• ISSN 1008-505X
  • CN 11-3996/S

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施氮和木薯–花生间作对作物产量和经济效益的影响

林洪鑫 潘晓华 袁展汽 肖运萍 刘仁根 汪瑞清 吕丰娟

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施氮和木薯–花生间作对作物产量和经济效益的影响

    作者简介: 林洪鑫 E-mail: lhxtfs@163.com;
    通讯作者: 潘晓华, E-mail:xhuapan@163.com ; 袁展汽, E-mail:yuanzhanqi@126.com
  • 基金项目: 现代农业产业技术体系建设专项“国家木薯产业技术体系南昌综合试验站”(CARS-11-jxyzq);江西省农科院青年创新基金(2013CQN010);江西现代农业科研协同创新专项(JXXTCX2015003-001)资助。

Effects of nitrogen application and cassava–peanut intercropping patterns on crop yields and economic benefit

    Corresponding author: PAN Xiao-hua, E-mail:xhuapan@163.com ;YUAN Zhan-qi, E-mail:yuanzhanqi@126.com ;
  • 摘要: 【目的】 研究分析不同木薯–花生间作与木薯净作、花生净作之间作物产量和经济效益的差异,揭示木薯–花生间作模式的间作优势和最优模式,以期为木薯–花生合理间作和氮肥高效利用提供理论依据。 【方法】 于2015和2016年,设计施氮 (180 kg/hm2)、不施氮两个水平和木薯净作、花生净作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生五种模式,研究了施氮和不同木薯–花生间作对作物产量和经济效益的影响。 【结果】 施氮显著增加净作和间作木薯的单株薯数、鲜薯产量和鲜生物产量;施氮显著提高花生净作的荚果产量和生物产量,显著降低三种间作模式的荚果产量和生物产量;施氮显著提高木薯的氮素积累总量、各时期氮素积累量以及净作花生的氮素积累总量,但降低了三种间作模式花生的氮素积累总量;施氮提高五种种植模式的总产值和经济效益。三种间作模式木薯的鲜薯产量和氮素积累总量显著低于木薯净作,花生的氮素积累总量、荚果产量和生物产量显著低于花生净作,总产值和经济效益显著高于木薯和花生净作。系统氮素积累总量从高到低的顺序为木薯间作3行花生、木薯间作2行花生、花生净作、木薯间作1行花生和木薯净作。三种间作模式的产投比大于花生净作,而小于木薯净作。随着花生行数的增加,木薯氮素积累总量随之降低,花生氮素积累总量、荚果产量和生物产量随之显著增加,间作优势和土地当量比随之显著提升,总产值和经济效益随之增加。 【结论】 与净作相比,木薯间作2行和3行花生模式间作优势明显,经济效益显著提升,系统氮素积累总量显著增加,土地利用率提高31%~62%。
  • 图 1  不同种植模式示意图

    Figure 1.  Sketch map of different planting patterns

    图 2  施氮和不同木薯–花生间作对土地当量比和间作优势的影响

    Figure 2.  Effects of the nitrogen fertilization and different cassava-peanut intercropping on LER and intercropping advantage

    表 1  不同种植模式的施肥量及施肥方式

    Table 1.  Fertilizer application amounts and fertilization methods of different planting patterns

    种植模式
    Planting pattern
    化肥基追施比例
    Proportion for basal, early and late topdressing
    施肥方法
    Fertilization method
    木薯净作 (M1)
    Cassava monocropping
    氮肥:基肥–壮苗肥–结薯肥为5–3–2
    钾肥:基肥–壮苗肥–结薯肥为5–2–3
    1) 基肥于木薯种植时点施于种茎两端5~10 cm处 (株距间);
    2) 壮苗肥于木薯种植后30 d点施于植株两端5~10 cm处 (行距间);3) 结薯肥于木薯种植后70 d点施于植株两端5~10 cm处 (株距间)
    花生净作 (M2)
    Peanut monocropping
    氮肥:基肥–追肥为8–2
    钾肥:基肥–追肥为7–3
    1) 基肥于花生播种时点施种子两端3~5 cm处 (株距间);2) 追肥于花生播种后50 d结合花生中耕条施于植株两端3~5 cm处 (行距间)
    间作 (M3, M4, M5)
    Intercropping
    木薯的氮、钾肥比例同木薯净作,
    花生不另施肥
    1) 基肥于木薯种植时点施于种茎两端5~10 cm处 (株距间);
    2) 壮苗肥于花生播种时 (木薯种植后20 d),点施于花生种子两端3~5 cm处 (株距间);3) 结薯肥于木薯种植后70 d结合花生中耕条施于花生植株两端3~5 cm处 (行距间)
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    表 2  不同施氮和木薯–花生间作处理的木薯产量

    Table 2.  Yields of cassava under different nitrogen and the cassava–peanut intercropping treatments

    处理
    Treatment
    单株薯数
    Tuber root number per plant
    单株薯重 (kg)
    Tuber root weight
    per plant
    鲜生物产量 (× 103 kg/hm2)
    Fresh biomass
    收获指数
    Harvest index
    淀粉含量 (%)
    Starch content
    鲜薯产量 (× 103 kg/hm2)
    Fresh tuber root yield
    N0M1 10.57 ± 0.41 c 2.82 ± 0.04 ab 49.91 ± 1.45 c 0.68 ± 0.03 a 27.00 ± 0.16 a 32.20 ± 1.16 b
    N0M3 7.73 ± 1.25 d 1.82 ± 0.08 e 35.00 ± 1.29 d 0.67 ± 0.03 ab 26.80 ± 0.24 ab 23.33 ± 0.07 c
    N0M4 7.85 ± 0.69 d 2.01 ± 0.07 de 37.48 ± 1.41 d 0.66 ± 0.01 abc 26.95 ± 0.29 a 23.35 ± 0.54 c
    N0M5 7.26 ± 0.97 d 2.49 ± 0.53 bc 35.87 ± 1.64 d 0.68 ± 0.02 a 26.75 ± 0.04 ab 23.66 ± 0.46 c
    N1M1 13.29 ± 0.62 a 3.04 ± 0.22 a 59.47 ± 5.23 a 0.64 ± 0.03 bcd 26.45 ± 0.04 bc 39.56 ± 3.67 a
    N1M3 12.44 ± 1.17 ab 2.82 ± 0.23 ab 56.69 ± 6.36 ab 0.61 ± 0.01 d 26.40 ± 0.08 bc 34.07 ± 2.98 b
    N1M4 11.06 ± 0.48 bc 2.61 ± 0.23 abc 53.08 ± 5.25 bc 0.65 ± 0.05 abc 26.25 ± 0.12 c 34.27 ± 3.69 b
    N1M5 12.90 ± 1.82 a 2.31 ± 0.12 cd 51.32 ± 1.77 bc 0.63 ± 0.04 cd 26.25 ± 0.20 c 32.99 ± 1.04 b
    FF value
    N 36.56** 2.63 39.55** 16.30* 103.71** 135.97**
    M 2.53 1.38 4.05 0.76 3.79 19.61*
    N × M 4.21* 6.18** 3.49* 1.67 0.38 1.67
    注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments;*—P < 0.05; **— P < 0.01.
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    表 3  施氮和木薯–花生间作处理的花生产量

    Table 3.  Yields of peanut under different nitrogen and cassava–peanut intercropping treatments

    处理
    Treatment
    密度
    Density
    (× 104 hills/hm2)
    百仁重
    100-kernel weight
    (g)
    单株荚果数
    Pod number per plant
    生物产量
    Biomass
    (× 103 kg/hm2)
    收获指数
    Harvest index
    荚果产量
    Pod yield
    (× 103 kg/hm2)
    N0M2 9.96 ± 0.32 a 66.31 ± 5.19 abc 33.84 ± 0.77 a 7.25 ± 0.02 b 0.46 ± 0.02 bc 3.46 ± 0.19 b
    N0M3 3.14 ± 0.13 c 63.47 ± 1.57 cd 34.17 ± 0.13 a 2.91 ± 0.31 f 0.46 ± 0.01 bc 1.43 ± 0.09 e
    N0M4 6.66 ± 0.35 b 69.82 ± 0.82 a 26.12 ± 2.09 bc 5.00 ± 0.34 d 0.52 ± 0.03 a 2.52 ± 0.04 d
    N0M5 9.64 ± 0.38 a 66.56 ± 0.08 abc 23.61 ± 2.22 cd 6.65 ± 0.15 c 0.49 ± 0.02 ab 3.05 ± 0.02 c
    N1M2 9.92 ± 0.30 a 68.21 ± 1.60 ab 32.00 ± 3.72 a 7.94 ± 0.22 a 0.46 ± 0.01 bc 3.78 ± 0.04 a
    N1M3 3.10 ± 0.25 c 65.08 ± 1.99 bc 30.00 ± 5.36 ab 2.64 ± 0.14 f 0.43 ± 0.04 c 1.15 ± 0.03 f
    N1M4 6.54 ± 0.30 b 63.50 ± 1.00 cd 21.61 ± 0.32 cd 4.01 ± 0.14 e 0.45 ± 0.02 bc 1.69 ± 0.03 e
    N1M5 9.47 ± 0.22 a 60.72 ± 0.53 d 18.84 ± 2.58 d 5.43 ± 0.40 d 0.44 ± 0.01 bc 2.37 ± 0.02 d
    FF value
    N 0.32 0.91 32.24* 1.09 7.57 2.07
    M 387.72** 0.61 75.81** 23.23** 1.58 14.81*
    N × M 1.70 8.00** 0.28 10.73** 1.58 41.71**
    注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M2 代表花生净作; M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 1 行、2 行和 3 行花生;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M2 represent peanut monocropping; M3, M4 and M5 represent 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments;*—P < 0.05; **— P < 0.01.
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    表 4  施氮和不同木薯–花生间作对作物经济效益的影响 (× 104 yuan/hm2)

