全 文 ：果农间作模式优化调控研究 .玉米间作栽培试验*
包维楷* * 刘照光 钱能斌 (中国科学院成都生物研究所, 成都 610041)
摘要! 对果树下间作玉米优化调控试验表明, 岷江上游干旱河谷区果树下玉米间作品种以早或中熟、矮株型
的品种(黄早 4∀ R10 试 113、4088 ∀ R10 试 113、川农单交 9 号和 340 ∀ R10 试 113)表现好, 可有效提高产
量 3. 9% ~ 22% ,并且减小对果树的影响, 值得大力推广; 试验的玉米芯育苗技术合理实用, 所有肥液处理下的
都能增产. 其中, 3kg 过磷酸钙/ 50kg水肥液浸泡处理玉米芯条件下的育苗移栽,增产最高,可达 36. 8% , 人畜粪
水、2. 5kg 尿素/ 50kg水、1. 5kg尿素/ 50kg 水和 5kg 复合肥/ 50kg 水肥液浸泡处理条件下的, 增产也在 20%以
上, 2kg过磷酸钙/ 50kg 水肥液浸泡的处理增产为 16. 7% . 这些肥液浓度是该区玉米芯育苗较合理的处理浓度,
但 12~ 15d 的浸泡处理时间太短,致使育苗成功率低; 栽培方式试验结果显示, 每公顷45000 窝, 每窝双苗,受光
叶南北或近南北定向可明显提高产量.
关键词 果农间作模式 优化调控 玉米品种筛选 玉米芯育苗 栽培方式
Optimal adjustment on fruitcrop intercropping model . maize intercropping experiment. Bao Weikai, L iu
Zhaoguang and Q ian Nengbin ( Chengdu Institute of Biology , A cademia Sinica, Chengdu 610041) . Chin . J . A pp l .
Ecol . , 1999, 10(3) : 293~ 296.
The optimized adjustment experiment on an agr ofor estr y model o f apple trees intercropped with maize in dr y valley re
gion of upper reach of M injiang R iver show s that the maize varieties character ized by early or middle maturity and
short bodies were suitable for intercropping under apple tr ees. T hese varieties increased the economic output by 3. 9~
22. 0% , w hile decreased the competition w ith apple trees. The techniques of seedling in maize cores w ere simple and
practical. All treatments of seedling in maize core soaked with different fertilizer solutions could increase the crop yield:
the treatment w ith 3kg CaP2O5/ 50kgH2O had the highest increase of output, up to 36. 8% ; those with liquid dung ,
2. 5kg urea/ 50kg H2O, 1. 5kg urea/ 50kg H2O and 5kg compound fertilizer/ 50kg H2O also increased output by over
20% ; while t he tr eatment with 2kg CaP2O 5/ 50kg H2O increased output by 16. 7% . These concentrations of different
solutions were suitable for growing maize seedling s in maize cores in the test r eg ion, but the soaked time w ith 12~ 15
days was too short to decrease the seedling survival. The result from cultivation pattern experiment shows that cultiv a
tion w ith 45000 nests/ hm
2
, two seedlings per nest and no rthsouth direction of leaf str etching could significantly im
prove output.
Key words Fruitcrop intercropping , Optimized adjustment, Maize variety selection, Seedling in maize core, Cultiv a
tion pattern.
* 中国科学院# 八五∃重点资助项目( Z042)和中国科学院地奥科学
基金资助项目.
* * 通讯联系人.
1997- 10- 13收稿, 1997- 11- 24接受.
1 引 言
我国农林复合经营( Ag roforestry)历史悠久,有许
多已被实践证明了的成功模式类型, 果农间作就是分
布面积较大的代表类型之一[ 1, 5, 7] . 目前, 已有的研究
主要集中于生态和经济效益定量观测和评价[ 2~ 7]、模
式的建立 (果树种类及配置、结构、模式优化设计
等) [ 3, 4] ,而缺乏对果农间作模式优化调控的研究. 果
粮间作条件下最大的矛盾是果树与作物相互竞争可利
用资源 (光、热、水和土壤养分等 ) 而导致粮食减
产[ 1~ 3] .如何优化调控, 以进一步提高生态和经济效
益,这是当前我国该类复合经营亟待解决的关键问题.
