王洪皓，徐 敏，趙 秋

（遼寧省經濟作物研究所，遼寧遼陽111000）

果園間作粒用豇豆播期與密度試驗研究

王洪皓，徐 敏，趙 秋

（遼寧省經濟作物研究所，遼寧遼陽111000）

為了研究果園間作條件下，不同播期和密度對粒用豇豆產量和主要性狀的影響，本試驗以粒用豇豆‘遼地豇2號’為材料，在3年生大榛子果園內，采用間作形式，進行比較試驗。試驗采用裂區(qū)設計，分別以播期和密度為主因素和副因素，研究比較粒用豇豆的籽粒產量和主要性狀表現。結果表明：果園間作條件下，播期和密度對‘遼地豇2號’的產量和主要性狀的影響分別達到了顯著和極顯著水平；播期和密度單因素對產量的影響呈拋物線型分布。相關分析表明：百粒重與單株產量呈弱負相關，其余各性狀間皆為顯著正相關；產量與百粒重、主莖節(jié)數呈負相關，與單株莢數呈弱正相關，與主莖分枝數和單株粒重成正相關。果園間作條件下，粒用豇豆在遼寧地區(qū)的適宜播期為5月29日，適宜密度16.5萬株/hm2。

‘遼地豇2號’；果園間作；播期；密度；產量；主要性狀

0 引言

中國屬典型的資源約束型國家，人均耕地(0.08 hm2)不到世界平均水平的一半，嚴重威脅農產品的安全供給。人口、資源、環(huán)境和經濟發(fā)展之間的矛盾日益加劇，因此，探索資源高效利用型的農業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路就成為農業(yè)科技工作者的當務之急。

間作是利用不同作物的生態(tài)位差異，在相同季節(jié)合理配置在一起，形成充分利用各種自然資源的高效群落，從而提高復種指數、土地綜合產出率，是農田多種多收、高產高效栽培的一個重要方法，是中國傳統(tǒng)農業(yè)技術精華的重要組成部分。

中國具有豐富的食用豆類資源。多年來，食用豆類作物以其生育期短、適應性強、抗旱耐瘠薄的特性受到歡迎，成為間套復種作物、救災作物的首選。近年來，隨著人們生活水平的提高，食用豆類又以其營養(yǎng)豐富、口味多變受到歡迎，尤其是其特有的保健作用，更提升了價值，成為市場的寵兒。隨著國家食用豆產業(yè)體系的建立，食用豆類的研究快速深入和擴大，對于栽培技術的研究逐步開展起來，配套了各種作物在不同地區(qū)的高產高效栽培技術體系并加以推廣，比如：白艷鵬等[1]研究配套了紅小豆的優(yōu)質高產栽培技術；呼艷霞等[2]研究配套了綠豆的栽培技術；王靜等[3]研究配套了蕓豆的栽培技術；王延春等[4]、曹中星等[5]研究配套了紅小豆、綠豆的有機、無公害栽培技術等。在間套作方面，研究配套了食用豆與多種農作物間作體系，比如：于運凱[6]對玉米綠豆間作效應進行了分析；李培等[7]對玉米紅小豆間作模式中紅小豆的適宜種植密度進行了試驗研究；郭鵬燕等[8]對綠豆—花生間作種植技術進行了初步探索。

隨著國家退耕還林政策的推進，林果業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，發(fā)展林下經濟，果園間作農作物面積也在增加。果園從建園到獲得收益周期較長，1～3年的幼齡果園基本只有投入難有產出。在這種情況下，通過間作適宜的農作物獲得一定收益，對于減輕果農的生產壓力意義重大。在這方面，前人做了大量的研究：劉惠榮等[9]研究配套了幼齡果園套種大豆的高產高效栽培技術；張克等[10]確定了果樹間作綠豆的最佳配置為行距37.5 cm，株距13 cm；張克等[11]對綠豆果樹間作中綠豆種植密度進行了試驗研究；苗昊翠等[12]研究比較了不同果樹間作對花生產量及品質的影響。