    Table 4.  Effects of the nitrogen fertilization and different cassava–peanut intercropping on crop economic benefits

    处理
    Treatment
    肥料投入
    Fertilizer input
    种子投入
    Seed input
    农资总投入
    Total material input
    总产值
    Output value
    经济效益
    Economic benefit
    产投比
    Input-output ratio
    N0M1 0.14 0.11 0.25 1.93 ± 0.09 g 1.68 ± 0.09 e 7.73 ± 0.35 a
    N0M2 0.14 0.23 0.37 2.08 ± 0.14 fg 1.71 ± 0.14 e 5.62 ± 0.38ef
    N0M3 0.14 0.18 0.32 2.26 ± 0.07 ef 1.94 ± 0.07 de 7.05 ± 0.21 abc
    N0M4 0.14 0.26 0.40 2.91 ± 0.07 cd 2.51 ± 0.07 bc 7.28 ± 0.19 ab
    N0M5 0.14 0.33 0.47 3.25 ± 0.02 ab 2.79 ± 0.02 ab 6.92 ± 0.03 bcd
    N1M1 0.22 0.11 0.33 2.37 ± 0.30 e 2.04 ± 0.30 d 7.24 ± 0.93 ab
    N1M2 0.22 0.23 0.45 2.27 ± 0.03 ef 1.82 ± 0.03 de 5.04 ± 0.06 f
    N1M3 0.22 0.18 0.40 2.73 ± 0.24 d 2.33 ± 0.24 c 6.83 ± 0.60 bcd
    N1M4 0.22 0.26 0.48 3.07 ± 0.30 bc 2.59 ± 0.30 abc 6.40 ± 0.62 cd
    N1M5 0.22 0.33 0.55 3.40 ± 0.09 a 2.85 ± 0.09 a 6.19 ± 0.17 de
    FF value
    N 15.17* 7.46 26.75**
    M 39.50** 28.79** 40.66**
    N × M 1.77 1.81 0.59
    注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M2 代表花生净作;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;N、K2O 和 P2O5 价格分别为 4.57、5.17 和 4.00 元/kg;M2、M3、M4 和 M5花生种成本分别为 2250、750、1500 和 2250 元/hm2;木薯种茎价格为 1050 元/hm2;薯块根、花生荚果价格分别为 0.60、6.00元/kg;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M2 represent peanut monocropping; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; The prices of N, K2O and P2O5were 4.57, 5.17 and 4.00 yuan/kg, respectively; The peanut seed costs in M2, M3, M4 and M5 were 2250, 750, 1500 and 2250 yuan/hm2, and cassava stem was 1050 yuan/hm2; The prices of fresh tuber root tuber and peanut pod were 0.60 and 6.00 yuan/kg, respectively; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments; *—P < 0.05; **— P < 0.01.
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    表 5  不同施氮和木薯–花生间作处理木薯干物质生产量 (×103 kg/hm2)

    Table 5.  Dry matter production of cassava at different growth stage affected by nitrogen and intercropping

    处理
    Treatment
    生物产量
    Biomass
    苗期
    Seedling stage
    块根生长期Tuber root growth stage
    前期Early stage 中期Middle stage 后期Later stage
    N0M1 11.43 ± 0.38 b 0.24 ± 0.02 b 1.22 ± 0.08 d 4.66 ± 0.09 ab 5.32 ± 0.18 b
    N0M3 10.16 ± 0.21 bc 0.22 ± 0.03 b 1.08 ± 0.20 d 3.87 ± 0.33 bc 4.99 ± 0.78 b
    N0M4 9.62 ± 0.43 bc 0.16 ± 0.00 b 0.91 ± 0.30 d 4.14 ± 0.02 bc 4.42 ± 0.15 b
    N0M5 8.53 ± 0.33 c 0.17 ± 0.03 b 0.92 ± 0.37 d 3.54 ± 0.16 c 3.92 ± 0.16 b
    N1M1 17.11 ± 2.01 a 0.37 ± 0.08 a 2.90 ± 0.06 a 5.34 ± 0.72 a 8.50 ± 1.15 a
    N1M3 16.29 ± 2.27 a 0.38 ± 0.09 a 2.20 ± 0.38 bc 5.66 ± 0.73 a 8.06 ± 1.08 a
    N1M4 15.61 ± 2.11 a 0.36 ± 0.07 a 1.99 ± 0.51 c 5.27 ± 1.08 a 8.00 ± 0.45 a
    N1M5 15.06 ± 1.39 a 0.37 ± 0.05 a 2.36 ± 0.19 b 4.71 ± 1.02 ab 7.63 ± 0.12 a
    FF value
    N 1208.28** 107.50** 88.25** 27.48* 479.20**
    M 35.50** 1.86 3.34 2.68 9.66*
    N × M 0.13 0.69 3.32 0.90 0.26
    注(Note):N0和 N1代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;苗期指从种植至块根形成初期;块根生长前期、中期和后期分别指块根形成初期~膨大初期、块根膨大初期~膨大中期、膨大中期~块根成熟期;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; Seedling stage was the period from planting to tuber root starting to form; The early, middle and later stages of tube root were the periods from tuber root formation to start enlarging, start enlarging to half enlarging, and half enlarging to maturation of tuber root; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments; *—P < 0.05; **— P < 0.01.
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    表 6  不同施氮和木薯–花生间作处理木薯的氮素积累 (kg/hm2)

    Table 6.  N accumulation of cassava under different nitrogen and cassava–peanut intercropping treatments

    处理
    Treatment
    氮素积累总量
    Total N accumulation
    苗期
    Seedling stage
    块根生长期Tuber root growth
    前期Early stage 中期Middle stage 后期Later stage
    N0M1 81.52 ± 1.00 d 7.22 ± 0.71 b 24.61 ± 0.92 d 28.07 ± 2.68 bc 21.64 ± 1.47 e
    N0M3 77.95 ± 3.76 d 6.01 ± 0.87 b 22.56 ± 0.53 d 16.72 ± 0.14 d 32.67 ± 5.02 cd
    N0M4 73.76 ± 1.45 de 4.21 ± 0.01 b 19.15 ± 3.65 d 23.16 ± 3.18 cd 27.26 ± 0.96 de
    N0M5 65.49 ± 2.26 e 4.34 ± 0.78 b 18.97 ± 5.12 d 17.15 ± 0.56 d 25.04 ± 1.52 de
    N1M1 152.09 ± 9.97 a 14.17 ± 3.73 a 51.37 ± 4.00 a 38.39 ± 8.31 a 48.16 ± 1.94 a
    N1M3 135.60 ± 8.77 b 14.73 ± 3.88 a 43.81 ± 0.82 b 35.54 ± 4.30 ab 41.52 ± 0.24 ab
    N1M4 128.95 ± 7.26 bc 12.72 ± 2.31 a 36.09 ± 2.43 c 34.08 ± 5.29 ab 46.06 ± 2.78 a
    N1M5 118.94 ± 1.54 c 13.18 ± 2.05 a 40.08 ± 1.68 bc 29.41 ± 7.55 abc 36.27 ± 9.46 bc
    FF value
    N 232.71** 352.69** 114.21** 44.70** 16.71*
    M 7.02 6.52 5.15 4.65 0.54
    N × M 2.44 0.27 1.84 0.92 4.82*
    注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;苗期指从种植至块根形成初期;块根生长前期、中期和后期分别指块根形成初期~膨大初期、块根膨大初期~膨大中期、膨大中期~块根成熟期;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; Seedling stage was the period from planting to tuber root starting to form; The early, middle and later stages of tube root were the periods from tuber root formation to start enlarging, start enlarging to half enlarging, and half enlarging to maturation of tuber root; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments; *—P < 0.05; **— P < 0.01.
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    表 7  不同施氮和木薯–花生间作处理系统氮素积累总量 (kg/hm2)

    Table 7.  Total nitrogen accumulation in the system under different nitrogen and cassava–peanut intercropping treatments

    处理
    Treatment
    氮素积累总量 Total N accumulation 间作氮素增量Intercropping system N increment
    花生
    Peanut
    系统
    System
    –木薯净作
    –Cassava monocropping
    –花生净作
    –Peanut monocropping
    N0M1 81.52 ± 1.22 g
    N0M2 213.72 ± 10.76 b 213.72 ± 13.18 e
    N0M3 84.54 ± 11.80 f 162.49 ± 19.06 f 80.97 –51.23
    N0M4 150.76 ± 15.40 d 224.52 ± 17.10 de 143.00 10.80
    N0M5 194.24 ± 11.65 c 259.73 ± 11.50 ab 178.21 46.02
    N1M1 152.09 ± 12.22 f
    N1M2 235.03 ± 7.01 a 235.03 ± 8.59 cd
    N1M3 77.94 ± 2.59 f 213.54 ± 13.91 e 61.45 –21.50
    N1M4 120.33 ± 10.43 e 249.28 ± 3.89 bc 97.19 14.25
    N1M5 155.75 ± 1.12 d 274.69 ± 0.51 a 122.60 39.66
    FF value
    N 1.02 12.10*
    M 20.32* 24.16**
    N × M 17.32** 6.31**
    注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;M2 代表花生净作;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; M2 represent peanut monocropping; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments; *—P < 0.05; **— P < 0.01.
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  • [1] 黄洁, 李开绵, 叶剑秋, 等. 我国的木薯优势区域概述[J]. 广西农业科学, 2008, 39(1): 104–108

