黃潔 魏云霞 劉麗娟 韋卓文 張潔

（中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部木薯種質(zhì)資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 海南?？?571101）

木薯是世界三大薯類作物之一，間作花生和玉米是我國(guó)主要木薯間套作模式[1]。前人研究表明，木薯套種花生顯著提高花生和木薯產(chǎn)量[2]，木薯寬窄行間作花生具有產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益上的優(yōu)勢(shì)[3]，木薯間作花生模式中覆蓋稻草，顯著提高花生、木薯產(chǎn)量和土壤生物活性，明顯促進(jìn)土壤速效養(yǎng)分，尤其是速效鉀的積累及土壤含水量提高[4]，在間作花生的木薯收獲期，間作木薯的株高、莖徑、鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量均接近于單作木薯，說(shuō)明間作木薯在生長(zhǎng)過(guò)程中存在“競(jìng)爭(zhēng)-恢復(fù)”現(xiàn)象[5]，總之，木薯間作花生互作影響較小。

木薯間套作玉米歷史悠久，在南美洲、非洲、東南亞及我國(guó)均有較大栽培面積，傳統(tǒng)思維基于木薯和玉米同屬高稈作物，認(rèn)為地上部競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)烈而甚少探究木薯間作玉米的增產(chǎn)機(jī)制，但國(guó)內(nèi)有木薯間作玉米可大幅增加木薯產(chǎn)量[6]、提高經(jīng)濟(jì)效益[6-7]的報(bào)道，其機(jī)理是木薯與玉米間作的根系雖穿插生長(zhǎng)，但其密集生長(zhǎng)帶（塊）互不重疊，為弱競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系[8]；國(guó)外研究表明，間作玉米的木薯最初生長(zhǎng)緩慢，生長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)[9]，而 2種作物的養(yǎng)分需求峰值出現(xiàn)在不同時(shí)間，其根系分布在不同深度，能利用不同土壤深度養(yǎng)分[10]。總之，國(guó)內(nèi)外研究均表明木薯與玉米的互作影響較小。

基于實(shí)際生產(chǎn)中，木薯間作花生、玉米表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)增收現(xiàn)象，各地紛紛總結(jié)推廣，如廣西區(qū)南寧市武鳴區(qū)的木薯間作花生大豆模式[11]，廣西區(qū)桂林市木薯套種花生模式[12]，廣東省粵西地區(qū)的木薯間套作花生玉米模式[13]，福建省三明市的木薯間套作玉米、大豆和花生栽培技術(shù)模式[14]等。海南一年四季均可種植作物，一般是在二三月份種植木薯，但也常見(jiàn)因各種原因推遲種植木薯及其間作。因此，嘗試在海南四月初開(kāi)展木薯間作花生玉米的模式研究，對(duì)探索完善海南木薯間作模式具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

在海南省儋州市寶島新村中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所（品資所）試驗(yàn)基地開(kāi)展本研究。試驗(yàn)地地處熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，北緯19.5°，東經(jīng) 109.5，多年的平均溫度 23.5℃、平均降雨量1 815 mm；磚紅壤，植前土壤pH 6.63、有機(jī)質(zhì) 10.89 g/kg、堿解氮 92.40 mg/kg、速效磷42.35 mg/kg、速效鉀 151.50 mg/kg；種植煙草后已不耕種兩年，長(zhǎng)滿雜草，植前半個(gè)月犁1次，植前耙2次，耙勻耙平后，人工清除草堆，因是新墾荒地，土壤較肥，故本試驗(yàn)全程不施肥。種植木薯、花生、玉米后噴施萌前除草劑乙草胺，在玉米幼苗和開(kāi)花時(shí)，發(fā)現(xiàn)螟蟲(chóng)并噴施甲維鹽，均按農(nóng)藥說(shuō)明書(shū)使用。間作物共生期采取人工除草拔草，收獲花生、玉米后，發(fā)現(xiàn)有少量雜草，人工除草。

