全 文 ：油菜与紫云英间混作系统的生理生态效应*
周可金1* *
邢
君2
博毓红3
桑亚松3
吴社兰1
宋国良1
( 1 安徽农业大学农学院, 合肥 230036; 2安徽省农技推广总站 , 合肥 230031; 3 安徽省肥东县农技推广中心, 肥东 234300)
摘要
采用 7种耕种方式研究油菜与紫云英间混作系统中油菜生长发育、产量形成及其效益. 结果
表明 ,育苗移栽油菜的株高、叶片大小、根颈粗、开盘度以及产量指标均明显优于免耕直播油菜; 与紫云
英混作的免耕直播油菜,各形态指标均优于免耕直播间作和单作油菜 .耕翻后与紫云英混作的育苗移
栽油菜产量比免耕直播单作油菜增产 11. 9% ;与紫云英混作的免耕育苗移栽油菜产量与免耕直播单作
相近 .耕翻后与紫云英混作的育苗移栽油菜产值和效益最大,免耕直播油菜单作其次. 结合产投比和土
地当量比,耕翻后与紫云英混作育苗移栽油菜和与紫云英混作免耕育苗移栽油菜两种方式综合效益最
高,增产增收, 增加有机肥源,提高土壤肥力.
关键词
间作
混作
油菜
紫云英
经济效益
土地利用效益
文章编号
1001- 9332( 2005) 08- 1477- 05
中图分类号
S565
4
文献标识码
A
Physiological and ecological ef fects of interand mixed cropping rape with milk vetch. ZHOU Kejin1, XING
Jun2, BO Yuhong3 , SANG Yasong 3, WU Shelan1 , SONG Guoliang1 ( 1A nhui Agr icultural Univer sity , H ef ei
230036, China; 2A nhui Agr icultural T echnology Ex tension Station, H ef ei 230001, China; 3Feidong Coun
ty Agr icultural T echnology Ex tension Station of Anhui Province, Feidong 234300, China) . Chin . J . A p
p l . Ecol . , 2005, 16( 8) : 1477~ 1481.
T he investigation on the growth, yield and benefit of rape interand mixed cr opped with milk vetch showed
t hat comparing wit h sow ing rape under zero tillage, the physiolog ical and ecological characters of tr ansplanted
r ape, including its height, leaf size, root diamet er, opening degr ee and yield were obviously improved. Under ze
ro tillage, mix ed cropping had an obvious advantage than interand sing le cropping . A fter tillag e, the yield of
tr ansplanted rape under mixed cropping was 11. 9% more than that under sing le cropping wit h zero tillage.
T he benefit of transplanting rape under mixed cr opping w ith tillag e w as the bigg est, follow ed by single crop
ping rape wit h zero tillag e. It could be concluded that the patterns of transplanting rape under mixed cropping
after tillag e and zero t illage had the best physiolog ical and ecolog ical effects, not only increasing rape yield and
income, but also improv ing soil fertility.
Key words
Inter cropping, M ixed cropping, Rape, M ilk vetch, Economic benefit, L and use benefit.
* 国家自然科学基金项目 ( 40071046)、安徽省自然科学基金项目
( 01041111)和加拿大磷钾肥研究所资助项目( Anhui13) .
* * 通讯联系人.
2004- 10- 28收稿, 2005- 04- 04接受.