    Huang J, Li K M, Ye J Q, et al. A summary review of dominant regions of cassava growing in China[J]. Guangxi Agricultural Sciences, 2008, 39(1): 104–108
    [2] 袁展汽, 肖运萍, 刘仁根, 等. 江西种植能源作物木薯的优势条件及发展对策[J]. 中国农学通报, 2010, 26(14): 396–399

    Yuan Z Q, Xiao Y P, Liu R G, et al. Advantage conditions and developing strategy for planting energy crop cassava in Jiangxi Province[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010, 26(14): 396–399
    [3] Polthanee A, Wanapat S, Mangprom P. Row arrangement of peanut in cassava–peanut intercropping: II. Nutrient removal and nutrient balance in soil[J]. Khon Kaen Agricultural Journal, 1998, 26(3): 125–131
    [4] Kotchasatit A. Growth, yield and nutrient uptake of cassava and peanut in cassava/peanut inter cropping systems under rained conditions at Khon Kaen Province [D]. Khon Kaen, Thailand: MS Thesis, Faculty of Agriculture, Khon Kaen University, 1999.
    [5] 唐秀梅, 钟瑞春, 揭红科, 等. 间作花生对木薯碳氮代谢产物及关键酶活性的影响[J]. 中国农学通报, 2011, 27(3): 94–98

    Tang X M, Zhong R C, Jie H K, et al. Effect of interplanting peanut on metabolites and key enzyme activities of carbon-nitrogen metabolism of cassava[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2011, 27(3): 94–98
    [6] 唐秀梅, 钟瑞春, 蒋菁, 等. 木薯/花生间作对根际土壤微生态的影响[J]. 基因组学与应用生物学, 2015, 34(1): 117–124

    Tang X M, Zhong R C, Jiang J, et al. The effect of cassava/peanut intercropping on microecology in rhizosphere soil[J]. Genomics and Applied Biology, 2015, 34(1): 117–124
    [7] 罗兴录. 木薯与花生间作产量效应及生态经济效益研究[J]. 耕作与栽培, 1998, (4): 1–3, 8

    Luo X L. Study on yield effect and ecological economic benefit in cassava intercropping with peanut[J]. Tillage and Cultivation, 1998, (4): 1–3, 8
    [8] 黄欠如, 孙永明, 熊春贵, 等. 丘陵红壤旱地花生套作木薯产量效益分析[J]. 江西农业学报, 2009, 21(7): 43–45

    Huang Q R, Sun Y M, Xiong C G, et al. Analysis on yield and economic benefit of peanut intercropped by cassava in hilly red soil upland[J]. Acta Agriculturae Jiangxi, 2009, 21(7): 43–45
    [9] 韦威旭. 套种木薯对花生品种桂花30光合特性和农艺性状的影响[J]. 广西农业科学, 2010, 41(4): 323–325

    Wei W X. Effect of intercropping with cassava on some photosynthetic and agronomic characteristics of peanut variety Guihua30[J]. Guangxi Agricultural Sciences, 2010, 41(4): 323–325
    [10] 刘子凡, 黄洁, 魏云霞, 等. 不同木薯/花生模式下的产量表现及其经济产出研究[J]. 热带作物学报, 2016, 37(1): 65–69

    Liu Z F, Huang J, Wei Y X, et al. Effect of yield performance and economic returns in different cassava/peanut intercropping system[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2016, 37(1): 65–69
    [11] 徐海强, 黄洁, 刘子凡, 等. 木薯/花生间作对其根际土壤微生物数量、群落结构及多样性的影响[J]. 南方农业学报, 2016, 47(2): 185–190

    Xu H Q, Huang J, Liu Z F, et al. Effects of cassava–peanut intercropping on microbial amount, community structure and diversity in rhizosphere soils[J]. Journal of Southern Agriculture, 2016, 47(2): 185–190
    [12] 熊军, 闫海锋, 韦绍丽, 等. 木薯+花生间作对作物光合特性、农艺性状和产量的影响[J]. 江苏农业科学, 2016, 44(6): 165–168

    Xiong J, Yan H F, Wei S L, et al. Effects of cassava intercropping peanut on photosynthetic characteristics, agronomic characters and yield of crops[J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2016, 44(6): 165–168
    [13] 林洪鑫, 刘仁根, 袁展汽, 等. 北移区木薯品种产量特征的相关分析[J]. 江西农业学报, 2016, 28(12): 1–7

    Lin H X, Liu R G, Yuan Z Q, et al. Correlation analysis of yield characteristics of cassava varieties planted in Jiangxi province[J]. Acta Agriculturae Jiangxi, 2016, 28(12): 1–7
    [14] 袁展汽, 林洪鑫, 古碧, 等. 北移江西种植的木薯品种鲜薯产量及淀粉品质差异研究[J]. 热带作物学报, 2011, 32(11): 2007–2011

    Yuan Z Q, Lin H X, Gu B, et al. Yield and starch quality of cassava cultivars planted in Jiangxi province[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2011, 32(11): 2007–2011
    [15] 林洪鑫, 袁展汽, 刘仁根, 等. 不同氮磷钾处理对木薯产量、养分积累、利用及经济效益的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(6): 1457–1465

    Lin H X, Yuan Z Q, Liu R G, et al. Effects of different N, P and K treatments on yield, nutrient accumulation and utilization and economic benefit of cassava[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2012, 18(6): 1457–1465
    [16] 袁展汽, 肖运萍, 刘仁根, 等. 红壤旱坡地木薯间作套和高效种植模式[J]. 中国热带农业, 2008, (5): 63–64

    Yuan Z Q, Xiao Y P, Liu R G, et al. Intercropping and efficient planting patterns of cassava on dry sloping land of red soil[J]. Tropical Agriculture in China, 2008, (5): 63–64
    [17] 袁展汽, 林洪鑫, 刘仁根, 等. 红壤旱地木薯间作冬瓜高效种植模式[J]. 热带农业科学, 2013, 33(8): 5–7, 23

    Yuan Z Q, Lin H X, Liu R G, et al. Efficient cultivation mode of cassava intercropped with wax gourd in red soil upland[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture, 2013, 33(8): 5–7, 23
    [18] 焦念元, 赵春, 宁堂原, 等. 玉米–花生间作对作物产量和光合作用光响应的影响[J]. 应用生态学报, 2008, 19(5): 981–985

    Jiao N Y, Zhao C, Ning T Y, et al. Effects of maize–peanut intercropping on economic yield and light response of photosynthesis[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2008, 19(5): 981–985
    [19] 焦念元, 杨萌珂, 宁堂原, 等. 玉米花生间作和磷肥对间作花生光合特性及产量的影响[J]. 植物生态学报, 2013, 37(11): 1010–1017

    Jiao N Y, Yang M K, Ning T Y, et al. Effects of maize–peanut intercropping and phosphate fertilizer on photosynthetic characteristics and yield of intercropped peanut plants[J]. Acta Phytoecologica Sinica, 2013, 37(11): 1010–1017
    [20] 韩全辉, 黄洁, 刘子凡, 等. 木薯/花生间作对花生光合性能、产量和品质的影响[J]. 广东农业科学, 2014, (13): 13–16

    Han Q H, Huang J, Liu Z F, et al. Effects of cassava–peanut intercropping on photosynthetic characters, yield and quality of peanut[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2014, (13): 13–16
    [21] 唐秀梅, 钟瑞春, 揭红科, 等. 间作遮荫对花生光合作用及叶绿素荧光特性的影响[J]. 西南农业学报, 2011, 24(5): 1703–1707

    Tang X M, Zhong R C, Jie H K, et al. Effect of shading on photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristic of peanut under different inter-row space in cassava-peanut intercropping[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2011, 24(5): 1703–1707
    [22] 高志红, 陈晓远, 林昌华, 等. 不同施肥水平对木薯氮磷钾养分积累、分配及其产量的影响[J]. 中国农业科学, 2011, 44(8): 1637–1645

    Gao Z H, Chen X Y, Lin C H, et al. Effect of fertilizer application rates on cassava N, P, K accumulations and allocation and yield in sloping lands of north Guangdong[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2011, 44(8): 1637–1645
    [23] 黄巧义, 唐拴虎, 陈建生, 等. 氮磷钾配比对木薯养分吸收动态及产量影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(4): 947–956

