全 文 ：第 11卷 第 3期
2 0 0 3年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VOI．11 NO．3
July， 2003
麦一棉一辣一米立体组合种植模式及效益探析
张淑 莲 陈志杰 张 锋 张美荣
(陕 西 省动 物研 究 所 西安 710032)
摘 要 试验研究证明，麦一棉一辣一米立体种植模 式采用优化田间结构配置及配套技术措施，农 田生态位、作物边际
效应及病虫生态控制效应 显著 ，与麦棉 、麦辣 间套及麦 米轮作种植模 式相 比，其 产值 分别提 高 34．1％、27．5％和
94．0％，纯收入分别增加 8188元／hm 、6090．5元／hm 和 12066：~／hm 。
关键词 麦一棉一辣一米立体种植模 式 田间结构配置 综合效益
Stereo-planting pattern of wheat，cotton，pepper and corn and its beneficial an alysis．ZHANG Shu—Lian，CHEN Zhi—
Jie，ZHANG Feng，ZHANG Mei—Rong(Shaanxi Institute of Zoology，Xi’an 710032)，CJEA ，2003，11(3)：134～136
Abstract The research shows that the stereo—planting pattern of wheat，cotton，pepper and corn with fine disposition in
fields structure and agricultural techniques can make the field ecological riche，crop edgy effect，and ecological control of
disease and pest fully developed．Compared with wheat—cotton，wheat—pepper interplanting and wheat—corn rotation crop—
ping，the productive value of stereo—planting pattern has increased by 34．1％ ，27．5％ and 94．0％ ，separately，pure in—
come increases 8188 yuan／hm ，6090．5 yuan／hm and 12066 yuan／hm ．
Key words W hea t—cotton—pepper—corn stereo-planting pattern，Disposition in field structure，Co mprehensive benefit
近年我国生态农业建设中依据群体组合原则及空间结构配置理论 ，构成的立体农业种植模式获得显著
经济效益和生态效益 ，并被广泛推广应用 j。本试验应用立体种植及生态农业组合技术原理 ，成功实施了
麦(小麦)一棉(棉花)一辣(辣椒)一米(玉米)立体组合种植模式，并分析了系统内生态、经济和技术要素 ，为解决
该区粮经争地矛盾，提高农业生产综合效益寻求有效途径。
1 研究地概况与模式配套技术
试验于 1996～1998年在关中东部灌区高效生态农业示范基地进行 ，该区总面积约 33万 hm。，是陕西省
粮食、棉花和多种经济作物主产区，小麦、玉米、棉花和辣椒为该区 4大农作物。该区地势平坦 ，光热资源丰
富 ，年 日照时数 2169．8h，年太 阳总辐射 量 733．51d／cm，年 均气 温 13．2℃ ，≥5℃年 有效 积温 3774℃ ，年无 霜
期 216d，年降雨量 576．8ram。渠网纵横，机井配套 ，灌溉条件优越，可满足立体组合种植各作物生长发育所
需。麦一棉一辣一米立体组合种植模式中小麦株低茎秆纤细 ，nfJj,根浅 ，生长于冬春夏初季节 ，而玉米 、辣椒和棉
花生长于夏秋季节 ，时间呈连续分布，在空间上玉米植株高大，占居上层，能满足对光热需求 ，棉花处于中间。
枝叶繁茂，调节能力强 ，7～9月份生长期光照充足，插种玉米不会形成明显遮光 ，辣椒植株相对较矮且叶形
小，在炎夏季节处于下层，光照较弱，温度低 ，湿度大 ，有利于辣椒角果的生长。地下部根系分布由浅至深依
次为辣椒一玉米(小麦)一棉花，可避免争水争肥矛盾，提高水肥利用效率，且有丰富的枝叶、根茎还 田，可保
证土壤肥 力不致衰减 和对密集劳动 的要求 。
