾期畝施尿素5kg、硫酸鉀2.5kg作追肥；處理D：玉米畝施有機(jī)肥600kg、尿素10kg、普鈣40kg、硫酸鉀8kg作底肥；小喇叭口期每畝追施尿素15kg；大喇叭口期每畝追施尿素20kg（見表2）。

3）田間管理。中耕除草及病蟲害防治等田間管理各處理均保持一致。

1.5 觀測方法及測定

1）氣象數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)地旁設(shè)有一臺自動(dòng)觀測氣象站（美國造DavisVantagePro2型無線自動(dòng)氣象站）。每隔10min記錄一次數(shù)據(jù)，觀測的主要?dú)庀笾笜?biāo)有日最高溫、日最低溫、日均溫、日降雨量。

表2各處理小區(qū)施肥量

表3作物生育期內(nèi)氣象觀測數(shù)據(jù)

2）徑流量。每次降雨產(chǎn)生徑流后，首先測出收集徑流塑料桶的徑流深度，然后根據(jù)計(jì)算公式算出徑流量。

其中h為測定的徑流深度（cm），V為徑流量（mL）。

3）土壤侵蝕量。把每小區(qū)徑流攪勻后從水層中間取水樣250mL，裝于玻璃瓶中，在實(shí)驗(yàn)室過濾出泥沙在溫度為105℃的烘箱中烘24h，冷卻后用電子天平稱重，根據(jù)泥沙量和相應(yīng)小區(qū)總徑流量計(jì)算各個(gè)小區(qū)的土壤侵蝕量。

每個(gè)小區(qū)土壤侵蝕量（g）＝250mL徑流中泥沙量（g）×V÷250mL。

4）測產(chǎn)。每處理取8個(gè)樣株，在烘箱80℃條件下烘干，測量單株生物產(chǎn)量干重，折算出每處理的產(chǎn)量。

5）土地當(dāng)量比計(jì)算。土地當(dāng)量比（LER）=（玉米間作時(shí)的產(chǎn)量÷玉米單作時(shí)的產(chǎn)量）+（馬鈴薯間作時(shí)的產(chǎn)量÷馬鈴薯單作時(shí)的產(chǎn)量）

2 結(jié)果與分析

2.1 氣象資料分析

由表3可以看出作物整個(gè)生育期間內(nèi)氣溫、降雨量的變化情況，其中月平均溫變化不明顯，整個(gè)生育期的月均溫在20.42℃，完全滿足作物快速生長的條件。整個(gè)生育期間內(nèi)降雨總量為597.6mm，降雨集中在7、8、9月，分別占總降雨量的23.39%、26.41%和31.02%。此期間恰好是作物生長的重要階段，環(huán)境氣溫較高，葉面蒸騰旺盛，植株需水量大，因此對降雨量的要求也較高。這一時(shí)期充足的降雨量為作物健康快速生長提供了良好的環(huán)境條件。10月是作物生長后期，對水分的要求不高，降雨量偏少不會對作物生長造成明顯影響?？傮w來看，生育期內(nèi)的氣溫、降雨等條件都較適宜作物生長。

2.2 作物生育期產(chǎn)流降雨次數(shù)分析

表4作物生育期降雨次數(shù)統(tǒng)計(jì)

表5不同處理各月徑流量方差分析

表6不同處理各月土壤侵蝕量方差分析

從表4可知，在作物生育期內(nèi)的91次降雨中，6月份11次降雨中產(chǎn)生了5次水土流失，是產(chǎn)生徑流次數(shù)最多的月份，占當(dāng)月降雨次數(shù)的45.45%；8月份產(chǎn)生的徑流次數(shù)為3次，占當(dāng)月降雨次數(shù)的17.65%；9月份降雨次數(shù)較多，但是9月份馬鈴薯已收獲所以沒有進(jìn)行徑流測量。說明本次試驗(yàn)所測的水土流失主要發(fā)生在6月份。