    Huang Q Y, Tang S H, Chen J S, et al. Effects of different N, P and K treatments on absorption and accumulation of nutrients and yield of cassava[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2014, 20(4): 947–956
    [24] Howler R H. Mineral nutrition and fertilization of cassava [M]. Cali, Colombia: CIAT, 1981.
  • [1] 王建国唐朝辉张佳蕾高华鑫尹金李新国万书波郭峰 . 播期与施氮量对花生干物质、产量及氮素吸收利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2022, 28(3): 507-520. doi: 10.11674/zwyf.2021558
    [2] 李娟张立成章明清王煌平张辉张永春 . 长期不同施肥模式下赤红壤旱地花生–甘薯轮作体系产量稳定性研究. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(2): 179-190. doi: 10.11674/zwyf.20285
    [3] 林洪鑫袁展汽张志华肖运萍汪瑞清吕丰娟 . 摘叶对不同株型木薯品种产量和氮磷钾素积累分配的影响. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(10): 1829-1848. doi: 10.11674/zwyf.2021130
    [4] 刘朋召李孟浩宋仰超杨东高晓东任小龙陈小莉 . 滴灌水肥一体化对枸杞产量、水氮利用及经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(10): 1820-1828. doi: 10.11674/zwyf.2021166
    [5] 周雯雯贾浩然张月李卫李保同汤丽梅 . 不同类型新型肥料对双季稻产量、氮肥利用率和经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(4): 657-668. doi: 10.11674/zwyf.19269
    [6] 冯小杰战秀梅王颖赵蔚王雪鑫李俊何天池陈坤彭靖韩晓日 . 稳定性氮肥减施对春玉米氮素吸收及土壤无机氮供应的影响. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(7): 1216-1225. doi: 10.11674/zwyf.19442
    [7] 任宁汪洋王改革赵亚南黄玉芳岳松华叶优良 . 不同降雨年份控释尿素与普通尿素配施对夏玉米产量、氮素利用及经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(4): 681-691. doi: 10.11674/zwyf.19258
    [8] 康亮梁琼月姚一华蒋强董蒙蒙顾明华何冰 . 不同氮效率木薯品种根系形态、构型及氮吸收动力学特征. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(11): 1920-1928. doi: 10.11674/zwyf.19024
    [9] 王秀斌徐新朋孙静文梁国庆刘光荣周卫 . 氮肥运筹对机插双季稻产量、氮肥利用率及经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(5): 1167-1176. doi: 10.11674/zwyf.15317
    [10] 何萍徐新朋仇少君赵士诚 . 我国北方玉米施肥产量效应和经济效益分析. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(6): 1387-1394. doi: 10.11674/zwyf.2014.0608
    [11] 曹兵倪小会肖强徐凯杨俊刚衣文平李丽霞 . 包膜尿素对温室番茄产量、品质和经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(2): 389-395. doi: 10.11674/zwyf.2014.0215
    [12] 黄巧义唐拴虎陈建生张发宝解开治黄旭蒋瑞萍李苹 . 氮磷钾配比对木薯养分吸收动态及产量影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(4): 947-956. doi: 10.11674/zwyf.2014.0417
    [13] 林洪鑫袁展汽刘仁根肖运萍黄雪花汪瑞清 . 不同氮磷钾处理对木薯产量、 养分积累、 利用及经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(6): 1459-1468. doi: 10.11674/zwyf.2012.12107
    [14] 张翔张新友毛家伟张玉亭 . 施氮水平对不同花生品种产量与品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(6): 1417-1423. doi: 10.11674/zwyf.2011.0517
    [15] 汤雷雷万开元李祖章陈防 , . 施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(2): 259-268. doi: 10.11674/zwyf.2011.0244
    [16] 孙虎李尚霞王月福王铭伦 . 施氮量对不同花生品种积累氮素来源和产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(1): 153-157. doi: 10.11674/zwyf.2010.0122
    [17] 李玉英孙建好余常兵程序张福锁李隆 . 施氮量和蚕豆/玉米间作对土壤无机氮时空分布的影响 . 植物营养与肥料学报, 2009, 15(4): 815-823. doi: 10.11674/zwyf.2009.0412
    [18] 范亚宁李世清李生秀 . 半湿润农田杂草及施氮对夏玉米产量及氮素利用的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 14(2): 252-257. doi: 10.11674/zwyf.2008.0208
    [19] 孙虎王月福李尚霞王成霞王铭伦 . 施氮量对不同类型花生蔗糖合成及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(2): 398-402. doi: 10.11674/zwyf.2008.0231
    [20] 敖和军邹应斌申建波彭少兵唐启源冯跃华 . 早稻施氮对连作晚稻产量和氮肥利用率及土壤有效氮含量的影响. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(5): 772-780. doi: 10.11674/zwyf.2007.0503
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-21
  • 刊出日期:  2018-07-01

施氮和木薯–花生间作对作物产量和经济效益的影响

    作者简介:林洪鑫 E-mail: lhxtfs@163.com
    通讯作者: 潘晓华, xhuapan@163.com
    通讯作者: 袁展汽, yuanzhanqi@126.com
  • 1. 江西农业大学,江西南昌 330045
  • 2. 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所/农业部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室/国家红壤改良工程技术研究中心,南昌 330200
  • 基金项目: 现代农业产业技术体系建设专项“国家木薯产业技术体系南昌综合试验站”(CARS-11-jxyzq);江西省农科院青年创新基金(2013CQN010);江西现代农业科研协同创新专项(JXXTCX2015003-001)资助。
  • 摘要:  【目的】 研究分析不同木薯–花生间作与木薯净作、花生净作之间作物产量和经济效益的差异,揭示木薯–花生间作模式的间作优势和最优模式,以期为木薯–花生合理间作和氮肥高效利用提供理论依据。 【方法】 于2015和2016年,设计施氮 (180 kg/hm2)、不施氮两个水平和木薯净作、花生净作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生五种模式,研究了施氮和不同木薯–花生间作对作物产量和经济效益的影响。 【结果】 施氮显著增加净作和间作木薯的单株薯数、鲜薯产量和鲜生物产量;施氮显著提高花生净作的荚果产量和生物产量,显著降低三种间作模式的荚果产量和生物产量;施氮显著提高木薯的氮素积累总量、各时期氮素积累量以及净作花生的氮素积累总量,但降低了三种间作模式花生的氮素积累总量;施氮提高五种种植模式的总产值和经济效益。三种间作模式木薯的鲜薯产量和氮素积累总量显著低于木薯净作,花生的氮素积累总量、荚果产量和生物产量显著低于花生净作,总产值和经济效益显著高于木薯和花生净作。系统氮素积累总量从高到低的顺序为木薯间作3行花生、木薯间作2行花生、花生净作、木薯间作1行花生和木薯净作。三种间作模式的产投比大于花生净作,而小于木薯净作。随着花生行数的增加,木薯氮素积累总量随之降低,花生氮素积累总量、荚果产量和生物产量随之显著增加,间作优势和土地当量比随之显著提升,总产值和经济效益随之增加。 【结论】 与净作相比,木薯间作2行和3行花生模式间作优势明显,经济效益显著提升,系统氮素积累总量显著增加,土地利用率提高31%~62%。

    English Abstract

    • 木薯 (Manihot esculenta Crantz) 是大戟科木薯属热带作物,是世界三大薯类作物之一,在中国主要分布在海南、广东、广西和云南等省的北回归线以南区域。近10年来,木薯已陆续北移至广东、广西和福建的北部、云南的高黎贡山山麓和金沙江流域、贵州、湖南和四川的南部以及江西全境区域。江西省是木薯北移产业化发展纬度分布最北的区域,种植区主要分布在抚州和鹰潭地区,木薯块根主要用于加工原淀粉和变性淀粉。江西气候特征有别于热带地区,不是我国木薯种植的优势区域[1],然而依然具备木薯产业发展的优势条件[2]。由于木薯的种植和管理方式都比较粗放,导致单位面积木薯鲜薯产量偏低和经济效益不高。木薯植株高大 (> 2 m)、种植株行距宽 (> 1 m)、生育期长 (> 8个月),前期生长慢封行迟 (> 3个月),适宜间作一季短生育期作物。花生是江西种植面积较大的油料作物,2015年全省花生种植面积达16.42 × 104公顷。木薯–花生间作是木薯生产中应用广泛的间作模式之一。Polthanee等[3]和Kotchasatit等[4]认为木薯–花生间作可提高经济效益和改善土壤;唐秀梅等[5]认为,适宜的木薯–花生间作行距可提高碳氮代谢酶活性,促进碳水化合物和蛋白质积累与运转,提高木薯鲜薯产量和改善品质,改善根际土壤微生态坏境[6],且适宜的间作行距有利于增加土壤养分含量和微生物数量;罗兴录等[7]在100 cm种植行距条件下认为,木薯与花生的间作行数比为1︰3时作物产量和经济效益均较高;黄欠如等[8]认为,木薯与花生的间作行距越近,则花生产量受影响越大,临界距离在40 cm左右;韦威旭[9]认为,木薯–花生间作模式中的花生生育中期光合速率、气孔导度和蒸腾速率低于花生净作;刘子凡等[10]认为,采用宽窄行间作模式 (宽行距间作2行花生,窄行距不间作花生) 的产量优势和经济效益优势最佳。前人在木薯–花生间作模式的适宜行距、间作优势、土壤养分和生态等方面研究较多[1112],江西在北移木薯品种筛选[1314]、合理施肥[15]及木薯间作模式[1617]等方面的研究较多,而对木薯–花生间作模式中作物产量和经济效益的研究较少。本试验连续两年在等养分、等密度和等行距条件下,研究施氮和不同木薯–花生间作对作物产量和经济效益的影响,以期为木薯–花生间作的高产栽培和氮素高效利用提供理论依据。