豇豆屬于豆科碟形花亞科豇豆屬，按用途可分為菜用豇豆（即長豇豆）和粒用豇豆（普通豇豆）。其中粒用豇豆含有豐富的蛋白質以及膳食纖維，并且生育期短、適應性廣、產量高，適合與多種作物進行間套作，在食用豆類作物中越來越受到重視。果樹與粒用豇豆間作，形成立體復合群體?？梢岳霉麡渑c粒用豇豆的生態(tài)互補功能，充分利用果樹行間尤其是幼齡果園的水肥光熱資源。同時，利用豇豆的天然固氮能力，可以促進土壤中氮素積累，改善土壤的物理性狀，減少化肥農藥施用量。那么，作為理想的果樹間套種作物，粒用豇豆與果樹間套種適宜密度和播期多少最合理呢？為解答這個問題，于2015—2016年在遼寧章古臺地區(qū)進行了粒用豇豆與果樹間作播期和密度試驗研究，以期為該模式示范推廣提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

本試驗于2015—2016年，在遼寧章古臺鎮(zhèn)農業(yè)區(qū)域試驗站試驗田進行。果樹為3年樹齡大榛子，樹冠直徑約3.0 m，行距5 m，株距4 m。試驗地前茬為蕎麥。

試驗采用平地起壟直播，壟寬為45 cm，播深10 cm。根據千粒重、發(fā)芽率和田間出苗率計算不同密度播種量，按小區(qū)稱重到行。

1.2 試驗材料

本試驗所選食用豆品種為粒用豇豆‘遼地豇2號’，該品種由遼寧省經濟作物研究所選育，2011年經遼寧省非主要農作物品種備案委員會備案。

1.3 試驗設計

本試驗采用裂區(qū)隨機區(qū)組設計，3次重復，4行區(qū)，10 m行長，小區(qū)面積20 m2，重復間設走道1 m。大榛子樹每行間種植1個密度處理。具體田間排列見圖1。

圖1 試驗地田間排列圖

本試驗設兩個因素，主因素為播期(A)，設3個播期梯度：A1（5月19日），A2（5月29日），A3（6月8日）。副因素為密度(B)，設5個密度水平：B1（13.5萬株/hm2），B2（15.0萬株/hm2），B3（16.5萬株/hm2），B4（18.0萬株/hm2），B5（19.5萬株/hm2）。

1.4 調查方法

試驗過程中，每小區(qū)選擇典型植株定期、定株觀測，主要觀測根、莖、葉、花、果實的生長發(fā)育等性狀。在成熟期，每個小區(qū)選有代表性的植株10株，測定與產量性狀有關的主要性狀，包括主莖分枝、主莖節(jié)數、單株莢數、單株產量、百粒重。成熟后全部采收實測產量。

1.5 統(tǒng)計分析

用EXCEL 2003和DPS軟件進行統(tǒng)計分析。不同處理間的差異采用二因素隨機區(qū)組方差分析，多重比較采用Duncan新復極差法進行。

2 結果與分析

2.1 播期、密度對產量的影響

從表1可以看出，‘遼地豇2號’的產量水平為1933.3～2338.2 kg/hm2，極差為 404.85 kg/hm2，以處理A2B3（5月29日、16.5萬株/hm2）的產量為最高，處理A1B5（5月19日、19.5萬株/hm2）的產量為最低。

從表2可以看出，不同播期處理間的產量差異達到了極顯著水平。不同播期處理間，處理A2（5月29日）比較有優(yōu)勢，與其他處理的產量差異達到了極顯著水平。不同密度處理間，處理B3（16.5萬株/hm2）與其他處理的產量差異達到了極顯著水平。因此，處理A2B3生產上具有明顯的優(yōu)勢。

2.2 主要性狀分析

2.2.1 主莖節(jié)數 從表3可以看出，主莖節(jié)數的變化范圍為8.59～12.97節(jié)/株，最高為處理A2B1，最低為處理A3B5?？傮w來說，A1（5月19日）播期主莖節(jié)數相對較多；B1（13.5萬株/hm2）和B2（15.0萬株/hm2）2個密度條件下，主莖節(jié)數相對較多。

多重比較結果（表4）顯示，播期因素中，各處理主莖節(jié)數變化范圍為10.44～10.51節(jié)/株，各處理間差異不顯著，但播期早有利于增加主莖節(jié)數。密度因素中，各處理間變化范圍為9.08～12.28節(jié)/株，B1、B2、B3和B4、B5之間差異極顯著，密度小有利于增加主莖節(jié)數。