近幾年云南省連續(xù)干旱，5、6月份降雨較少，7、8月份降雨次數(shù)才有明顯上升。盡管7月份降雨次數(shù)較多，但徑流次數(shù)并不大，這是因?yàn)?月份每次的降雨量都較小，不容易形成徑流和土壤侵蝕。

2.3 不同處理間不同月份及生育期徑流量差異

對作物生育期內(nèi)5、6、7、8月及共生期不同處理間徑流量的方差分析結(jié)果表明(見表5)，5月份各處理間徑流量差異不顯著(P>0.05)，但B處理和D處理徑流量相對較大，可能是因?yàn)樵撛掠衩讋偛シN，對田間土壤破壞較大，且為了保證苗期成活率進(jìn)行人工澆水提高了土壤含水量，因而在降雨時(shí)土壤水分相對容易飽和造成較高的徑流量；6月份各處理間徑流量差異不顯著(P>0.05)，但D處理、E處理徑流量相對較大；7月份E處理徑流量顯著大于其余處理（P<0.05），E處理的徑流量是A處理的2.96倍、B處理的3.44倍、C處理的1.64倍、D處理的2.24倍；8月份E處理徑流量極顯著大于其余處理（P<0.01）分別是處理A、B、C、D的1.88倍、2.71倍、2.83倍、3.16倍；生育期內(nèi)徑流量為E處理>D處理>A處理>B處理>C處理，其中E處理徑流量顯著大于其余處理（P<0.05），分別比處理A、B、D高62.66%、82.88%、42.97%。因此，從生育期可以看出，間作處理的徑流量小于玉米單作的徑流量，其中玉米間作馬鈴薯(2∶2)的徑流量比玉米單作的徑流量減少12.11%；玉米間作馬鈴薯(4∶4)的徑流量比玉米單作的減少21.82%；說明間作具有較好的水土保持效果。

2.4 不同處理不同月份土壤侵蝕量及侵蝕總量差異

對作物生育期內(nèi)5、6、7、8月及共生期不同處理間土壤侵蝕量的方差分析結(jié)果表明(見表6)，5月份A、B處理和D處理的土壤侵蝕量大于C、E處理，但未達(dá)顯著水平（P>0.05）；6月份E處理和D處理土壤侵蝕量大于A、B、C處理，但未達(dá)顯著水平（P>0.05），E處理分別比處理A、B、C高58.84%、87.02%、94.87%，D處理分別比A、B、C處理高58.09%、86.13%、93.95%；7月份E處理土壤侵蝕量顯著大于其余處理（P<0.05），E處理分別是A、B、C、D處理的13.7倍、11.13倍、16.13倍、4.54倍；8月份E處理土壤侵蝕量極顯著大于其余處理（P<0.01），分別是A、B、C、D處理的28.09倍、40.24倍、43.28倍、55.78倍；7、8月E處理的侵蝕量大于其他處理，說明裸地處理因?yàn)闆]有作物生長，既不能通過植株地上部削弱雨水沖擊力，也不能通過地下根系對水分和侵蝕土壤起到攔阻作用，故導(dǎo)致較高的水土流失。生育期內(nèi)E處理土壤侵蝕量極顯著大于A、B、C、D處理（P<0.01），E處理的土壤侵蝕量分別是處理A、B、C、D土壤侵蝕量的6.08倍、7.57倍、12.27倍、5.79倍。從整個(gè)生育期可以看出間作處理的土壤侵蝕量小于玉米單作的土壤侵蝕量，其中玉米間作馬鈴薯2∶2的土壤侵蝕量比玉米單作的減少4.84%；玉米間作馬鈴薯(4∶4)的土壤侵蝕量比玉米單作的減少23.53%。由此說明間作有一定的水土保持效果。