1
引
言
间套轮作研究是当今世界农业持续发展的一个
重要课题[ 18] .目前, 由于耕地面积和土壤肥力的日
趋下降,增加粮油生产的关键在于增加有机肥源, 改
善土壤肥力,提高单位面积产量. 试验表明, 合理的
间作系统产量明显高于相应单作,间作产量优势的
作物生态基础主要有两个方面,一是地上部光、热资
源的充分利用, 二是地下部水分和养分资源的充分
利用[ 6, 7, 16] .种植紫云英, 既能提高土壤肥力, 又能
改善土壤结构, 并可显著提高地力和后茬作物产
量[ 9] .长江流域是我国油菜主产区, 2001年油菜种
植面积达 6
16 ! 106 hm2, 占全国油菜面积的 87%
和世界的 25%以上, 且呈上升趋势, 使得与油菜同
期秋种的紫云英等绿肥播种面积持续下降. 为稳定
和扩大绿肥紫云英的种植面积, 从根本上提高土壤
肥力,改善土壤结构,实行可持续农业, 本文对油菜
与紫云英间、混、套种的生理生态效应及其相应技术
措施进行研究,旨在为农业生产持续、高效发展提供
理想的多熟种植方式.
2
材料与方法
试验在安徽农业大学实验农场进行. 试验田前茬为单季
稻.土壤基本理化性状如下: pH 值 7
9, 有机质含量 1
2% ,
铵态氮 25
3 mg∀kg - 1, 磷 28
5 mg∀kg- 1 ,钾 78
5 mg∀kg - 1,
有效硼 0
61 mg∀kg - 1, 硫 30
7 mg∀kg- 1 , 铜 2
7 mg∀kg - 1,
锌 2
1 mg∀kg- 1 , 铁 46
1 mg∀kg- 1, 锰 14
2 mg∀kg - 1. 油菜
应 用 生 态 学 报
2005 年 8 月
第 16 卷
第 8 期






























CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Aug . 2005, 16( 8)#1477~ 1481
选择中熟甘蓝型品种华皖油 2 号, 紫云英选择晚熟品种. 试
验采用单因素随机区组设计, 设 7 个处理, 分别为免耕直播
油菜与紫云英间作( MZ R| | V )、免耕直播油菜单作( MZ R)、
免耕直播油菜与紫云英混作( MZ R ! V)、免耕移栽油菜与
紫云英混作( MY R ! V) (紫云英混种在油菜株行间)、耕翻
直播油菜与紫云英混作( GZ R ! V)、耕翻移栽油菜与紫云英
混作( GY R ! V) (紫云英混种在油菜株行间)、免耕紫云英
单作( MZ V ) . 直播各处理均在 10 月 12 日播种;育苗移栽的
播期为 9月 20 日, 移栽期为 10 月 20 日. 3 次重复, 随机排
列,小区面积 30 m2 . 单作直播油菜的密度为 22
5 万株∀
hm- 2 ,间作直播油菜密度 19
5 万株∀hm- 2 ,混作直播油菜密
度 10
5 万株∀hm- 2, 移栽油菜密度均为 7
5 万株∀hm- 2. 各
处理均施 N 225 kg∀hm- 2、P2O5 75 kg∀ hm- 2和 K 2O 75 kg∀
hm- 2 .其他田间管理措施同一般大田.
采用土地当量比( LER) [ 11]来反映间、混、套种的土地利
用效益.即为了获得与间、混、套种中各个作物同等的产量,
所需各种作物单位面积之比的总和,公式为:
L ER = ∃m
i= 1
Y i
Yii
式中, Yi 为单位面积内间、混、套种的 i 个作物的实际产量;
Y ii代表该作物在同样单位面积上单作的产量 .当 L ER > 1,
表示间、混、套种有利.大于 1 的幅度越高, 增产效益越大.
3
结果与分析
3
1
不同耕种方式对油菜苗期生育特征的影响
从表 1可以看出, 在越冬期以前, 直播油菜间、
混作各处理的出叶速度较育苗移栽快,各处理在 11
月30日的叶片数较 10 月 22 日增加了 3
0~ 3
6
片,而育苗移栽处理仅增加 1
8~ 2
5片. 进入蕾薹
期后,育苗移栽各处理出叶速度较直播处理明显加
快,到开花期( 3月 20日) , 叶片数较 11 月 30日增
加 9
1 ~ 9
6 片, 而直播油菜各处理叶片数仅增加
6
8~ 7
8片.育苗移栽混作各处理的油菜叶片数显
著多于直播各处理,差异达极显著水平.