      • 试验于2015和2016年在江西省东乡县圩上桥镇国家木薯产业技术体系南昌综合试验站试验示范基地进行 (N 28°11′26″,E 116°30′17″)。试验地土壤类型为红壤,土壤基本理化性质为pH 4.80、有机质19.4 g/kg、全氮1.27 g/kg、全磷1.29 g/kg、全钾11.1 g/kg、碱解氮106.0 mg/kg、有效磷77.1 mg/kg和速效钾108.0 mg/kg。试验以木薯品种华南205和花生品种粤油200为材料;设计不施氮和施氮 (180.0 kg/hm2) 两个施氮水平 (分别记为N0和N1) 和木薯净作、花生净作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生等5种种植模式 (分别记为M1、M2、M3、M4和M5),不同种植模式的作物种植示意图见图1。氮、磷和钾肥分别为尿素、钙镁磷肥和氯化钾,所有处理磷、钾肥用量均分别为90和195 kg/hm2,磷肥100%基施,各种植模式的氮、钾肥施用方式见表1。小区面积为38.4 m2,三次重复,小区间隔60 cm,重复间隔150 cm,开30 cm排水沟,防止串肥。两年木薯均于3月25日种植,11月25日收获;两年花生均于4月15日播种,8月15日收获。木薯和花生的其他管理同一般常规栽培。

        图  1  不同种植模式示意图

        Figure 1.  Sketch map of different planting patterns

        表 1  不同种植模式的施肥量及施肥方式

        Table 1.  Fertilizer application amounts and fertilization methods of different planting patterns

        种植模式
        Planting pattern
        化肥基追施比例
        Proportion for basal, early and late topdressing
        施肥方法
        Fertilization method
        木薯净作 (M1)
        Cassava monocropping
        氮肥:基肥–壮苗肥–结薯肥为5–3–2
        钾肥:基肥–壮苗肥–结薯肥为5–2–3
        1) 基肥于木薯种植时点施于种茎两端5~10 cm处 (株距间);
        2) 壮苗肥于木薯种植后30 d点施于植株两端5~10 cm处 (行距间);3) 结薯肥于木薯种植后70 d点施于植株两端5~10 cm处 (株距间)
        花生净作 (M2)
        Peanut monocropping
        氮肥:基肥–追肥为8–2
        钾肥:基肥–追肥为7–3
        1) 基肥于花生播种时点施种子两端3~5 cm处 (株距间);2) 追肥于花生播种后50 d结合花生中耕条施于植株两端3~5 cm处 (行距间)
        间作 (M3, M4, M5)
        Intercropping
        木薯的氮、钾肥比例同木薯净作,
        花生不另施肥
        1) 基肥于木薯种植时点施于种茎两端5~10 cm处 (株距间);
        2) 壮苗肥于花生播种时 (木薯种植后20 d),点施于花生种子两端3~5 cm处 (株距间);3) 结薯肥于木薯种植后70 d结合花生中耕条施于花生植株两端3~5 cm处 (行距间)
      • 干物质生产量:于块根形成初期 (种植后70 d)、膨大初期 (种植后110 d)、膨大中期 (种植后175 d) 和成熟期 (种植后240 d),根据木薯植株的平均株高,每小区取代表性植株3株,洗去泥土,将植株分成茎秆、叶片、叶柄和块根等四部分,并将样品进行截断或切片,然后用样品袋分别包装,其中茎杆、叶柄和叶片置于烘箱,105℃杀青30 min,80℃下烘干至恒重后称重,块根则置于50℃下烘干至恒重后称重。于成熟期,每小区取代表性花生植株5株,洗去泥土,将植株分成根茎叶和荚果两部分,并用样品袋分别包装,于105℃下杀青30 min,于80℃下烘干至恒重后称重。

        植株氮素含量:木薯和花生的植株样品粉碎后,采用H2SO4–H2O2消煮后,凯氏定氮法测定氮素含量。

        淀粉含量:于收获前1 天,每小区取代表性木薯植株3株,选择薯径均匀的块根用于淀粉含量的测定。

        产量及其构成:于块根成熟期,每小区选择5株代表性植株,考察木薯单株薯数、单株薯重和单株茎叶鲜重,称量每小区实收的木薯块根和成熟期取样木薯块根的鲜重,然后根据成熟期的木薯实际株数折算,即为鲜薯产量。于花生成熟期,取代表性植株3株,考察单株荚果数和百仁重,称量每小区实收的花生荚果和成熟期取样花生荚果的干重,根据小区面积计算花生荚果产量。

        指标计算及方法:

        木薯收获指数 = 单株薯重/植株鲜重;

        花生收获指数 = 荚果干重/植株干重;

        土地当量比 (LER) = (Yim/Ymm) + (Yip/Ymp)

        式中: Yim和Yip分别代表间作木薯和间作花生的产量; Ymm和Ymp分别为净作木薯和净作花生的产量。

        间作优势的计算参照文献[18]

        间作优势 (kg/hm2) = Yim + Yip − (Ymm × Dim+Ymp × DiP)/(Dim + DiP)

        式中:Dim表示间作模式中木薯密度与其净作模式密度的比值;DiP表示间作模式中花生密度与其净作模式密度的比值。木薯间作1行、2行和3行花生模式的Dim均为1.00,DiP分别为0.33、0.67和1.00。

      • 2015和2016两年产量数据趋势一致,且年际间无显著差异,文中试验数值为两年数据的平均值 ± 标准差,采用Excel和DPS v7.05版进行数据分析。

      • 施氮显著增加了净作和三种间作模式的单株薯数、鲜薯产量和鲜生物产量 (表2);显著提高了净作、间作1行和2行花生模式的单株薯重,而降低了间作3行花生模式的单株薯重;降低了净作和三种间作模式的淀粉含量和收获指数,其中净作、间作2行和3行花生模式的淀粉含量施氮较不施氮显著降低,净作、间作1行和3行花生模式的收获指数施氮较不施氮也显著降低。同一氮肥水平下,净作的鲜薯产量显著高于三种间作模式,而淀粉含量略高于三种间作模式。在施氮时间作1行花生模式的收获指数显著低于间作2行花生模式。净作的鲜生物产量在不施氮时显著高于三种间作模式,而在施氮时显著高于间作2行和3行花生模式。在不施氮时净作的单株薯重显著高于间作1行和2行花生模式,且随花生行数的增加而增加,而在施氮时净作和间作1行花生模式显著高于间作3行花生模式。在不施氮时净作的单株薯数显著多于三种间作模式,而在施氮时间作2行花生模式显著少于净作和间作3行花生模式。方差分析表明,施氮 (N) 对单株薯数、鲜生物产量、淀粉含量和鲜薯产量有极显著影响,对收获指数有显著影响;种植模式 (M) 对鲜薯产量有显著影响;两者互作 (N × M) 对单株薯重有极显著影响,对单株薯数和鲜生物产量有显著影响。

        表 2  不同施氮和木薯–花生间作处理的木薯产量

        Table 2.  Yields of cassava under different nitrogen and the cassava–peanut intercropping treatments

        处理
        Treatment
        单株薯数
        Tuber root number per plant
        单株薯重 (kg)
        Tuber root weight
        per plant
        鲜生物产量 (× 103 kg/hm2)
        Fresh biomass
        收获指数
        Harvest index
        淀粉含量 (%)
        Starch content
        鲜薯产量 (× 103 kg/hm2)
        Fresh tuber root yield
        N0M1 10.57 ± 0.41 c 2.82 ± 0.04 ab 49.91 ± 1.45 c 0.68 ± 0.03 a 27.00 ± 0.16 a 32.20 ± 1.16 b
        N0M3 7.73 ± 1.25 d 1.82 ± 0.08 e 35.00 ± 1.29 d 0.67 ± 0.03 ab 26.80 ± 0.24 ab 23.33 ± 0.07 c
        N0M4 7.85 ± 0.69 d 2.01 ± 0.07 de 37.48 ± 1.41 d 0.66 ± 0.01 abc 26.95 ± 0.29 a 23.35 ± 0.54 c
        N0M5 7.26 ± 0.97 d 2.49 ± 0.53 bc 35.87 ± 1.64 d 0.68 ± 0.02 a 26.75 ± 0.04 ab 23.66 ± 0.46 c
        N1M1 13.29 ± 0.62 a 3.04 ± 0.22 a 59.47 ± 5.23 a 0.64 ± 0.03 bcd 26.45 ± 0.04 bc 39.56 ± 3.67 a
        N1M3 12.44 ± 1.17 ab 2.82 ± 0.23 ab 56.69 ± 6.36 ab 0.61 ± 0.01 d 26.40 ± 0.08 bc 34.07 ± 2.98 b
        N1M4 11.06 ± 0.48 bc 2.61 ± 0.23 abc 53.08 ± 5.25 bc 0.65 ± 0.05 abc 26.25 ± 0.12 c 34.27 ± 3.69 b
        N1M5 12.90 ± 1.82 a 2.31 ± 0.12 cd 51.32 ± 1.77 bc 0.63 ± 0.04 cd 26.25 ± 0.20 c 32.99 ± 1.04 b
        FF value
        N 36.56** 2.63 39.55** 16.30* 103.71** 135.97**
        M 2.53 1.38 4.05 0.76 3.79 19.61*
        N × M 4.21* 6.18** 3.49* 1.67 0.38 1.67
        注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments;*—P < 0.05; **— P < 0.01.
      • 施氮显著提高了花生净作的荚果产量和生物产量 (表3);显著降低了间作1行花生模式的荚果产量,降低了密度、单株荚果数、收获指数和生物产量,而提高了百仁重;显著降低了间作2行和3行花生模式的百仁重、荚果产量和生物产量以及间作2行花生模式的收获指数。可见,施氮提高了净作的荚果产量和生物产量,而降低了三种间作模式的荚果产量和生物产量。同一氮肥水平下,三种间作模式的荚果产量和生物产量显著低于净作,且随花生行数的增加而显著提高。在不施氮时间作2行花生模式的收获指数显著高于净作和间作1行花生模式,而在施氮时净作高于三种间作模式。在不施氮时间作2行和3行花生模式的单株荚果数显著多于净作和间作1行花生模式,而在施氮时三种间作模式少于净作,且随花生行数的增加而减少,其中间作2行和3行花生模式显著少于净作和间作1行花生模式。在不施氮时间作2行花生模式的百仁重显著高于间作1行花生模式,而在施氮时三种间作模式低于净作,且随花生行数的增加而减轻,其中间作3行花生模式显著低于净作和间作1行花生模式,间作2行花生模式显著低于净作。在同一氮肥水平下,三种间作模式的密度低于净作,且随花生行数的增加而提高,其中间作2行花生模式显著低于净作和间作3行花生模式,而显著高于间作1行花生模式。方差分析表明,施氮对单株荚果数有显著影响;种植模式对密度、单株荚果数和生物产量有极显著影响,对荚果产量有显著影响;两者互作对百仁重、生物产量和荚果产量有极显著影响。