選用品資所選育的華南9號(hào)食用木薯、海南綠川種苗有限公司生產(chǎn)的美玉糯 11號(hào)早熟鮮食糯玉米、云南省西雙版納引進(jìn)的緬甸黑花生一號(hào)花生。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）單作木薯（T1）；（2）木薯間作花生，收獲花生后，不蓋秸稈（T2）；（3）木薯間作花生，收獲花生后，沿木薯行蓋秸稈（T3）；（4）木薯間作玉米，收獲玉米后，不蓋秸稈（T4）；（5）木薯間作玉米，收獲玉米后，沿木薯行蓋秸稈（T5），共5個(gè)處理，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。平地間作模式，均按華南9號(hào)木薯等行距 120 cm，株距 100 cm，木薯種植密度8 333株/hm2，每個(gè)小區(qū)58.8 m2，種7行7株木薯，均為沿行向平種，種莖芽眼朝東，木薯行間作2行花生或玉米，花生或玉米行之間及其與木薯行之間均為40 cm，花生株距為20 cm，花生種植密度83 333穴/hm2，每穴播4粒種子，因管理延遲難分辨，未間苗；玉米株距為 35 cm，玉米種植密度47 619穴/hm2，每穴播3粒種子，出苗后間苗，只留1苗。

1.2.2 項(xiàng)目測(cè)定2021年4月1日種植木薯，間作花生和玉米，2021年6月15日收獲玉米，玉米生育期75 d，2021年8月9日收獲花生，花生生育期130 d，收獲花生、玉米時(shí)，分別測(cè)其稈高和產(chǎn)量，沿木薯行不覆蓋或覆蓋秸稈；2022年3月5日，收獲木薯，木薯生育期338 d，分別測(cè)木薯的株高、莖徑和產(chǎn)量性狀。收獲花生、玉米和木薯時(shí)，均除去小區(qū)保護(hù)行，每小區(qū)收獲中間25株木薯及其相應(yīng)面積內(nèi)的間作花生玉米，收獲面積為30 m2，折算為單位面積產(chǎn)量，同時(shí)，隨機(jī)選取小區(qū)中間的10株植株，常規(guī)方法調(diào)查花生、玉米稈高及木薯株高和莖徑等。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010整理數(shù)據(jù)，采用SAS 8.1軟件Duncan’s新復(fù)極差法分析差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作花生、玉米的稈高及產(chǎn)量

間作收獲花生、玉米的稈高及產(chǎn)量見(jiàn)表1。木薯間作同一作物，其稈高、稈葉鮮重、花生莢果鮮重或玉米穗鮮重，均差異不大，說(shuō)明試驗(yàn)條件控制得較好，為后續(xù)是否覆蓋秸稈處理提供良好基礎(chǔ)。

表1 間作收獲花生、玉米的稈高及產(chǎn)量

2.2 間作對(duì)木薯株高、莖徑影響

間作對(duì)不同生長(zhǎng)期的木薯株高、莖徑影響見(jiàn)表2。在間作花生共生期，共生時(shí)間越長(zhǎng)，木薯株高受抑越重，收獲花生時(shí)，僅為單作的65.5%~69.8%，達(dá)極顯著差異，其后快速恢復(fù)生長(zhǎng)，至收獲木薯時(shí)，為單作的87.1%~93.6%，T2達(dá)顯著差異；木薯莖徑也嚴(yán)重受抑，收獲花生時(shí)，間作僅為單作的 75.9%~77.7%，達(dá)極顯著差異，收獲花生后快速恢復(fù)生長(zhǎng)，至收獲木薯時(shí)，為單作的86.3%~90.3%，T2達(dá)顯著差異。收獲玉米時(shí)，受高稈玉米競(jìng)爭(zhēng)影響，木薯株高徒長(zhǎng)，間作的木薯株高比單作木薯高31.0%~35.2%，T5達(dá)顯著差異，收獲玉米后，間作木薯解除玉米的競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)影響，株高很快表現(xiàn)出比單作略矮，直至收獲木薯，間作木薯表現(xiàn)略矮于單作；收獲玉米時(shí)，受競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)影響，木薯莖徑僅為單作的 70.1%~71.0%，收獲玉米后，木薯莖徑呈現(xiàn)快速恢復(fù)生長(zhǎng)，至收獲時(shí)，木薯莖徑為不間作的84.8%~88.1%，T5達(dá)顯著差異。

