王鈺云，王宏富，李智，段宏凱，黃珊珊

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

間作是我國(guó)幾千年農(nóng)業(yè)的精華，通過(guò)在同一土地上種植2種或者多種作物，經(jīng)過(guò)合理配置，充分利用光、溫、水等資源，提高復(fù)合群體對(duì)土地的利用率[1-3]。近年來(lái)，隨著我國(guó)耕地面積的減少，間作模式在各國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中越來(lái)越受到重視，合理的間作模式能夠有效改善作物群體的通風(fēng)透光條件，改善土壤品質(zhì)，有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收，為我國(guó)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。ZHANG等[4]研究表明，玉米大豆間作系統(tǒng)中，大豆由于高稈作物谷子的遮陰，有效受光面積減少，從而導(dǎo)致大豆貪青徒長(zhǎng)來(lái)適應(yīng)環(huán)境，說(shuō)明大豆對(duì)弱光環(huán)境可以做出一定的自我調(diào)節(jié)；王秀領(lǐng)等[5]在研究玉米大豆間作體系時(shí)，發(fā)現(xiàn)間作提高了玉米的葉面積指數(shù)、葉綠素含量和光合速率，其中，光合速率和葉綠素含量達(dá)到顯著差異，大豆的光合速率、葉綠素含量和葉面積指數(shù)相比較單作有所降低，但差異均不顯著，隨著玉米大行距的增大，大豆的光合速率、葉綠素含量和葉面積指數(shù)均逐漸提高；程亮等[6]研究發(fā)現(xiàn)，玉米花生不同間作模式影響了花生的產(chǎn)量，其中，花生的產(chǎn)量隨著花生壟數(shù)的增多而增加，間作3壟花生的產(chǎn)量與間作1壟、2壟花生的產(chǎn)量相比有明顯提高，雖然間作3壟花生的產(chǎn)量與單作相比無(wú)顯著差異，但是也低于單作花生的產(chǎn)量。目前，關(guān)于豆科禾本科間作產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)的研究主要集中在糧食作物玉米、小麥等方面，關(guān)于雜糧作物谷子花生間作方面尚鮮見(jiàn)報(bào)道。

本試驗(yàn)以谷子、花生為研究對(duì)象，分析谷子花生不同間作模式對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響，篩選出最佳的谷子花生間作模式，為谷子花生間作的高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年5—10月在山西省太谷縣山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)作站進(jìn)行，該地地處黃土高原東部邊緣，年平均降水量為458 mm，6—8月為全年降水量最多季節(jié)，是典型的溫帶季風(fēng)氣候。試驗(yàn)地土壤質(zhì)地為壤土，基礎(chǔ)養(yǎng)分含量分別為有機(jī)質(zhì)17.8 g/kg、全氮0.94 g/kg、堿解氮71.3 mg/kg、速效磷48 mg/kg、速效鉀94 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試谷子和花生的品種為由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院谷子課題組提供的農(nóng)大8號(hào)和由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供的晉花10號(hào)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為16m2（2m×8 m），谷子行距40 cm，株距10 cm；花生行距40 cm，株距20 cm；谷子、花生于5月13日同時(shí)播種。設(shè)4種種植模式，分別為T(mén)1（CK）.花生單作；T2.谷子花生2||4間作；T3.谷子花生3||3間作；T4.谷子花生4||2間作。每個(gè)處理3次重復(fù)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 主莖高和葉面積指數(shù)分別在花生開(kāi)花期、下針期、結(jié)莢期和飽果成熟期，在各小區(qū)內(nèi)選取形態(tài)長(zhǎng)勢(shì)一致的6株植株，測(cè)量花生的主莖高，即花生基部至花生主莖頂端生長(zhǎng)點(diǎn)。使用鮮樣打孔稱(chēng)重法測(cè)定花生單株葉面積，每個(gè)處理選取不同大小的葉片10片，避開(kāi)葉脈在葉片兩邊各打1個(gè)孔稱(chēng)質(zhì)量，通過(guò)比葉重計(jì)算單株葉面積，然后計(jì)算葉面積指數(shù)。

1.4.2 葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）在花生各生育期用SPAD-502葉綠素測(cè)定儀，避開(kāi)花生葉脈，測(cè)定花生功能葉中間部分的SPAD值，重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.4.3 干物質(zhì)積累量分別在花生的各生育期取6株植株，測(cè)定干物質(zhì)積累量。先在105℃烘箱內(nèi)殺青30 min，然后在80℃烘箱內(nèi)烘干至恒質(zhì)量，稱(chēng)量其干物質(zhì)量。

