
Study on Yield and Economic Benefits of Fresh Maize-Sweet Potato-Soybean Intercropping
HANLi, ZHANGFangkui, LIQiuzhuo, SHIChan, ZENGXiuli, ZHANGXingduan
Study on Yield and Economic Benefits of Fresh Maize-Sweet Potato-Soybean Intercropping
In order to explore a new intercropping model that suitable for the flatland and shallow hill in Chongqing and similar ecological areas, increase the yield and economic benefits of crops, and provide reference for research on crop intercropping models, an intercropping experiment with fresh maize, sweet potato, and soybean was conducted. In this experiment, three different row ratios of maize-sweet potato-soybean intercropping models were used, with one fresh waxy maize variety, three fresh sweet potato varieties, and one fresh soybean variety as materials. The results showed that there were no significant differences in the yield components of fresh waxy maize in different row ratio intercropping models, but there was a significant difference in the average fresh ear weight per plant and yield. There were no significant differences in the number of branches, effective pod number per plant, and fresh pod yield of fresh soybean in different row ratio intercropping models. In the intercropping system, sweet potatoes in different row ratio intercropping were affected by the shading of maize, resulting in varying degrees of reduction in storage root yield. The different row ratio intercropping models had inconsistent effects on the number of storage root per plant and commodity rate of different sweet potato varieties. Increasing the intercropping planting density of fresh sweet potato and waxy maize properly is beneficial for achieving high yields. Using the row ratio model of 2:2:3, and intercropping fresh waxy maize and fresh soybean with sweet potato variety ‘Pushu32’ can achieve the highest total economic benefits.
fresh / maize / sweet potato / soybean / intercropping / yield / economic benefit {{custom_keyword}} /
表1 3种行比套作模式带宽、作物种植密度 |
行比模式 | 带宽/cm | 作物 | 行距/cm | 窝距/cm | 密度/(株/hm2) | |
---|---|---|---|---|---|---|
1:2:2 | 150 | 50 | 玉米 | / | 40 | 34650 |
100 | 甘薯 | 50 | 25 | 53325 | ||
50 | 大豆 | 20 | 40 | 66660 | ||
2:2:3 | 170 | 90 | 玉米 | 30 | 25 | 47055 |
80 | 甘薯 | 40 | 25 | 47055 | ||
90 | 大豆 | 25 | 30 | 117645 | ||
2:1:3 | 150 | 90 | 玉米 | 50 | 25 | 53325 |
60 | 甘薯 | / | 25 | 26655 | ||
90 | 大豆 | 25 | 30 | 133335 |
表2 3种行比套作模式中鲜食糯玉米果穗性状及产量结果表 |
行比模式 | 穗长/cm | 穗粗/cm | 秃尖长/cm | 穗行数/行 | 行粒数/粒 | 百粒重/g | 平均单株鲜穗重/g | 鲜穗产量/(kg/hm2) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2:2:3 | 18.7aA | 4.8aA | 1.0aA | 16.9aA | 34.3aA | 26.1aA | 234.7bB | 11057bB |
1:2:2 | 19.1aA | 4.9aA | 0.8aA | 16.9aA | 35.9aA | 25.7aA | 264.7aA | 9163cC |
2:1:3 | 18.5aA | 4.8aA | 1.3aA | 16.5aA | 34.0aA | 24.7aA | 234.7bB | 13091aA |
注:表中小写英文字母表示5%显著水平,大写英文字母表示1%显著水平,下同。 |