2.2.2 主莖分枝數 從表4可以看出，主莖分枝數的變化范圍為3.2～5.4個/株，最高為處理A2B1，最低為處理A1B5?？傮w來說，播期A2（5月29日）和密度B1（13.5萬株/hm2）處理表現明顯優(yōu)勢。

多重比較結果（表4）顯示，播期因素中，各處理主莖分枝數變化范圍為4.40～4.47個/株，差異不顯著。密度因素中，各處理變化范圍為3.35～5.25個/株，差異極顯著，密度小有利于增加主莖分枝數。

2.2.3 單株莢數 從表3可以看出，單株莢數的變化范圍為15.80～24.45個/株，最高為處理A1B1，最低處理為A2B5。3個播期處理中，以A2（5月29日）處理單株莢數為最多；5個密度處理中，以B1（13.5萬株/hm2）和B2（15.0萬株/hm2）處理單株莢數最多。

多重比較結果（表4）顯示，播期因素中，各處理單株莢數變化范圍為19.61～19.98個/株，差異不顯著。密度因素中，各處理變化范圍為16.39～23.84個/株，差異極顯著，密度小有利于增加單株莢數。

表1 播期、密度兩因素對‘遼地豇2號’產量的影響

表2 播期(A)間、密度(B)間產量差異性比較

表3 不同處理對‘遼地豇2號’產量結構的影響

表4 播期、密度單因素對‘遼地豇2號’產量結構影響的差異性分析

2.2.4 百粒重 從表3可以看出，百粒重的變化范圍為13.56～13.77 g，最高為處理 A1B1，最低為處理 A1B5和A3B3。3個播期處理中，以A2（5月29日）處理優(yōu)勢最明顯；5個密度處理中，B1密度（13.5萬株/hm2）條件下百粒重最大。

多重比較結果（表4）顯示，播期因素中，各處理百粒重變化范圍為13.57～13.70 g，A3處理與其他2個處理差異極顯著。密度因素中，各處理百粒重變化范圍為13.57～13.71 g，差異分別達到顯著和極顯著水平。

2.2.5 單株粒重 從表3可以看出，單株粒重的變化范圍為16.55～25.17 g/株，最高為A3B1，最低為A3B4。3個播期處理中，A3（6月8日）優(yōu)勢較明顯；密度處理中，B1（13.5萬株/hm2）產量優(yōu)勢較明顯。

多重比較結果（表4）顯示，播期因素中，各處理單株粒重變化范圍為21.70～21.85 g/株，差異不顯著。密度因素中，各處理變化范圍為19.42～25.03 g/株，B1處理、B2和B3處理、B4和B5處理間差異分別達到極顯著，密度小有利于提高單株粒重。

2.3 主要性狀間及其與產量的相關性分析

由表5可以看出，與產量相關性較大的為單株粒重和主莖分枝數，為正相關，相關系數達到0.5046；其次是單株莢數，為0.1772；主莖節(jié)數和百粒重與產量負相關，相關系數分別為-0.3771和-0.1551。

表5 ‘遼地豇2號’產量結構各因子間及與單株產量的相關性分析

與單株粒重相關性最大的是主莖分枝數(1.1076)，其次為單株莢數(1.0752)和主莖節(jié)數(1.0713)，百粒重與單株粒重呈負相關，但影響不大(-0.1034)。

各因素對百粒重的影響程度相近，從相關系數來說，主莖節(jié)數為0.3525，主莖分枝數為0.2539，單株莢樹為0.2910，都在0.4以下，影響程度不大。

單株莢數與主莖節(jié)數、主莖分枝數相關較明顯，相關系數分別達到1.04和1.0643，超過1.0，互作明顯。

主莖節(jié)數與主莖分枝數之間的相關系數也達到了0.9719，接近1.0，互作較明顯。

3 結論與討論

3.1 果園間作條件下，不同的處理產量差異顯著

豇豆屬于食用豆類比較小眾的一種作物，所以，以其為試驗材料開展的研究有限。但趙秋等[13]在紅小豆上開展了類似的研究，并得出結論認為，‘遼紅小豆8號’在遼陽地區(qū)的夏播適宜播期為6月20—30日，適宜密度19.5萬～21.0萬株/hm2。同時，不同播期和不同密度處理間差異都達到了極顯著水平。類似的研究在其他雜糧作物上也取得了成果：林佩佩等[14]對小麥品種‘揚輻麥3號’進行播期與密度的2因素試驗，結果表明，不同播期之間產量差異顯著，但密度以及播期與密度互作的差異不顯著。賀建文等[15]利用芝麻品種‘鄂芝5號’進行了播期與密度的2因素試驗，結果表明，播期與密度單因素的產量差異都達到了極顯著水平。