1.4.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成要素于收獲期，從每小區(qū)隨機(jī)選取10株花生，測(cè)定其百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、出仁率、單株果數(shù)，小區(qū)實(shí)產(chǎn)計(jì)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2010和SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作遮陰對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1 主莖高由圖1可知，花生主莖高隨時(shí)間推移，呈現(xiàn)出逐步增高的趨勢(shì)，在花生生育前期，T2、T3、T4間作處理下的花生主莖高與單作處理下花生的主莖高間無(wú)顯著差異，這可能是由于生育前期，高位作物谷子對(duì)花生的遮陰程度不強(qiáng)，沒(méi)有影響花生對(duì)光能的吸收；結(jié)莢期，T2、T3、T4間作處理下的花生主莖高顯著高于單作處理下的花生主莖高；成熟期，T2處理下的花生主莖高與單作間無(wú)顯著差異，但也高于T1處理下的花生主莖高，這說(shuō)明間作可以促進(jìn)花生生育后期植株高度的增加，T4處理下花生主莖高達(dá)到最大值。

2.1.2 葉面積指數(shù) 葉面積指數(shù)是監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)和預(yù)測(cè)產(chǎn)量的重要參數(shù)[7]。由圖2可知，花生的葉面積指數(shù)隨著生育時(shí)期的推進(jìn)先升高后降低，在開(kāi)花期和下針期，各間作處理下的花生葉面積指數(shù)與單作相比無(wú)顯著差異；結(jié)莢期，花生葉面積指數(shù)達(dá)到最大值，作物覆蓋達(dá)到最大，T2、T3和T4處理下的花生葉面積指數(shù)較單作處理分別顯著降低了5.01%、5.67%、11.67%；飽果成熟期，各處理下的花生葉面積指數(shù)之間雖然沒(méi)有顯著差異，但是單作處理下的花生葉面積指數(shù)仍然高于其他間作處理下花生的葉面積指數(shù)，由此可知，間作降低了花生的葉面積指數(shù)，T2處理下降幅度最小。

2.1.3 SPAD值 葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）的大小與作物產(chǎn)量的高低有密切聯(lián)系?；ㄉ腟PAD值隨著時(shí)間的推移，呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)（圖3），在開(kāi)花期和下針期，各間作處理下花生的SPAD值與單作處理相比，無(wú)顯著差異；結(jié)莢期，T1處理下花生的SPAD值達(dá)到最大，T2、T3、T4處理下花生的SPAD值相比單作分別降低了4.12%、5.84%、8.38%；飽果成熟期，T1處理下花生的SPAD值顯著高于T3、T4處理下花生的SPAD值，與T2處理間無(wú)顯著差異。由此可知，間作在一定程度上降低了花生的SPAD值，在各間作處理中，T2處理是最優(yōu)處理。

2.2 間作遮陰對(duì)花生干物質(zhì)積累的影響

從圖4可以看出，花生干物質(zhì)積累隨著生育時(shí)期的推進(jìn)逐步增加，在花生生育后期，干物質(zhì)積累增長(zhǎng)迅速。在開(kāi)花期和下針期，各處理之間無(wú)顯著差異，這可能是由于在花生生育前期，高位作物谷子并未對(duì)花生形成較多的遮陰，各處理光能分配之間并未有較大的競(jìng)爭(zhēng)；在結(jié)莢期，各間作處理下花生的干物質(zhì)積累與單作處理下花生的干物質(zhì)積累有了明顯差異，T2、T3、T4處理下的花生干物質(zhì)積累量較單作處理分別顯著降低了6.28%、10.62%、15.31%；飽果成熟期，T2、T3處理下花生的干物質(zhì)積累量與單作處理下花生的干物質(zhì)積累量無(wú)顯著差異。由此得出，在花生與谷子各間作處理中，T2、T3處理下的花生為最優(yōu)處理。

2.3 間作遮陰對(duì)花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表1可以看出，各間作處理下花生產(chǎn)量較單作均有不同程度降低，T2處理下花生產(chǎn)量降幅最小，減少了20.53%，T4處理下花生產(chǎn)量降幅最大，減少了32.41%；從百果質(zhì)量可以看出，單作處理顯著高于其他間作處理；T2處理下的百仁質(zhì)量較單作降幅最小，且無(wú)顯著差異；各間作處理下的出仁率較單作都有不同程度的下降；單株果數(shù)方面，單作處理下的單株果數(shù)顯著高于T3、T4處理下的單株果數(shù)，但是與T2處理下的單株果數(shù)無(wú)明顯差異。綜上所述，在谷子花生各間作處理中，T2處理相比較其他處理降幅最小，為最佳處理。