        表 3  施氮和木薯–花生间作处理的花生产量

        Table 3.  Yields of peanut under different nitrogen and cassava–peanut intercropping treatments

        处理
        Treatment
        密度
        Density
        (× 104 hills/hm2)
        百仁重
        100-kernel weight
        (g)
        单株荚果数
        Pod number per plant
        生物产量
        Biomass
        (× 103 kg/hm2)
        收获指数
        Harvest index
        荚果产量
        Pod yield
        (× 103 kg/hm2)
        N0M2 9.96 ± 0.32 a 66.31 ± 5.19 abc 33.84 ± 0.77 a 7.25 ± 0.02 b 0.46 ± 0.02 bc 3.46 ± 0.19 b
        N0M3 3.14 ± 0.13 c 63.47 ± 1.57 cd 34.17 ± 0.13 a 2.91 ± 0.31 f 0.46 ± 0.01 bc 1.43 ± 0.09 e
        N0M4 6.66 ± 0.35 b 69.82 ± 0.82 a 26.12 ± 2.09 bc 5.00 ± 0.34 d 0.52 ± 0.03 a 2.52 ± 0.04 d
        N0M5 9.64 ± 0.38 a 66.56 ± 0.08 abc 23.61 ± 2.22 cd 6.65 ± 0.15 c 0.49 ± 0.02 ab 3.05 ± 0.02 c
        N1M2 9.92 ± 0.30 a 68.21 ± 1.60 ab 32.00 ± 3.72 a 7.94 ± 0.22 a 0.46 ± 0.01 bc 3.78 ± 0.04 a
        N1M3 3.10 ± 0.25 c 65.08 ± 1.99 bc 30.00 ± 5.36 ab 2.64 ± 0.14 f 0.43 ± 0.04 c 1.15 ± 0.03 f
        N1M4 6.54 ± 0.30 b 63.50 ± 1.00 cd 21.61 ± 0.32 cd 4.01 ± 0.14 e 0.45 ± 0.02 bc 1.69 ± 0.03 e
        N1M5 9.47 ± 0.22 a 60.72 ± 0.53 d 18.84 ± 2.58 d 5.43 ± 0.40 d 0.44 ± 0.01 bc 2.37 ± 0.02 d
        FF value
        N 0.32 0.91 32.24* 1.09 7.57 2.07
        M 387.72** 0.61 75.81** 23.23** 1.58 14.81*
        N × M 1.70 8.00** 0.28 10.73** 1.58 41.71**
        注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M2 代表花生净作; M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 1 行、2 行和 3 行花生;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M2 represent peanut monocropping; M3, M4 and M5 represent 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments;*—P < 0.05; **— P < 0.01.
      • 施氮显著提高了三种间作模式的间作优势,显著降低了间作2行和3行花生模式的土地当量比 (LER),而对间作1行花生模式LER的影响较小 (图2)。在同一氮肥水平下,随花生行数的增加,间作优势和LER随之显著增加。 在不施氮时LER分别为1.14、1.45和1.62,即土地利用率提高14%~62%;在施氮时LER分别为1.16、1.31和1.46,即土地利用率提高16%~46%。总体来看,不同组合的间作优势的高低顺序为N1M5、N1M4、N0M5、N0M4、N1M3和N0M3,其中N1M4和N0M5显著低于N1M5,而显著高于N0M4、N1M3和N0M3;不同组合的LER高低顺序为N0M5、N1M5、N0M4、N1M4、N1M3和N0M3,其中N1M5和N0M4显著低于N0M5,而显著高于N1M4、N1M3和N0M3。方差分析表明,种植模式对LER有显著影响;施氮和种植模式对间作优势有极显著影响。

        图  2  施氮和不同木薯–花生间作对土地当量比和间作优势的影响

        Figure 2.  Effects of the nitrogen fertilization and different cassava-peanut intercropping on LER and intercropping advantage

      • 同一氮肥水平下的肥料投入成本相同,而不同种植模式的种子投入不同 (表4)。不同种植模式种子投入的高低顺序为间作3行花生模式、间作2行花生模式、花生净作、间作1行花生模式和木薯净作。不同氮肥水平下的肥料投入成本不同,而同一种植模式的种子投入相同。可见,相对于木薯和花生净作,间作2行和3行花生模式增加了种子投入成本,而间作1行花生模式的种子成本投入低于花生净作,高于木薯净作。不同组合的农资总投入的高低顺序为N1M5、N1M4、N0M5、N1M2、N1M3(N0M4)、N0M2、N1M1、N0M3和N0M1。可见,施氮和间作2~3行花生组合的农资总投入较大,而不施氮则降低了农资总投入。施氮提高了五种种植模式的总产值和经济效益,其中木薯净作和间作1行花生模式的差异达显著水平;施氮降低了五种种植模式的产投比,其中间作2行花生模式的差异达显著水平。同一氮肥水平下,三种间作模式的总产值高于木薯和花生净作,随花生行数的增加而提高;在不施氮时木薯净作显著低于三种间作模式,而花生净作显著低于间作2行和3行花生模式;在施氮时三种间作模式显著高于木薯和花生净作。同一氮肥水平下,三种间作模式的经济效益高于木薯和花生净作,随花生行数的增加而提高;在不施氮时木薯和花生净作显著低于间作2行和3行花生模式;在施氮时三种间作模式显著高于木薯和花生净作。同一氮肥水平下,木薯净作的产投比最高,花生净作的产投比最低;在不施氮时木薯净作显著高于花生净作和间作3行花生模式,而花生净作显著低于三种间作模式;在施氮时木薯净作显著高于花生净作、间作1行和3行花生模式,而三种间作模式显著高于花生净作。可见,木薯–花生间作的产投比大于花生净作,而低于木薯净作。方差分析表明,施氮对总产值有显著影响;种植模式对总产值和经济效益有极显著影响;施氮和种植模式对产投比均有极显著影响。

        表 4  施氮和不同木薯–花生间作对作物经济效益的影响 (× 104 yuan/hm2)

        Table 4.  Effects of the nitrogen fertilization and different cassava–peanut intercropping on crop economic benefits