本研究表明，不同播期和不同密度單因素的產量差異都達到了極顯著水平。綜合來看，產量最高的是5月29日播種，密度為16.5萬株/hm2的組合，產量達到了2338.15 kg/hm2，該處理在生產上具有一定的優(yōu)勢。本研究雖然有著特殊性，但與前人的研究結果相比較，具有一定的可信性。

3.2 播期、密度與主要性狀之間的關系

有關食用豆播期、密度與產量性狀之間的關系，以紅小豆為試材，通過相關和通經分析等研究，取得了諸多的研究成果。比如：許長軍等[16]研究認為，單株莢數、單株粒數對單株產量影響較大，分枝數、生育期、百粒重和株高對其影響較小。劉鋒等[17]研究表明，不同農藝性狀與單株粒重的關聯度不同，排序分別為：單株莢數＞百粒重＞單莢粒數＞節(jié)數＞株高＞莢長。張文興等[18]研究認為，株高、主莖分枝數與主莖節(jié)數有一定的正相關關系。趙秋等[13]研究也認為，不同播期和密度對產量構成因素的影響分別達到了顯著和極顯著的水平，并且播期的影響更大一些。

本試驗中，播期早有利于主莖節(jié)數的發(fā)育，但對于主莖分枝數、單株莢數、百粒重和單株粒重，5月29日播種效果更佳。密度方面，密度小有利于上述各性狀的發(fā)育，可見隨著密度的增大，單株的發(fā)育受到抑制。從相關分析可見，百粒重與單株產量呈弱負相關，其余各性狀皆為顯著正相關，相關系數皆大于或接近1，可見，植株的發(fā)育情況直接影響了產量性狀的表現。同時，百粒重作為品種固有的特性，受外界因素影響不大，但營養(yǎng)生長過旺會對其形成負面影響。

3.3 播期、密度及主要性狀對產量的影響

有關食用豆產量與播期、密度及各性狀之間的關系，前人的研究同樣集中在小豆、綠豆等方面。王明海等[19]等認為，播期早有利于提高紅小豆產量。趙秋等[13]研究認為，播期早有利于主莖發(fā)育，但產量卻受到環(huán)境、栽培等多個因素的影響。張文興等[18]研究認為，3個主要的生產要素中，單株莢數、莢粒數與產量表現明顯的正相關。

本試驗中，播期方面，產量最高的第二播期，也就是5月29日播種的處理；密度方面，各處理產量呈拋物線型分布，即產量最高的是居于中間的處理3（16.5萬株/hm2），然后是處理2和處理4，最低的是處理1和處理5。

從相關分析可見，產量與百粒重、主莖節(jié)數呈負相關，與單株莢數呈弱正相關，與主莖分枝數和單株粒重成正相關?？傮w看來，可以認為產量受植株的發(fā)育情況影響較大，這也從一個方面體現了營養(yǎng)生長與生殖生長平衡的重要性。

3.4 主莖節(jié)數和主莖分枝數相關分析結論較為復雜

本試驗相關分析中，主莖節(jié)數和主莖分枝數呈強正相關，相關系數接近1.0(0.9719)，但前者與產量呈負相關，而后者與產量呈正相關。一般認為，植株發(fā)育旺盛，主莖節(jié)數較多，必然分枝數較多，在生育期能夠滿足的情況下，有利于提高產量；若不能正常成熟，則會極大地影響產量，這也是許多具有無限生長特性的農作物可以通過化學調控，平衡其營養(yǎng)生長和生殖生長，進而保證和提高產量[20-23]。