从表 2可以看出, 免耕直播油菜各处理的苗高、
叶片数、叶片大小、根颈粗、根长和开盘度等形态指
标均比育苗移栽处理显著降低. 免耕直播混作处理
各形态指标均高于免耕直播间作处理和免耕直播单
作处理.与耕翻处理相比,免耕各形态指标间差异不
大,耕翻直播混作处理的株高和根颈粗较大,但绿叶
数和开盘度较小. 因此,生产上采用免耕育苗移栽油
菜与紫云英混作种植方式, 既节约成本、提高土壤肥
力,又有利于获得高产.
表 1
油菜出叶速度1)
Table 1 Growth speed of rape leaves in di fferent treatments
处
理
T reatments
调查时间 Invest igat ion date( M / D)
10/ 22 10/ 30 11/ 7 11/ 14 11/ 21 11/ 30 1/ 12 2/ 18 3/ 7 3/ 20
MZ R| | V 1
5cB 2
0cB 2
5cB 3
5bB 4
0bB 4
5bB 5
7bB 6
0bB 10
5bB 11
6bB
MZ R 1
5cB 2
0cB 2
5cB 3
5bB 4
5bB 5
0bB 5
8bB 6
0bB 11
5bB 11
8bB
MZ R ! V 1
5cB 2
0cB 2
4cB 3
6bB 4
6bB 5
1bB 5
9bB 6
2bB 12
0bB 12
9bB
MY R! V 5
0bA 5
2bA 5
5bA 6
5aA 7
0aA 7
5aA 8
8aA 10
0aA 16
0aA 16
6aA
GZ R! V 1
5cB 2
0cB 2
4cB 3
5bB 4
3bB 4
8bB 5
7bB 7
0bB 12
0bB 12
5bB
GY R ! V 6
0aA 6
3aA 6
5aA 7
0aA 7
5aA 7
8aA 9
3aA 10
2aA 17
0aA 17
4aA
1)无相同字母的处理间差异为极显著(大写字母, P < 0
01)或差异显著(小写字母, P < 0
05) The dif ferences betw een the t reatments w ithout the
same letters w ere markedly signif icant ( P < 0
01, capital let ters) or signif icant ( P < 0
05, small let ter) .下同 The same below .
表 2
油菜越冬苗情
Table 2 Seedling growth properties of rape in winter
处 理
T reatments
苗高
Height
( cm )
绿叶数
Green leaf
number
最大叶长 ! 叶宽
Max leaf length
an d w ide( cm)
根颈粗
Root diameter
( cm)
根
长
Root length
( cm)
开盘度
Opening degree
( cm)
MZ R| | V 12
7dC 6
0bB 13
3! 6
1 0
57dD 12
0cB 22
0bB
MZ R 14
0cC 6
0bB 15
1! 6
7 0
63dC 11
0cB 22
2bB
MZ R ! V 17
1bB 6
2bB 17
1! 7
6 0
78cC 12
3cB 24
6bB
MY R! V 22
0aA 10
0aA 20
6! 9
5 1
2bB 15
6aA 39
4aA
GZ R! V 15
2cC 7
0bB 17
0! 7
9 0
73cC 14
0bA 25
2bB
GY R ! V 21
2aA 10
0aA 19
8! 10
0 1
4aA 16
7aA 39
3aA
3
2
不同耕种方式对油菜花期生态特征的影响
从表 3可以看出,进入初花期,育苗移栽油菜株
高、叶片数和叶龄均明显高于直播处理,花冠大小差
异不明显. 免耕移栽油菜与紫云英混作处理的各项
形态指标(除绿叶数和花冠大小外)均为最大, 这为
后期获得高产打下坚实基础.