        处理
        Treatment
        肥料投入
        Fertilizer input
        种子投入
        Seed input
        农资总投入
        Total material input
        总产值
        Output value
        经济效益
        Economic benefit
        产投比
        Input-output ratio
        N0M1 0.14 0.11 0.25 1.93 ± 0.09 g 1.68 ± 0.09 e 7.73 ± 0.35 a
        N0M2 0.14 0.23 0.37 2.08 ± 0.14 fg 1.71 ± 0.14 e 5.62 ± 0.38ef
        N0M3 0.14 0.18 0.32 2.26 ± 0.07 ef 1.94 ± 0.07 de 7.05 ± 0.21 abc
        N0M4 0.14 0.26 0.40 2.91 ± 0.07 cd 2.51 ± 0.07 bc 7.28 ± 0.19 ab
        N0M5 0.14 0.33 0.47 3.25 ± 0.02 ab 2.79 ± 0.02 ab 6.92 ± 0.03 bcd
        N1M1 0.22 0.11 0.33 2.37 ± 0.30 e 2.04 ± 0.30 d 7.24 ± 0.93 ab
        N1M2 0.22 0.23 0.45 2.27 ± 0.03 ef 1.82 ± 0.03 de 5.04 ± 0.06 f
        N1M3 0.22 0.18 0.40 2.73 ± 0.24 d 2.33 ± 0.24 c 6.83 ± 0.60 bcd
        N1M4 0.22 0.26 0.48 3.07 ± 0.30 bc 2.59 ± 0.30 abc 6.40 ± 0.62 cd
        N1M5 0.22 0.33 0.55 3.40 ± 0.09 a 2.85 ± 0.09 a 6.19 ± 0.17 de
        FF value
        N 15.17* 7.46 26.75**
        M 39.50** 28.79** 40.66**
        N × M 1.77 1.81 0.59
        注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M2 代表花生净作;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;N、K2O 和 P2O5 价格分别为 4.57、5.17 和 4.00 元/kg;M2、M3、M4 和 M5花生种成本分别为 2250、750、1500 和 2250 元/hm2;木薯种茎价格为 1050 元/hm2;薯块根、花生荚果价格分别为 0.60、6.00元/kg;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M2 represent peanut monocropping; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; The prices of N, K2O and P2O5were 4.57, 5.17 and 4.00 yuan/kg, respectively; The peanut seed costs in M2, M3, M4 and M5 were 2250, 750, 1500 and 2250 yuan/hm2, and cassava stem was 1050 yuan/hm2; The prices of fresh tuber root tuber and peanut pod were 0.60 and 6.00 yuan/kg, respectively; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments; *—P < 0.05; **— P < 0.01.
      • 施氮显著提高木薯净作生物产量、苗期和块根生长前期及后期的干物质生产量,而对块根生长中期的干物质生产量影响较小 (表5);施氮显著提高了三种间作模式生物产量、苗期和块根生长前期、中期及后期的干物质生产量。在不施氮时净作的生物产量显著高于间作3行花生模式,在施氮时不同模式间无显著差异。在不施氮时净作中期的干物质生产量显著高于间作3行花生模式,而苗期和块根生长前期及后期的干物质生产量无显著差异;施氮时净作块根生长前期的干物质生产量显著高于三种间作模式,而苗期和块根生长中期及后期的干物质生产量无显著差异。方差分析表明,施氮对生物产量及不同生育阶段的干物质生产量均有显著或极显著影响;种植模式对生物产量和块根生长后期的干物质生产量有显著或极显著影响。通径分析表明,块根生长后期的干物质产量对生物产量的直接作用最大,块根生长中期其次,块根生长前期第三,苗期最小,苗期和块根生长前、中、后期的通径系数分别为0.0294、0.2221、0.2766和0.5372。

        表 5  不同施氮和木薯–花生间作处理木薯干物质生产量 (×103 kg/hm2)

        Table 5.  Dry matter production of cassava at different growth stage affected by nitrogen and intercropping

        处理
        Treatment
        生物产量
        Biomass
        苗期
        Seedling stage
        块根生长期Tuber root growth stage
        前期Early stage 中期Middle stage 后期Later stage
        N0M1 11.43 ± 0.38 b 0.24 ± 0.02 b 1.22 ± 0.08 d 4.66 ± 0.09 ab 5.32 ± 0.18 b
        N0M3 10.16 ± 0.21 bc 0.22 ± 0.03 b 1.08 ± 0.20 d 3.87 ± 0.33 bc 4.99 ± 0.78 b
        N0M4 9.62 ± 0.43 bc 0.16 ± 0.00 b 0.91 ± 0.30 d 4.14 ± 0.02 bc 4.42 ± 0.15 b
        N0M5 8.53 ± 0.33 c 0.17 ± 0.03 b 0.92 ± 0.37 d 3.54 ± 0.16 c 3.92 ± 0.16 b
        N1M1 17.11 ± 2.01 a 0.37 ± 0.08 a 2.90 ± 0.06 a 5.34 ± 0.72 a 8.50 ± 1.15 a
        N1M3 16.29 ± 2.27 a 0.38 ± 0.09 a 2.20 ± 0.38 bc 5.66 ± 0.73 a 8.06 ± 1.08 a
        N1M4 15.61 ± 2.11 a 0.36 ± 0.07 a 1.99 ± 0.51 c 5.27 ± 1.08 a 8.00 ± 0.45 a
        N1M5 15.06 ± 1.39 a 0.37 ± 0.05 a 2.36 ± 0.19 b 4.71 ± 1.02 ab 7.63 ± 0.12 a
        FF value
        N 1208.28** 107.50** 88.25** 27.48* 479.20**
        M 35.50** 1.86 3.34 2.68 9.66*
        N × M 0.13 0.69 3.32 0.90 0.26
        注(Note):N0和 N1代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;苗期指从种植至块根形成初期;块根生长前期、中期和后期分别指块根形成初期~膨大初期、块根膨大初期~膨大中期、膨大中期~块根成熟期;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; Seedling stage was the period from planting to tuber root starting to form; The early, middle and later stages of tube root were the periods from tuber root formation to start enlarging, start enlarging to half enlarging, and half enlarging to maturation of tuber root; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments; *—P < 0.05; **— P < 0.01.
      • 施氮显著提高了木薯净作和三种间作模式氮素积累总量、苗期和块根生长前期、中期及后期的氮素积累量 (表6)。同一氮肥水平下,净作的氮素积累总量高于三种间作模式;在不施氮时净作显著高于间作3行模式;在施氮时间作1行和2行花生模式显著高于间作3行花生模式,而显著低于木薯净作。同一氮肥水平下,不同处理间苗期氮素积累量无显著差异;在不施氮时净作最高;而在施氮时间作1行花生模式最高。在不施氮时块根生长前期的氮素积累量无显著差异;而在施氮时净作显著高于三种间作模式,且间作1行花生模式显著高于间作2行花生模式。在不施氮时净作块根生长中期的氮素积累量显著高于间作1行和3行花生模式,而在施氮时处理间无显著差异。在不施氮时间作1行花生模式的块根生长后期氮素积累量显著高于净作;在施氮时净作最高,其中净作和间作2行花生模式显著高于间作3行花生模式。方差分析表明,施氮对氮素积累总量及不同生育阶段的氮素积累量有显著或极显著影响;两者互作对块根生长后期的氮素积累量有显著影响。通径分析表明,块根生长前期对氮素积累总量的作用最大,苗期和块根生长前、中、后期的通径系数分别为0.1524、0.3780、0.2878和0.3192。

        表 6  不同施氮和木薯–花生间作处理木薯的氮素积累 (kg/hm2)

        Table 6.  N accumulation of cassava under different nitrogen and cassava–peanut intercropping treatments

        处理
        Treatment
        氮素积累总量
        Total N accumulation
        苗期
        Seedling stage
        块根生长期Tuber root growth
        前期Early stage 中期Middle stage 后期Later stage
        N0M1 81.52 ± 1.00 d 7.22 ± 0.71 b 24.61 ± 0.92 d 28.07 ± 2.68 bc 21.64 ± 1.47 e
        N0M3 77.95 ± 3.76 d 6.01 ± 0.87 b 22.56 ± 0.53 d 16.72 ± 0.14 d 32.67 ± 5.02 cd
        N0M4 73.76 ± 1.45 de 4.21 ± 0.01 b 19.15 ± 3.65 d 23.16 ± 3.18 cd 27.26 ± 0.96 de
        N0M5 65.49 ± 2.26 e 4.34 ± 0.78 b 18.97 ± 5.12 d 17.15 ± 0.56 d 25.04 ± 1.52 de
        N1M1 152.09 ± 9.97 a 14.17 ± 3.73 a 51.37 ± 4.00 a 38.39 ± 8.31 a 48.16 ± 1.94 a
        N1M3 135.60 ± 8.77 b 14.73 ± 3.88 a 43.81 ± 0.82 b 35.54 ± 4.30 ab 41.52 ± 0.24 ab
        N1M4 128.95 ± 7.26 bc 12.72 ± 2.31 a 36.09 ± 2.43 c 34.08 ± 5.29 ab 46.06 ± 2.78 a
        N1M5 118.94 ± 1.54 c 13.18 ± 2.05 a 40.08 ± 1.68 bc 29.41 ± 7.55 abc 36.27 ± 9.46 bc
        FF value
        N 232.71** 352.69** 114.21** 44.70** 16.71*
        M 7.02 6.52 5.15 4.65 0.54
        N × M 2.44 0.27 1.84 0.92 4.82*
        注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;苗期指从种植至块根形成初期;块根生长前期、中期和后期分别指块根形成初期~膨大初期、块根膨大初期~膨大中期、膨大中期~块根成熟期;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; Seedling stage was the period from planting to tuber root starting to form; The early, middle and later stages of tube root were the periods from tuber root formation to start enlarging, start enlarging to half enlarging, and half enlarging to maturation of tuber root; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments; *—P < 0.05; **— P < 0.01.
      • 施氮显著提高了木薯和花生净作的氮素积累总量 (表7);显著降低间作2行和3行花生模式花生的氮素积累总量;提高了三种间作模式的系统氮素积累总量,其中间作1行和2行花生模式的差异达显著水平。同一氮肥水平下,三种间作模式花生的氮素积累总量显著低于净作,随花生行数的增加而显著增加。同一氮肥水平下,不同种植模式系统氮素积累总量的高低顺序为间作3行花生模式、间作2行花生模式、花生净作、间作1行花生模式和木薯净作,其中间作3行花生模式显著高于其他四种模式,间作2行花生模式和花生净作显著高于木薯净作和间作1行花生模式,间作1行花生模式显著高于木薯净作。在不施氮时三种间作模式比木薯净作的氮素增量分别为80.97、143.00和178.21 kg/hm2,比花生净作的氮素增量分别为–51.23 kg/hm2、10.80 kg/hm2和46.02 kg/hm2;在施氮时三种间作模式比木薯净作的氮素增量分别为61.45 kg/hm2、97.19 kg/hm2和122.60 kg/hm2,比花生净作的氮素增量分别为–21.50 kg/hm2、14.25 kg/hm2和39.66 kg/hm2。方差分析表明,施氮对系统氮素积累总量有显著影响;种植模式对花生氮素积累总量有显著影响,对系统氮素积累总量有极显著影响;两者互作对花生氮素积累总量和系统氮素积累总量有极显著影响。