在本試驗中，2個密切相關的性狀對產量的影響相反，個人認為其原因在于：豇豆的播種密度較大，限制了植株的橫向發(fā)育，分枝長度有限，則分枝上豆莢能夠基本成熟。這種情況下，如果植株發(fā)育過旺，主莖節(jié)數會不斷增加，分枝數隨之增加，但上部分枝所結的果莢由于形成較晚，無法保證成熟。同時，上部分枝的旺盛發(fā)育由消耗了大量的營養(yǎng)，影響了中下部分枝和果莢的發(fā)育和成熟，進而影響了產量。所以，在生產中，可以考慮進行合理的化學調控，達到增加產量、提升品質的目的。

3.5 品種的遺傳特性和栽培管理方式對產量的貢獻率

趙秋等[13]研究認為，對紅小豆產量影響較大的是百粒重，其次是單株發(fā)育情況，說明了大粒品種具有一定的生產優(yōu)勢，這個結論與本試驗結果正好相反。這就提出了問題——品種的遺傳特性和栽培管理方式對產量的貢獻率究竟哪個大些？

相比之下，本試驗具有一定的特殊性：一是所選試材不同，作物各有特性；二是本試驗是在果園間作的情況下進行的，果樹對豇豆發(fā)育有一定的負面影響。但個人認為，尚不足以導致如此相反的結論，因此這個問題還需探討。

3.6 單項分析的結論與綜合分析的結論不能完全符合

本試驗首先分析了播期和密度對產量的影響，結論認為A2B3（5月29日播種，密度為16.5萬株/hm2）組合更具優(yōu)勢。再分析播期和密度對各構成因子的影響，卻發(fā)現各項指標分別占優(yōu)的是B1處理（13.5萬株/hm2），A2處理僅在主莖節(jié)數、主莖分枝數2個方面占優(yōu)。不考慮播期處理，在密度方面，單項比較和綜合表現如此不同，這個現象同樣值得探討。

總之，通過本試驗，可以證明果園，尤其是幼齡果園間作粒用豇豆是可行的，并且以5月29日播種，密度為16.5萬株/hm2的栽培方式為優(yōu)。同時，建議在生產中合理進行化學調控以提升產量和品質，并繼續(xù)完善，爭取形成能夠應用于生產的栽培技術規(guī)程。

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Sowing Time and Density of Intercropping Grain Cowpea in Orchard

Wang Honghao,Xu Min,Zhao Qiu
(Liaoning Cash Crop Institute,Liaoyang 111000,Liaoning,China)

To study the influence of different sowing times and densities on the yield and main characters of grain cowpea in orchard intercropping conditions,grain cowpea cultivar—‘Liao Ground Cowpea No.2’was used as material,a comparative test was conducted by intercropping cowpea in 3-year old cobnut orchard.The split plot was designed,sowing time and density were used as main factor and side factor,grain yield and main characters of cowpea were studied and compared.The results showed that when intercropping in orchard,the influence of sowing time and density on yield and main characters was significant and extremely significant,respectively;the influence of single factor on grain yield was parabolic distribution.Correlation analysis showed that there was a weakly negative correlation between 100 grain weight and yield per plant,the other characters were significantly and positively correlated with each other;yield was negatively correlated with 100 grain weight and the number of stem node,weakly positive correlated with the number of pods per plant,positively correlated with the branch number and grain weight per plant.The conclusion was that when intercropping grain cowpea in orchards in Liaoning,the suitable sowing time was May 29thwith a suitable density of 16.5×104plants/hm2.

‘Liao Ground Cowpea No.2’;Orchard Intercropping;Sowing Time;Density;Yield;Main Characters

S521.352

A論文編號：cjas17030004

農業(yè)部“國家食用豆產業(yè)技術體系沈陽綜合試驗站建設”(CARS-09-28)；遼寧省農業(yè)綜合開發(fā)重點項目“沈阜高速帶糧油果高效栽培關鍵技術推廣”(SNF-2015-A-02)。

王洪皓，男，1984年出生，遼寧遼陽人，推廣碩士，助理研究員，研究方向：食用豆育種與栽培技術。通信地址：111000遼寧省遼陽市白塔區(qū)勝利路65號遼寧省經濟作物研究所，E-mail：153176163@qq.com。

趙秋，女，1963年出生，遼寧興城人，研究員，本科，研究方向：食用豆育種與栽培技術。通信地址：111000遼寧省遼陽市白塔區(qū)勝利路65號 遼寧省經濟作物研究所，Tel：0419-2535916，E-mail：zhaoqiu702@163.com。

2017-03-01，

2017-04-14。