根据灌区生态环境条件 、植物特性和农业技术水平 ，经多点反复试验筛选出关 中东部灌区麦一棉一辣一米立
体组合种植模式 ，即按 300cm为 1带 ，带 内间隔种植 2幅小麦，每幅种 4行 ，行间距 16．5cm，每幅间留空带
100cm，相间种植 2行棉花 、2行辣椒，行间距均为 50cm，麦棉、麦椒间距均为 25cm，棉花单株留苗，株距 20～
25cm，保苗 3．45万株／hm。，辣椒双株栽苗 ，穴距 25～30cm，保苗约 6万株／hm。。于小麦收获前 5月中下旬在
麦幅行间接行穴距 300cm×100cm种植玉米 ，每穴留苗 3～4株，呈丛状生长 ，保苗约 1．2万株／hm。。小麦收
获后田间形成辣椒 、棉花间作并穴插玉米的生长格局。麦一棉一辣一米立体组合种植模式配套技术一是选用 良
*陕西省农办及陕西省科学院重点项 目资助
收稿 日期 ：2002—05·27 改回日期 ：2002·06—30
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第 3期 张 淑莲 等 ：麦一棉一辣一米 立体 组 合种 植模 式及 效 益探 析 l35
种 ，小麦应选择丰产、抗倒伏的“小偃 107”、“小偃 22”等优良品种 ，辣椒应选择结果集中、丰产性强的“8819”
等品种，棉花选择株型紧凑 、高产抗病的优良品种。二是实施地膜覆盖 ，立体组合种植模式辣椒、棉花前期在
麦行间生长 ，长势较弱 ，应采用地膜覆盖促壮苗早发 ，膜宽 80～lOOcm，辣椒先定植后覆膜 ，棉花起垄覆盖 ，打
孔种植。三是采用配方施肥 ，增加无机肥和农家肥投入量 ，以满足多种作物对土壤养分需求 ，并采用配方施
肥技术使农肥 、化肥和微肥配合，底肥、追肥和叶面施肥相结合，小麦黄熟期喷施磷酸二氢钾防倒伏 ，麦收后
及时为棉花、辣椒追提苗肥，辣椒花期喷施 lg／kg硼砂加 3g／kg尿素提高座果率等。四是实行科学管理 ，高
茬割麦 ，隔夜拉运 ，促使麦田天敌就地转移 ，麦收后及时灌压茬水 ，辣椒苗期喷施 600～800倍 甲基托布津防
治炭疽病 ，玉米灌浆后期打掉雌穗以上顶梢，以利田间通风透光。
2 综合效益评价
麦一棉一辣一米立体组合种植模式综合效益显著，一是充分利用农 田生态位 (见表 1)，延长了生长季节，
对生长季节的利用时间平均为 635d，时间指数174％ ，而麦棉、麦辣间套及麦米轮作对生长季节的利用时间分
别 为 399d、369d及 350d，麦一棉一
辣一米 立 体 组合 种 植 模 式 较 麦
棉 、麦辣间套及麦米轮作种植模
式 生长季节分别拓 宽 了 59．1％ 、
72．1％ 和 81．4％。充 分 利 用 光
热 资源 ，立 体组 合种 植模 式 中各
作物在时 间上交 错生 长 ，变 间断
用光为连续 用光 ，在空 间上 植株
高矮波浪排列形成垂直高差 ，变
平面用光 为立体 分层 用 光 ，使农
田整体 系统光热 资 源充 分利 用 ，
其 田 间 光 能 利 用 率 平 均 为
0．744％ ，较麦棉 、麦椒 间套及 麦
表 1 不 同种 植模 式 结构 及 生态 因子 效应 分析
Tab．1 Different structure of integrated planting and benefical analysis of ecological factors
米轮作种 植分别提高 21．6％ 、44．6％和 23．8％ ，且 该 模式 有 效积 温 (累计 5897℃ )为全 年有 效 积温 之 和 的
156．3％，较麦棉、麦辣间套及麦米轮作种植分别提高 40．3％、66．4％和 71．4％。提高肥水利用率 ，麦一棉一辣．
米立体组合种植模式作物地下根系呈明显分层排列 ，使土壤养分和水分利用更充分，提高了肥水资源利用率
及土地生产力。二是改善农田生态条件，发挥作物群体边际效应 ，提高了作物产量及品质。小麦生长后期棉
花 、辣椒处于幼苗阶段 ，株型幼小 ，小麦空间大，田间通风透光好 ，而辣椒与棉花地膜覆盖 ，减少土壤水分蒸
发，提高土壤含水量 ，满足了小麦后期水分供应 ，边行生长优势明显 ，较纯种增产 54．5％。玉米穴丛式生长 ，
光热资源充足，通风 良好，较纯种玉米增产73．4％，边际优势大。棉花枝叶繁茂 ，生长旺盛 ，后期辣椒收获较
表 2 不同种植模式经济效益比较 早 ，下部通风 透 光条 件改 善 ，烂 桃
Tab．2 Comparison of economical efect on diferent structure of integrated planting paterns 和孽 桃 减 少