2.5 不同處理玉米和馬鈴薯生物產(chǎn)量差異

從表7可以看出，各處理間的玉米產(chǎn)量無顯著差異（P>0.05），但單作的玉米畝產(chǎn)較高達(dá)到1392.08kg，分別比間作(2∶2)、4∶4高306.68kg、207.21kg，分別增28.26%、17.49%；間作處理間，馬鈴薯的產(chǎn)量無顯著差異，但4∶4間作畝產(chǎn)159.93 kg，比間作2∶2高15.68kg，增10.87%。說明在玉米馬鈴薯的間作模式中，其增產(chǎn)的原因是主作物玉米產(chǎn)量不明顯下降，而額外多收副作物馬鈴薯所導(dǎo)致。

表7不同處理玉米和馬鈴薯產(chǎn)量方差分析

表8土地當(dāng)量比

2.6 間作不同處理土地當(dāng)量比差異

從表8可以看出，各處理的土地當(dāng)量比都大于1，且間作4∶4的土地當(dāng)量比間作2∶2高。說明間作有較高的土地利用率和較好的增產(chǎn)效果，且4∶4間作的產(chǎn)量相對較好。

3 討論與結(jié)論

要提高坡耕地作物的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，主要通過改變小地型、改良土壤結(jié)構(gòu)、增加地面土壤覆蓋，從而起到攔蓄降雨、減少水土流失、保持土壤肥力、提高農(nóng)作物生產(chǎn)力的目的。在引起坡耕地水土流失的諸多因素中，降雨是最主要的動(dòng)力因素。降雨對水土流失的影響主要是降雨強(qiáng)度、降雨量。一般情況下，降雨量越大，水土流失越嚴(yán)重；降雨強(qiáng)度越大，雨滴對地面的沖擊越強(qiáng)烈，土壤侵蝕就越嚴(yán)重，在同一地區(qū)，降雨強(qiáng)度的影響要比降雨量大。采取作物間作措施能有效降低雨水對地面的強(qiáng)烈沖擊，能有效防治水土流失。

從試驗(yàn)結(jié)果看，5月份2∶2間作、4∶4間作和玉米單作處理的徑流量和土壤侵蝕量較大，可能是因?yàn)樵撛掠衩撞シN，對田間土壤破壞較大，加之為保證苗期成活率進(jìn)行人工澆水而提高了土壤含水量，因而在降雨時(shí)土壤水分相對容易飽和造成了較高的徑流量和土壤侵蝕量。6月份玉米單作處理和裸地處理的徑流量和土壤侵蝕量顯著大于其余處理。7、8月份裸地處理的徑流量和土壤侵蝕量都顯著或極顯著大于其余處理。說明裸地處理因?yàn)闆]有作物生長，既不能通過植株地上部削弱雨水沖擊力，也不能通過地下根系對水分和侵蝕土壤起到攔阻作用，故導(dǎo)致較高的水土流失。從整個(gè)生育期看，盡管未達(dá)顯著水平，但間作處理的徑流量和土壤侵蝕量小于玉米單作的土壤侵蝕量，因此說明間作具有一定的水土保持效果。

各間作處理的土地當(dāng)量比均大于1，說明間作具有產(chǎn)量優(yōu)勢。各處理的玉米產(chǎn)量都與單作產(chǎn)量無顯著差異，因此在玉米馬鈴薯間作模式中，其增產(chǎn)的原因是主作物玉米產(chǎn)量無明顯下降，而額外多收副作物馬鈴薯所導(dǎo)致。但4∶4間作產(chǎn)量略高于2∶2間作，且4∶4間作的土地當(dāng)量大于2∶2間作，因此，玉米馬鈴薯4∶4間作的產(chǎn)量優(yōu)勢相對較好。劉立光，吳伯志對不同耕種方式對水土流失及產(chǎn)量的影響研究結(jié)果也表明，玉米間作馬鈴薯比玉米凈作減少流失水量10.4%、土量56.4%、養(yǎng)分總量51.4%，產(chǎn)量提高23.0%。

綜合來看，玉米馬鈴薯間作與其單作和裸地相比，能改良土壤，提高作物光能利用率，提高土地生產(chǎn)力，增加土壤覆蓋度，在保證主作物玉米不減產(chǎn)或增產(chǎn)的情況下，在保持水土等方面有明顯效果，有利于山地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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