表 3
油菜初花期主要形态指标
Table 3 Main character indices of rape at flower stage
处理
T reatments
株 高
Height
( cm )
叶龄
L eafage 绿叶数Green leaf
number
无柄叶数
Stem leaf
number
花冠大小
Size of
flower( mm)
MZ R| | V 91
2bB 14
7bB 41
0cC 6
3bBC 6
4cB
MZ R 95
8bB 15
7bB 41
7cC 5
7bBC 8
4aA
MZ R ! V 98
2bB 13
7bB 24
7dD 5
7bBC 6
5cB
MY R ! V 118
8aA 20
3aA 66
7bB 8
0aA 7
7abA
GZ R ! V 97
8bB 13
3bB 60
0bB 5
0cC 7
8abA
GY R ! V 110
7aAB 19
3aA 95
7aA 7
3aA 7
3bcA
1478 应
用
生
态
学
报

















16卷
表 4
不同处理的油菜干物质积累
Table 4 Dry matter accumulation of rape in different treatments( g)
处 理
T reatments
苗
期 Seedling stage
地上部
Aboveground part s
地下部
Underground part s
总量
Total
抽苔期 Shooting stage
地上部
Aboveground part s
地下部
Undergroun d part s
总量
Total
MZ R| | V 2
62cC 0
38cC 3
00cC 10
28bB 1
69bB 11
97bB
MZ R 2
85cC 0
41cC 3
26cC 11
48bB 1
76bB 13
24bB
MZ R ! V 2
72cC 0
40cC 3
12cC 10
98bB 1
71bB 12
69bB
MY R! V 14
22bB 4
64bB 18
86aB 42
75aA 10
96aA 53
71aA
GZ R! V 2
60cC 0
39cC 2
99cC 10
33bB 1
63bB 11
96bB
GY R ! V 21
81aA 6
89aA 28
70aA 45
44aA 11
27aA 56
71aA
表 5
不同种植方式油菜的主要经济性状
Table 5 Economic characters of rape in di fferent cultivation treatments
处 理
T reatments
株高
Height
( cm)
分枝点高度
Branch point
height ( cm)
分枝数
Branch es
number
实际密度
Density
( ind.∀hm- 2)
单株角果数
Pod number of
perplant
每角粒数
Seed number
of perpod
千粒重
1000seed w eight
( g)
实际产量
Actual yield
( kg∀hm- 2)
MZ R| | V 147
3cB 44
0bB 5
8bB 98655cB 264
5cC 21
9aA 3
12b 1648
5dC
MZ R 143
7cB 42
7bB 5
8bB 213735aA 198
0dD 22
9aA 3
19b 2919
0bA
MZ R ! V 144
5cB 65
7aA 5
1bB 187980bA 174
8dD 18
9bB 2
91c 1672
5dC
MY R! V 185
0aA 29
7cC 19
2aA 71760dB 671
0bB 22
0aA 3
10b 2886
0bA
GZ R! V 159
0bB 59
5aA 5
4bB 180435bA 246
3cC 19
4bAB 2
79c 2269
5cB
GY R ! V 175
5aA 17
7dD 22
6aA 71760dB 840
0aA 17
2dB 3
81a 3265
5aA
3
3
不同耕种方式对油菜干物质积累的影响
从表 4可以看出,不同处理间干物质累积存在
较大差异. 育苗移栽各处理的地上部和地下部干物
质积累均大于直播处理, 其中以耕翻后育苗移栽油
菜和紫云英混作为最高, 其次为免耕移栽油菜混作
处理,其它直播免耕处理间差异不显著.