表3 3种行比套作模式中鲜食大豆植株性状及产量结果表 |
行比模式 | 大豆分枝数/个 | 单株有效结荚数/个 | 鲜荚产量/(kg/hm2) |
---|---|---|---|
2:2:3 | 4.3aA | 21.3aA | 3840aA |
1:2:2 | 3.9aA | 22.3aA | 3510aA |
2:1:3 | 4.7aA | 22.6aA | 4125aA |
表4 3种行比套作模式中鲜食甘薯方差分析结果表 |
变异来源 | 冠层PAR | 平均单株结薯数 | 商品薯率 | 鲜薯产量 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
MS | F | MS | F | MS | F | MS | F | ||||
行比模式 | 2610.5926 | 84.89** | 1.7526 | 2.20 | 32.0596 | 1.92 | 162745658.3333 | 25.58** | |||
误差 | 30.6481 | - | 0.7954 | - | 16.6979 | - | 6362183.3333 | - | |||
品种 | 72.2593 | 3.96* | 24.7493 | 57.66** | 389.2479 | 39.49** | 65458608.3333 | 12.97** | |||
行比模式×品种 | 5.6481 | 0.31 | 0.1126 | 0.26 | 15.5005 | 1.57 | 7936733.3333 | 1.57 | |||
误差 | 18.2407 | - | 0.4293 | - | 9.8558 | - | 5048916.6667 | - |
注:**表示达1%显著水平;*表示达5%显著水平。 |
表5 3种行比套作模式中鲜食甘薯产量及部分性状结果表 |
行比模式 | 冠层PAR/[μmol/(s·m2)] | 平均单株结薯数/个 | 商品薯率/% | 鲜薯产量/(kg/hm2) |
---|---|---|---|---|
2:2:3 | 42.7bB | 5.3aA | 89.86aA | 17402aA |
1:2:2 | 59.2aA | 4.7aA | 93.10aA | 18152aA |
2:1:3 | 25.2cC | 5.5aA | 89.80aA | 10440bB |
表6 3个甘薯品种在3种行比套作模式中的产量及部分性状结果表 |
行比模式 | 品种 | 冠层PAR/[μmol/(s·m2)] | 平均单株结薯数/个 | 商品薯率/% | 鲜薯产量/(kg/hm2) |
---|---|---|---|---|---|
2:2:3 | 万薯10号 | 40.7aA | 4.5bB | 91.98aA | 15260bB |
渝红心98 | 43.3aA | 7.2aA | 82.66bB | 15690bB | |
普薯32 | 44.0aA | 4.2bB | 94.93aA | 21255aA | |
1:2:2 | 万薯10号 | 55.3bA | 3.8bB | 94.50aA | 15545bB |
渝红心98 | 59.7abA | 6.5aA | 87.76bB | 16340bB | |
普薯32 | 62.7aA | 3.8bB | 97.02aA | 22570aA | |
2:1:3 | 万薯10号 | 22.7aA | 4.3bB | 89.80bB | 10425aA |
渝红心98 | 24.0aA | 7.6aA | 81.07cC | 9385aA | |
普薯32 | 29.0aA | 4.7bB | 98.52aA | 11510aA |
表7 不同行比套作模式产值表 |
行比模式 | 品种 | 作物产值/元 | 不同甘薯品种套作总产值/元 | 不同行比套作总产值/元 |
---|---|---|---|---|
2:2:3 | 万薯10号 | 1869 | 4241 | 4471 |
珍糯521 | 1475 | |||
万鲜3号 | 897 | |||
渝红心98 | 1725 | 4097 | ||
珍糯521 | 1475 | |||
万鲜3号 | 897 | |||
普薯32 | 2704 | 5076 | ||
珍糯521 | 1475 | |||
万鲜3号 | 897 | |||
1:2:2 | 万薯10号 | 1954 | 3995 | 4303 |
珍糯521 | 1221 | |||
万鲜3号 | 820 | |||
渝红心98 | 1910 | 3951 | ||
珍糯521 | 1221 | |||
万鲜3号 | 820 | |||
普薯32 | 2921 | 4962 | ||
珍糯521 | 1221 | |||
万鲜3号 | 820 | |||
2:1:3 | 万薯10号 | 1238 | 3946 | 3963 |
珍糯521 | 1745 | |||
万鲜3号 | 963 | |||
渝红心98 | 1015 | 3723 | ||
珍糯521 | 1745 | |||
万鲜3号 | 963 | |||
普薯32 | 1511 | 4219 | ||
珍糯521 | 1745 | |||
万鲜3号 | 963 |
[1] |
马代夫, 柳庆昌, 张立明, 等. 中国甘薯[M]. 南京: 江苏凤凰科学技术出版社,2021:2.
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董楠. 不同作物组合间作优势和时空稳定性的生态机制[D]. 北京: 中国农业大学, 2017.
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雍太文, 刘小明, 宋春, 等. 种植方式对玉米-大豆套作体系中作物产量、养分吸收和种间竞争的影响[J]. 中国生态农业学报, 2015, 23(6):659-667.
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肖富良, 肖国滨, 郑伟, 等. 不同行比配置对鲜食玉米-绿豆套种甘薯体系产量效益的影响[J]. 湖南农业科学, 2021(4):39-43.
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[6] |
张绪成, 王红丽, 于显枫, 等. 半干旱区全膜覆盖垄沟间作种植马铃薯和豆科作物的水热及产量效应[J]. 中国农业科学, 2016, 49(3):468-481.