表2 間作對(duì)不同生長(zhǎng)期的木薯株高、莖徑影響

2.3 間作對(duì)木薯產(chǎn)量性狀影響

間作對(duì)木薯產(chǎn)量性狀影響見(jiàn)表3。間作花生的單株結(jié)薯數(shù)比單作木薯降低 23.9%~27.6%，達(dá)顯著差異，而間作玉米的單株結(jié)薯數(shù)明顯降低11.2%~18.7%，不覆蓋秸稈處理的單株結(jié)薯數(shù)均高過(guò)覆蓋處理。間作花生、玉米的木薯鮮莖葉產(chǎn)量比單作分別降低41.6%~46.7%、34.9%~43.5%，達(dá)極顯著差異，分別比單作提高木薯收獲指數(shù)28.6%~46.4%、32.1%~35.7%。鮮薯間作花生、玉米比單作分別減產(chǎn)10.1%~18.2%、4.5%~13.6%，淀粉分別減產(chǎn)12.9%~22.6%、6.5%~17.7%。在不覆蓋或覆蓋的同等條件下，間作玉米比間作花生增產(chǎn)鮮薯5.6%~6.2%、粗淀粉6.3%~7.4%。其中，間作花生、玉米的不覆蓋秸稈處理的鮮薯產(chǎn)量、粗淀粉產(chǎn)量比覆蓋處理分別高 9.8%~10.5%、12.5%~13.7%。間作花生、玉米比單作木薯分別降低鮮薯粗淀粉含量 1.4%~2.2%、0.9%~1.7%，其中，不覆蓋秸稈處理的鮮薯粗淀粉含量均比覆蓋處理高0.8%。

表3 間作對(duì)木薯產(chǎn)量性狀影響

2.4 間作對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

木薯間作花生、玉米效益見(jiàn)表4。間作花生、玉米的鮮薯收入與單作均差異不顯著。由于從云南省引種的花生品種，不適應(yīng)海南地理氣候，出現(xiàn)徒長(zhǎng)、開(kāi)花結(jié)莢慢、飽滿率低等，最終造成花生產(chǎn)量和間作收入均較低，導(dǎo)致間作花生的總收入雖比單作略高，但間作花生的凈收入比單作降低4.8%~16.0%，同時(shí)，間作花生的間作收入、總收入和凈收入均極顯著低于間作玉米處理。木薯間作玉米，增加玉米收入為單作木薯鮮薯收入的79.8%~81.5%，最終比單作極顯著增加總收入68.1%~75.4%、凈收入72.8%~81.9%。

表4 木薯間作花生玉米效益 單位：元/hm2

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 地上部互作影響本試驗(yàn)中，間作玉米的共生期，木薯株高比單作高而莖徑變細(xì)，與Olasantan等[15]的研究，木薯間作玉米使木薯長(zhǎng)高而莖徑變細(xì)的結(jié)果一致。與單作木薯比較，本試驗(yàn)的間作木薯株高、莖徑在共生期雖受到較大競(jìng)爭(zhēng)影響，但收獲花生、玉米后，得到快速恢復(fù)正常生長(zhǎng)，與間作木薯的株高、莖徑在生長(zhǎng)過(guò)程中存在“競(jìng)爭(zhēng)-恢復(fù)”現(xiàn)象[5]一致。本試驗(yàn)的間作花生不論在共生的早期或中后期，對(duì)木薯株高、莖徑的競(jìng)爭(zhēng)影響明顯大于玉米，原因可能是間作花生種植密度較高、出現(xiàn)一定的徒長(zhǎng)、花生共生期比玉米共生期延長(zhǎng)55 d，花生共生后期的木薯較高大，加劇了兩者之間的競(jìng)爭(zhēng)影響，進(jìn)而加重對(duì)花生和木薯產(chǎn)量的影響；反之，木薯與玉米間作的根系雖穿插生長(zhǎng)，但其密集生長(zhǎng)帶（塊）互不重疊，為弱競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，且根系之間還存在高效利用土壤資源的互利關(guān)系[8]，加上玉米共生期較短、稈高較矮，能有效減輕玉米對(duì)木薯株高莖徑和產(chǎn)量的不利互作影響，同時(shí)也減輕木薯對(duì)玉米產(chǎn)量性狀的影響。