3
4
不同耕种方式的油菜产量及其构成因素
从表 5可以看出,育苗移栽油菜与紫云英混作
的株高、分枝数、单株角果数均为最高, 但有效分枝
点高度和种植密度较低, 产量比所有直播处理高. 在
免耕直播油菜中, 间作各处理油菜的株高、分枝数、
单株角果数、角果粒数及千粒重均比混作高, 由于田
间种植密度比混作低较多, 间作油菜产量不及混作
处理,但差异不显著. 与耕翻直播混作处理相比, 免
耕直播油菜产量较低, 其中耕翻直播混作油菜产量
比免耕直播混作油菜增产 35
7% ;比免耕直播间作
油菜增产 37
7% ; 但比免耕直播单作油菜减产
22
3%.可见,耕翻间、混作种植能比免耕直播间混
作种植油菜增产.耕翻移栽油菜与紫云英混作产量
最高,比免耕直播油菜单作增产 11
9% ;其次为免
耕移栽油菜与紫云英混作处理, 比单作油菜仅减产
1
1% ;再次为耕翻直播油菜与紫云英混作处理, 比
单作油菜减产 22
3% .
3
5
间混作系统油菜菌核病发生状况
油菜单作和间作处理的菌核病发病率和病害指
数均较低,单作的发病率和发病指数分别为31
1%和
11
2% ;间作的分别为 35
5%和 16
3%. 混作不同处
理的发病率和病害指数均较高,分别为 46
6~ 66
3%
和 24
1~ 36
5%,尤其是育苗移栽的混作处理更高,
表明混作处理的油菜田间通风透光条件较差,利于病
菌的繁殖,尤其是育苗移栽的混作处理, 油菜生长发
育强大,对田间小气候影响较大. 间作对改善田间小
气候有一定好处.油菜与紫云英间、混作病害发生程
度不同,是缘于田间的小气候差异.
3
6
不同耕种方式的油菜经济效益和土地利用效
益
从表 6可以看出, 耕翻移栽油菜与紫云英混作
处理的产值和经济效益均为最大, 其次为免耕直播
油菜单作处理,再次为免耕移栽油菜与紫云英混作
处理,而免耕直播油菜与紫云英间作处理的产值和
经济效益均较低. 从各处理的产投比来看,也是以耕
翻移栽油菜与紫云英混作处理为最高, 其次是免耕
移栽油菜与紫云英混作处理,再次为耕翻直播油菜
与紫云英混作处理,而单作油菜的产投比较低. 从各
处理的土地当量比可以看出,各种间、混作处理都是
有利的, 其中以耕翻移栽油菜与紫云英混作处理的
增产效益最大, 土地当量比达到 1
34; 其次为免耕
移栽油菜与紫云英混作处理, 土地当量比为 1
18.
综合评价结果表明,与油菜单作相比,耕翻移栽混作
和免耕移栽混作种植方式为最好, 既能获得较高的
油菜产量,又能增加有机肥源, 提高土壤肥力,增产
增收;耕翻直播油菜与紫云英混作也是一种较好油
菜种植方式,在油菜减产不多( 22%)情况下,增加了
较多的土壤有机肥. 而免耕直播油菜与紫云英间作
14798 期












周可金等:油菜与紫云英间混作系统的生理生态效应











表 6
不同耕种方式的产量、成本和效益
Table 6 Yield, cost and benefit of di fferent cultivation treatments
处 理
Treatments
油菜密度
Rape density
( ind.∀hm- 2)
产量Y ield
( kg∀hm- 2)
油菜
Rape
紫云英
M ilk
vetch
土地当量比
LER
产值Value
( yuan∀hm- 2)
油菜
Rape
紫云英
Milk
vetch
合计
Total
成本Cost
( yuan∀hm- 2)
机耕费
Ploughing
基肥
Fertilizer
种子
Seed
人工费
Labour
除草剂
Weedcide
农药
Insecticide
农业税
Tax
合计
Total
效益
Benefit
( yuan∀
hm
- 2
)
产投比
Out/ Put
M Z R| | V 98655 1648
5 2025
0 1
04 4286 338 4624 300
0 600
0 114 1350 127
5 45 450 2986
5 1637
5 1
55
M Z R 213735 2919
0 0 1
00 7590 0 7590 300
0 600
0 90 1350 127
5 45 450 2962
5 4627