        表 7  不同施氮和木薯–花生间作处理系统氮素积累总量 (kg/hm2)

        Table 7.  Total nitrogen accumulation in the system under different nitrogen and cassava–peanut intercropping treatments

        处理
        Treatment
        氮素积累总量 Total N accumulation 间作氮素增量Intercropping system N increment
        花生
        Peanut
        系统
        System
        –木薯净作
        –Cassava monocropping
        –花生净作
        –Peanut monocropping
        N0M1 81.52 ± 1.22 g
        N0M2 213.72 ± 10.76 b 213.72 ± 13.18 e
        N0M3 84.54 ± 11.80 f 162.49 ± 19.06 f 80.97 –51.23
        N0M4 150.76 ± 15.40 d 224.52 ± 17.10 de 143.00 10.80
        N0M5 194.24 ± 11.65 c 259.73 ± 11.50 ab 178.21 46.02
        N1M1 152.09 ± 12.22 f
        N1M2 235.03 ± 7.01 a 235.03 ± 8.59 cd
        N1M3 77.94 ± 2.59 f 213.54 ± 13.91 e 61.45 –21.50
        N1M4 120.33 ± 10.43 e 249.28 ± 3.89 bc 97.19 14.25
        N1M5 155.75 ± 1.12 d 274.69 ± 0.51 a 122.60 39.66
        FF value
        N 1.02 12.10*
        M 20.32* 24.16**
        N × M 17.32** 6.31**
        注(Note):N0 和 N1 代表不施氮和施氮 180.0 kg/hm2;M1、M3、M4 和 M5 分别代表一行木薯间作 0 行、1 行、2 行和 3 行花生;M2 代表花生净作;同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到 5% 显著水平 N0 and N1 represent N application rate of 0 and 180 kg/hm2; M1, M3, M4 and M5 represent 0 row, 1 row, 2 rows and 3 rows peanut intercropped with one row of cassava, respectively; M2 represent peanut monocropping; Data followed by different small letters in the same column mean significant difference at the 5% level among treatments; *—P < 0.05; **— P < 0.01.
      • 在江西木薯无法自然越冬生长,是一年生栽培作物,通常在3月中下旬至4月上旬种植,在11月中下旬至12月上旬收获,与花生的共生期约4个月,两者存在竞争关系和互补效应。本研究表明,在等养分和等行距方式下,木薯间作1~3行花生,木薯与花生有明显养分竞争关系,导致间作模式中木薯鲜薯产量和生物产量低于净作 (表2表6),并且随着间作花生行数的增加而下降。这极有可能与本试验条件下的施肥方式有密切关系,木薯–花生间作模式中木薯和花生根部的氮钾施用量各占总量的50%,而木薯和花生净作模式中根部的氮钾占总量的100%。这与肥料一次性施用[10]不同,但对木薯产量降低的影响结论一致。玉米–花生间作提高了间作玉米产量达89.1%~129.1%[19]。这种结论的不同,可能与木薯是块根作物和收获地下部为目的有关,也就是说间作荫蔽对木薯块根的影响较大,表现在单株薯数下降 (表2),而试验中施氮增加了单株薯数,提高了鲜薯产量和鲜生物产量。本研究还表明,花生受木薯的竞争影响,间作模式中花生荚果产量和生物产量显著低于净作 (表3表7),并且随着花生行数的增加而显著增加。木薯间作1行和2行花生模式中花生减产的主要原因是花生密度的降低 (表3),而木薯间作3行花生模式中花生减产的主要是间作导致单株荚果数下降 (表3)。玉米–花生间作却降低了间作花生产量达25.2%~43.6%[19]。本研究结论间作对花生产量降低的影响与该结果一致。木薯–花生间作降低了花生结荚期和成熟期功能叶的净光合速率[20];木薯–花生间作遮荫使花生功能叶片的光合速率和叶绿素含量降低[21],初始荧光和光化学猝灭系数降低,最大光化学效率、潜在光化学活性和非光化学淬灭系数等参数的升高。可见,木薯–花生间作模式中木薯和花生之间存在明显的竞争关系,包括空间、光资源和养分的竞争,最终导致间作模式中的鲜薯产量和荚果产量明显低于净作模式。但是综合看来,木薯间作2行和3行花生模式的作物总产量较高,模式中收获的花生产量可以弥补木薯产量下降,这两种模式的产量优势表现最优,花生间作优势提升了4.66 × 103 ~12.94 × 103 kg/hm2

      • 土地当量比 (LER) 是衡量间作模式是否存在间作优势的重要指标,也可用间作模式作物产量的增量来定义间作优势,经济效益是衡量一种间作模式是否有市场应用推广前景的重要指标。合理的木薯-花生间作模式,LER和产值当量均大于1,提高了土地利用率,发挥间作优势[10]。熊军等[12]研究表明,木薯–花生间作模式的LER大于1,表现为有间作优势,土地利用率提高了8%。玉米–花生间作具有间作优势,LER达1.30~1.38[19],土地利用率提高30%~38%。玉米–花生间作体系总体表现出明显的产量优势[18],2004和2005年分别为2896 kg/hm2和2894 kg/hm2,土地利用率提高了14%~17%。本研究表明,随着间作花生行数的增加,间作优势和LER随之显著提升 (图2),在不施氮时LER分别为1.14、1.45和1.62,在施氮时LER分别为1.16、1.31和1.46,即土地利用率提高14%~62%。从间作优势来判断,试验处理中不施氮条件下间作1行花生模式 (N0M3) 的间作优势为-640 kg/hm2,其余5个模式组合的间作优势平均值为8020 kg/hm2。综合LER和间作优势判定,说明试验中5个模式组合具有间作优势。适宜的木薯–花生间作方式可以提高间作模式的经济效益[10]。本研究表明,三种间作模式的经济效益显著高于木薯净作或花生净作 (表4),随着间作花生行数的增加而增加,而且施氮提高了木薯间作2行和3行花生模式的经济效益;与木薯净作相比,木薯间作1行、2行和3行花生模式的经济效益增量在不施氮时分别为0.25万元、0.83万元和1.10万元,在施氮时分别为0.25万元、0.52万元和0.77万元。可见,三种间作模式均提高了经济效益,尤其以木薯间作2~3行花生模式。综上所述,在等养分和等行距条件下,木薯–花生间作模式的LER、间作优势和经济效益明显,木薯间作2行和3行花生模式的土地利用率和经济效益最优,土地利用率提升31%~62%,经济效益提高0.52万元~1.10万元。

      • 氮素是影响木薯鲜薯产量的第一限制因素[22],对木薯生物产量的影响最大[23],而且生物产量的累积动态呈“S”型曲线。Howeler[24]总结认为木薯氮素积累呈“S”模型,即前期缓慢—中期快速—后期缓慢。本研究表明,施氮显著提高了三种间作模式生物产量、氮素积累总量、各生育阶段干物质生产量和氮素积累量;随间作花生行数的增加,生物产量和氮素积累总量明显降低。本研究还表明,块根生长后期对生物产量的直接作用最大,块根生长中期其次,块根生长前期第三,苗期最小;块根生长前期对氮素积累总量的作用最大,块根生长后期其次,块根生长中期第三,苗期最小。可见,苗期的干物生产量和氮素积累量的作用均最小,干物质生产的增量主要集中在块根生长中期和后期,而氮素积累的增量主要集中在块根生长前期和后期。本试验中干物质生产特征与“S”型曲线有明显的不同,可能与取样时期、施肥方式、间作花生、生长特征和特殊的气候环境有关,尤其是木薯在江西的生长期有限,气候环境与华南地区有很大的区别。本研究还表明,三种间作模式比木薯净作的氮素积累增量在不施氮时分别为80.97 kg/hm2、143.00 kg/hm2和178.21 kg/hm2,而在施氮时分别为61.45 kg/hm2、97.19 kg/hm2和122.60 kg/hm2。可见,木薯–花生间作模式均提高了系统氮素积累总量,尤其是不施氮处理中花生能够充分利用土壤氮,发挥花生自身固氮优势,促进自身干物质生产和氮素积累。而在施氮条件下,花生的物质积累和氮素吸收均受木薯的影响,说明木薯荫蔽对花生的干物质生产和氮素积累存在不利影响。在生产实际中,可以通过拉宽木薯种植行距和种植早熟花生品种来缓解荫蔽对花生的不利影响。总体看来,木薯间作2行或3行花生模式的系统氮素积累总量较高,氮素利用最优,比木薯净作的氮素积累量提升97.19~178.21 kg/hm2

    参考文献 (24)

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