表1 間作遮陰對(duì)花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論與討論

高矮作物相間分布改變了作物群體的受光狀態(tài)，使間作中的作物獲得更多的光能，從而提高光能利用效率[8]，同時(shí)也改變了作物的生長(zhǎng)發(fā)育。主莖高和葉面積指數(shù)是反映作物生長(zhǎng)發(fā)育的一個(gè)重要指標(biāo)，在一定程度上，增加作物的主莖高和葉面積指數(shù)，有利于作物獲取更多的光源，提高葉片葉綠素含量，增加作物產(chǎn)量[9-10]。本研究發(fā)現(xiàn)，谷子花生間作對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育影響較大，間作促進(jìn)了花生主莖高的增加，隨著間作花生行比的增加，花生主莖高呈降低趨勢(shì)；而花生的葉面積指數(shù)和SPAD值由于間作遮陰的影響，相比單作均有下降。這是由于在谷子花生間作體系中，高位作物谷子會(huì)對(duì)矮位作物花生起到遮陰的作用，并且隨著谷子行數(shù)的增加，對(duì)花生遮陰效果越厲害，從而引起了花生的貪青徒長(zhǎng)，影響了花生的生長(zhǎng)發(fā)育。這與程亮等[6]、劉明等[2]的研究結(jié)果一致。由此可以得出，在谷子花生間作體系中，花生產(chǎn)量大小與谷子對(duì)花生的遮陰程度密切相關(guān)。在本試驗(yàn)中，谷子花生2∶4間作模式下，谷子對(duì)花生的遮陰效果影響最小。

作物的干物質(zhì)積累量是反映作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況的重要因素，不同間作模式均能在不同程度上影響作物的干物質(zhì)積累，從而影響作物的產(chǎn)量[11]。呂越等[12]在研究玉米和大豆在間作系統(tǒng)中對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)現(xiàn)，大豆由于受玉米遮陰程度嚴(yán)重，對(duì)自然資源利用率低，影響了大豆生物量的增加，導(dǎo)致大豆產(chǎn)量降低。在本研究中發(fā)現(xiàn)，在花生生育前期，各間作處理下花生的干物質(zhì)積累量與單作處理下花生干物質(zhì)積累量沒(méi)有明顯差異，在花生生育后期，單作處理下的花生干物質(zhì)積累量顯著高于其他間作處理下的花生干物質(zhì)積累量。這與劉柱等[13]、方萍等[14]的研究結(jié)果一致。綜上所述，在谷子花生間作體系中要獲得高產(chǎn)，需要合理配置谷子花生間作行數(shù)比，降低由于高位作物谷子對(duì)花生帶來(lái)的遮陰程度。

在本試驗(yàn)中，谷子花生不同間作模式顯著改變了花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。間作處理下花生各項(xiàng)產(chǎn)量構(gòu)成因素均低于單作，T2處理下花生的各項(xiàng)產(chǎn)量構(gòu)成因素降幅最小，產(chǎn)量降低了20.53%，這是由于在谷子花生間作體系中，隨著谷子行數(shù)的增加，對(duì)花生的遮陰效果也在逐步增強(qiáng)，導(dǎo)致花生的貪青徒長(zhǎng)，進(jìn)而影響花生的產(chǎn)量。姚遠(yuǎn)等[15]研究玉米花生不同間作方式對(duì)花生產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，間作花生相比較單作花生均有明顯的減產(chǎn)，間作處理的花生莢果飽滿(mǎn)度也有所下降，說(shuō)明間作處理對(duì)花生的產(chǎn)量產(chǎn)生了較大的影響。

綜上所述，在本試驗(yàn)條件下，通過(guò)研究不同間作模式對(duì)花生形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量的影響，可以看出谷子和花生2∶4間作處理為最優(yōu)間作處理。本試驗(yàn)僅對(duì)谷子花生不同比例間作模式進(jìn)行了初步探究，關(guān)于花生的生理生態(tài)等相關(guān)指標(biāo)和不同花生品種在間作下的表現(xiàn)，還需要進(jìn)一步研究。