3.1.2 地下部互作影響本試驗(yàn)中，分別比較間作花生或玉米的處理，不覆蓋秸稈的單株結(jié)薯數(shù)、鮮薯產(chǎn)量、粗淀粉產(chǎn)量、鮮薯粗淀粉含量均高于覆蓋秸稈處理，這與木薯間作花生模式中采用稻草覆蓋能顯著提高花生和木薯產(chǎn)量[4]的結(jié)果相反，原因可能是覆蓋秸稈后的增肥增濕作用，對(duì)新墾荒的肥地木薯起到反作用，不利于地下薯塊的結(jié)薯、膨大和提高鮮薯粗淀粉含量，這與木薯不當(dāng)高肥減產(chǎn)、適當(dāng)減肥增產(chǎn)[16]同理，因此，對(duì)于在較肥土壤種植木薯，建議既不必施肥，也不必秸稈還田。

本試驗(yàn)中，分別比較不覆蓋或覆蓋秸稈的處理，間作玉米的單株結(jié)薯數(shù)、鮮薯產(chǎn)量、粗淀粉產(chǎn)量、鮮薯粗淀粉含量均高于間作花生，說(shuō)明間作玉米對(duì)木薯的整體競(jìng)爭(zhēng)影響弱于間作花生，原因是鮮食玉米雖為高稈作物，但共生期僅有75 d，期間木薯和玉米都較矮，互相競(jìng)爭(zhēng)影響較弱；反之，間作花生共生期130 d，且種植時(shí)間較遲，共生后期恰逢夏季雨熱同季，花生木薯都旺盛生長(zhǎng)，互相競(jìng)爭(zhēng)影響大，互相對(duì)花生和木薯的產(chǎn)量造成較大不利影響。結(jié)合本試驗(yàn)結(jié)果和海南氣候情況，建議：一是盡量提早種植，爭(zhēng)取提早收獲花生玉米，縮短作物旺盛生長(zhǎng)共生期對(duì)彼此的強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)影響；二是選用早熟矮稈本地花生品種，也可提早種植花生，隔15 d左右再種植木薯，縮短共生期以降低不利影響；三是選用早熟或特早熟鮮食玉米，可有效減輕高稈玉米的不利競(jìng)爭(zhēng)影響，從而獲得雙豐收。

此外，與單作木薯比較，本試驗(yàn)的間作花生顯著而間作玉米明顯降低了單株結(jié)薯數(shù)，小幅減產(chǎn)鮮薯、粗淀粉和降低鮮薯粗淀粉含量，總體看，間作對(duì)木薯的不利影響不大；間作花生、玉米均極顯著減產(chǎn)木薯鮮莖葉，大幅提高木薯收獲指數(shù)，說(shuō)明間作對(duì)木薯雖有一定的不利影響，但也有利于降低木薯莖葉生長(zhǎng)從而提高收獲指數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可進(jìn)一步研究并善加利用。

3.2 結(jié)論

由于海南島地處熱帶亞熱帶地區(qū)，晚春和夏季高溫高濕，作物生長(zhǎng)尤為旺盛，為盡量降低木薯間作系統(tǒng)內(nèi)的不利互作影響，一是盡量在早春開(kāi)始木薯間套作，二是盡量選用適宜本地生長(zhǎng)、生育期較短的早熟矮稈高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的間作物良種，爭(zhēng)取獲得木薯與間作物的雙豐收。