， 麦一棉一辣一米 立体 组
合种植模式棉花烂桃率为 5．8％，
比对照 田降低 48．2％，产量增加
23．6％。立体组合种植后辣椒受
高秆玉 米和 大株 型棉 花遮 荫保
护 ，较纯种辣椒田气温下降 1．7～
2．4℃ ，相 对 湿 度 提 高 3．6％ ～
6．8％，光 照 强 度 (65001x)下 降
38．3％，为辣椒角 果生长 提供 了
荫凉湿润的小生态环境 ，辣椒长
势 良好 且 品质极 佳 。三是 有 利于
病虫害生物生态防治，麦一辣一棉一米立体组合种植模式使辣椒病毒病、Et灼病发生率显著降低，1996～1998年
纯种田病毒病、日灼病发生率分别为 28．4％～37．5％和 5．3％～11．8％，而麦一棉一辣一米立体组合种植模式辣
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椒病毒病、日灼病 发生率分别 为 14．1％～17．2％和 1．6％ ～3．4％，分别较前者下降 50．3％～54．1％和
69．8％～71．2％。其原因是小麦屏障作用阻断传毒蚜虫的迁飞，从而减轻病毒病的发生，而棉花、玉米的遮
光保护显著降低辣椒因炎夏高温强光导致的 日灼病发生 ，且麦行 自然屏障及后期天敌就地转移 ，控制了棉
花、辣椒前期蚜虫危害，玉米芯叶为天敌提供了适宜繁殖栖息的场所。据测定 7～8月份丛生玉米芯叶温度
较气温下降 2～4℃ ，且芯叶内湿度较高 ，成为天敌的庇护场所 ，对棉花、辣椒害虫有明显的控制效果 。降低了
防治成本 ，生态效益显著。四是显著提高了经济效益 ，麦一棉一辣一米立体组合种植模式最大限度利用土地资
源 ，发挥 了光、热 、水、气等环境资源及边际生长优势 ，创造了田间最优生态条件 ，经济效益显著提高(见表
2)。由表 2可知麦一棉一辣一米立体组合种植模式 3年平均产值较麦棉 、麦辣间套及麦米轮作种植分别提高
34．1％、27．5％和 94．0％，经济收入分别增加 8188元／hm 、6090．5元／hm 和 12066元／hm ，劳动力产值分
别增加 286元、151元和 274元 ，说明麦一棉一辣一米立体组合种植模式经济效益较高。
1996年以来累计大面积示范推广麦一棉一辣一米立体组合种植模式约 5000hm ，该模式较麦辣、麦棉间套
及麦米轮作种植产值分别提高 11．2％～18．5％、23．4％～37．9％和 77．4％～106．4％，新增产值 3000万元 。
深受广大农民的欢迎 ，是解决关中灌区粮经争地矛盾 ，提高农业生产综合效益的有效途径。有关麦一棉一辣一米
立体 种植模式构成 的农 田整体 系统 中地下部水肥 运移 规律 及地上部 作物群体受光结 构 等 机理 尚有 待于
进 一步研究 。
参 考 文 献
1 卢 良恕主编．中国立体农业模式．郑州：河南科学技术 出版社 ，l993
2 尚玉 昌．现代 生态学 中 的生态 位理论 ．生 态学 进展 ，1997，5(2)：36～39
3 杜心田，杜 明．立体种植 的理论基础．生态农业研究，2000，8(3)：9～12
4 黎东升 ，罗远洲．生态农业组合技术理论及效益评价原理浅析 生态农业研究，2000，8(2)：89～92
5 杜心田，王同朝 作物群体边际效应规律及其应用 ．应用生态学报 ，1998，9(5)：475～480
6 Jo~enson S．E．，Soren N．N．Application of ecological engineering principles．Ecological Engineering，1996，7(4)：78～82
7 International Insititute for Environment and Development(U ED) Policy management system and transport of soil moisture and nutrient in
plant envionment．Agricultural and Development FAO 1994
8 Kira T．，Shinozaki K ，Hozumi K Structure of forest canopies as related to their primary productivity Plant and Cell Physio1．1989．
10(1)：129～142
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