【目的】间套作是克服马铃薯连作障碍、提高降水利用效率和农田生产力的有效途径,但在半干旱旱作区发展间套作,必须选择基于水分承载力的模式。【方法】依托4年大田定位试验,测定全膜覆盖垄沟种植马铃薯单作(PM)、马铃薯蚕豆间作(PF)、马铃薯豌豆间作(PS)和马铃薯扁豆间作(PH)的土壤温度、土壤贮水量、作物产量等指标,计算耗水量、经济收益和水分经济收益率,明确其产量和水分效应,并评价其农田水分持续性。【结果】间作有利于缓解6—7月份的高温胁迫,在2012—2014年,PF、PS和PH处理在该时期0—25 cm土层的土壤温度较PM处理下降0.8—3.6℃、0.4—2.8℃和0.8—1.8℃。间作促进作物利用深层土壤水分,在干旱和平水年的耗水深度达200 cm。与马铃薯单作相比,PF处理使花前耗水增加41.6—131.7 mm,而使干旱(2011)和平水年份(2012)的花后耗水分别减少48.6 mm和34.3 mm;PH同样增加了花前耗水,但花后耗水量和单作处理无显著差异;PS的花前花后耗水量介于二者之间。PH的经济收益和水分经济收益率最高,分别较马铃薯单作增加了29.8%—51.4%和19.8%—24.0%。4个处理0—200 cm土层土壤贮水量在4年期间增加了100 mm以上,表明全膜覆盖条件下马铃薯和豆科作物间作种植,对土壤水分的年际平衡无显著负影响。【结论】PH能够降低6—7月高温期间0—25 cm土层的土壤温度,增加马铃薯花后耗水量,增产效果显著,并对土壤水分持续性无明显负面影响,可作为西北黄土高原半干旱区较为理想的间作模式推广应用。
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[7] |
雍太文, 杨文钰, 任万军, 等. 两种三熟套作体系中的氮素转移及吸收利用[J]. 中国农业科学, 2009, 42(9):3170-3178.
【目的】探讨“小麦/玉米/大豆”(以下简称麦/玉/豆)和“小麦/玉米/甘薯”(以下简称麦/玉/薯)两种三熟套作体系的氮素种间竞争促进作用和高效吸收利用特性。【方法】采用根系分隔盆栽试验和15N土壤稀释标记法,研究两种三熟套作体系的氮素转移及吸收利用情况。【结果】不分隔与分隔相比,两种体系中小麦的15N总吸收量和15N作物回收率提高,土壤残留15N%丰度及总N含量降低。“麦/玉/豆”中玉米的15N总吸收量、籽粒15N吸收量、15N作物回收率、土壤残留15N%丰度及总N含量提高17.62%、24.52%、17.63%、13.9%和10.1%,“麦/玉/薯”则降低50.19%、42.58%、33.42%、29.6%和5.2%;降低了大豆的15N总吸收量、籽粒15N吸收量和15N作物回收率,但土壤总N含量提高6.06%;提高了甘薯的15N总吸收量和15N作物回收率,但土壤残留15N%丰度和总N含量降低0.9%和4.95%。【结论】两种体系均存在氮素种间竞争促进作用和氮素转移,“麦/玉/豆”较“麦/玉/薯”更有利于肥料氮的吸收、土壤肥力的保持和周年作物的可持续生产。
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[8] |
雍太文, 陈小容, 杨文钰. 小麦/玉米/大豆三熟套作体系中小麦根系分泌特性及氮素吸收研究[J]. 作物学报, 2010, 36(3):477-485.
为探讨小麦/玉米/大豆多熟套作体系下小麦根系分泌物的分泌特性及其对根系生长环境和植株氮素吸收的影响,2006—2008年连续两个生长季采用田间定位试验,研究了小麦-大豆、小麦-甘薯、小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯4种种植模式下小麦根系分泌物的数量与种类、小麦根系生长、土壤水分、土壤氮含量及植株吸氮量的变化特性。结果表明,与小麦-大豆和小麦-甘薯两种净作模式及小麦/玉米/甘薯套作模式相比,小麦/玉米/大豆套作降低了开花期和成熟期小麦生长区的土壤湿度、pH值及NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N和NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N的含量,提高了小麦植株地上部总吸氮量、根系活力、根干重及土壤总氮含量,并且,开花期小麦根系分泌有机酸总量和可溶性糖含量增加,表现为套作>净作,大豆茬口>甘薯茬口,边行>中行,其中以小麦边行处理的分泌量最高。拔节期根系分泌的有机酸,净作处理以乙酸含量较高,占总量的47.8%~51.6%,套作处理以柠檬酸含量较高,占总量的31.7%~55.1%;开花期根系分泌的有机酸,净作和套作处理均以乙酸含量较高,占总量的33.3%~78.3%。小麦/玉米/大豆套作对小麦根系分泌有机酸和可溶性糖有促进作用,从而改善了根系生长环境,提高了小麦对氮素的吸收。
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[9] |
雍太文, 杨文钰, 向达兵, 等. 小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对根际土壤细菌群落多样性及植株氮素吸收的影响[J]. 作物学报, 2012, 38(2):333-343.
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郑伟, 何萍, 高强, 等. 施氮对不同土壤肥力玉米氮素吸收和利用的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(2):301-309.
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[11] |
石玉海, 许东恒, 王立春. 吉林省不同肥力黑土玉米平衡施肥研究[J]. 玉米科学, 2010, 18(5):108-113.
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肖关丽, 龙雯虹, 赵鹏, 等. 玉米-甘薯间作的光合效应及产量研究[J]. 云南农业大学学报, 2013, 28(1):52-55.
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尚浩浩. 氮肥追施期对不同共生期套作甘薯产量及养分吸收的影响[D]. 重庆: 西南大学, 2019.
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