5 2
56
M Z R ! V 187980 1672
5 2023
5 1
05 4349 338 4687 300
0 600
0 114 1350 127
5 45 450 2986
5 1700
5 1
57
M Y R ! V 71760 2886
0 831
0 1
18 7503 141 7644 300
0 900
0 90 1800 127
5 45 450 3412
5 4231
5 2
24
GZ R! V 180435 2269
5 1440
0 1
11 5901 239 6140 600
0 600
0 114 1350 127
5 52
5 450 3294
0 2846 1
86
GY R ! V 71760 3265
5 966
0 1
34 8490 159 8649 600
0 900
0 90 1800 127
5 52
5 450 4020
5 4629 2
15
M Z V - 0 4278
0 1
00 0 704 704 300
0 0 180 225 0 0 450 1155
0 - 451 0
6
* 机耕费耕翻 600元∀hm- 2,免耕 300 元∀hm- 2,人工费 15元∀d- 1∀人- 1,油菜种子 40元∀kg- 1,紫云英 8 元∀kg- 1,油菜籽 2
6 元∀kg- 1 Ploughing cost 600 yuan∀hm- 2, nonploughing cost
3 00 yuan∀hm- 2, manwork cost 15 yuan∀d- 1 perperson, seed of rape 40 yuan∀kg- 1, rapeseed 2
6 yuan∀kg- 1.
增产增收效果较差.
4
讨

论
育苗移栽油菜的形态指标和产量结构均明显优
于免耕直播油菜,而免耕直播混作油菜的形态指标
又均高于免耕直播间作和免耕直播单作油菜. 耕翻
移栽油菜与紫云英混作处理的产量、产值和经济效
益均为最大,其次为免耕直播油菜单作处理, 再次为
免耕移栽油菜与紫云英混作处理.耕翻移栽油菜与
紫云英混作比免耕直播油菜单作增产 11
9%, 免耕
移栽油菜与紫云英混作比免耕直播油菜单作仅减产
1
1% .结合产投比和土地当量比综合评价表明, 耕
翻移栽混作和免耕移栽混作种植方式与油菜单作相
比为最好; 耕翻直播油菜与紫云英混作与油菜单作
相比也是一种较好油菜种植方式,在油菜减产不多
的情况下,增加了较多的土壤有机肥.不同处理油菜
干物质积累规律与前人一致[ 2, 5] .
由于油菜与紫云英的菌核病致病菌同属真菌病
害,为子囊菌亚门、核盘菌属[ 4, 17] ,从而造成油菜与
紫云英混作和间作时菌核病发病比油菜单作加重,
在生产上应加以重视和防治. 由于油菜和紫云英间、
混作共生期较长,在共同生长期间不同作物养分吸
收必然发生相互影响, 这种影响包括养分吸收的种
间竞争及促进作用(或补偿作用) ,二者共同决定了
间、混作作物的吸收养分状况,这是决定产量优势的
物质基础[ 3, 12, 14] .关于油菜与紫云英养分吸收的种
间相互作用已另文报道[ 19] .
间、混作后作物养分吸收符合一定的生态学原
理.首先,两种作物养分需求生态位在时间上的分
离,降低了作物种间的竞争作用,增加了作物吸收养
分的时间有效性[ 1, 8~ 10, 13] .
其次, 拓宽了两种作物养分利用的空间生态
位[ 15] .而且也存在种间的促进作用, 本试验中紫云
英根系分泌或残留的某些含氮物质, 对间、混作油菜
的氮吸收有一定促进作用,具体作用机制有待进一
步深入探讨.
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作者简介
周可金, 男, 1965 年生, 副教授, 硕士生导师. 主
要从事油料作物栽培生理和养分管理研究, 发表论文 48 篇.
T el: 055128237953213; Email: zhoukejin@ 163. com
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14818 期












周可金等:油菜与紫云英间混作系统的生理生态效应