在岷江上游干旱河谷区, 玉米是最重要的作物之一.农
民习惯于将苹果与玉米等作物间作 (在挂果盛期以
后) . 本文目的在于, 在现有经营方式条件下, 从筛选优
良的作物间作品种和合理的栽培方法入手进行果粮间
作优化调控试验,解决该区农民果粮间作的现实问题.
同时,试验结果也适合于非间作种植.
2 试验区自然条件与研究方法
2. 1 自然条件
试验区设在大沟流域段沟谷台地 15 年年生的苹果园中,
海拔 1730m.苹果东西向栽种, 株距 4m, 行距 5m. 苹果树高 2. 5
~ 3. 5m,基径 12. 90~ 15. 00cm, 平均冠(直)径 1. 5~ 2. 0m, 密
度为 470~ 500 株%hm- 2. 玉米试验就在行间进行 (行间作物种
植宽度 3~ 3. 5m) . 据离试验地约 1000m 的茂县气象站多年观
测,该区年均温 11. 0& , ∋ 10 & 的积温 3261. 3 & . 年降水量
494. 9mm,年均风速 4. 2m%s- 1 ,年蒸发量达 1355. 7mm,几乎全
年都存在大气干旱现象.日照时数量 1557h, 年均辐射量422. 2J
%cm- 2. 试验地土壤为千枚岩残坡积物发育而成的褐土类耕作
应 用 生 态 学 报 1999 年 6 月 第 10 卷 第 3 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Jun. 1999, 10( 3)(293~ 296
土,土层厚 50~ 60cm,含砾量高达 20% , 有机质含量 2. 70% ,
全氮含量 0. 235% , 全磷 0. 04% , 速效钾 10. 4mg%100g- 1 ,阳离
子代换量 17. 5, pH8. 2.上茬间作作物为中单 2 号玉米.
2. 2 玉米品种试验
供试品种有: M617 ∀ R10 试 113、自 330 ∀ R10 试 113、
帅花∀ R10 试 113、4088 ∀ R10 试 113、340 ∀ R10 试 113、
黄早 4∀ R10 试 113、中单 2 号、中单 14 号、中单 120、川农单
交 9号、农大 60、掖单 4 号等 15 个品种. 采用随机区组排列, 每
品种 3个重复,每小区 20m2 ( 2m ∀ 10m) , 每品种共 60m2. 按当
地常规方法播种、压膜、灌溉一次、施肥. 播种前土壤拌呋喃丹
消毒防虫害 ,种子温水浸泡 4h. 出苗后及时剥膜、匀苗, 每窝保
留两株壮苗. 定期观测展叶、株高、挂须、抽穗、扬花、结籽、壮
籽、成熟等.最后测定株高; 非可食部分生物量(根、茎、叶)、可
食部分生物量(经济产量) , 非可食部分生物量是通过全部称
重,侧含水换算而得小区干重, 按小区面积换算而得每公顷的
生物量,可食部分生物量是将小区所有玉米籽粒同时在天晴摊
开晾晒 5d 后的称重,再按小区面积换算而得每公顷的;测定 50
个玉米棒的长度、粗度、籽粒排列数、千粒重, 计算平均值,进行
比较分析.
2. 3 玉米芯育苗试验
选上一年的中单 2 号的、大小一致的玉米芯, 截为 8 ~
10cm 长, 用无机肥液浸泡处理, 以人粪尿浸泡、清水浸泡和不
用玉米芯 3 个处理为对照,各处理液浓度及处理时间如表 1, 所
用玉米品种为黄早 4 ∀ R10 试 113, 播种前种子用温水浸泡
4h.所有玉米蕊播种时间为 1993 年 4 月 24 日. 播种时, 将处理
后的玉米蕊直立于地上, 每一窝放入一粒饱满种子, 覆土 1 ~
2cm,直播种子是将地平整, 按每 2cm2 为一方格, 也覆土 1 ~
2cm,所有处理均盖薄膜保暖, 架高 50cm. 苗出土后, 在晴朗天
气,做到日晒两端, 中间膜, 夜盖膜.观察各处理发芽及出苗时
间,育苗结束后检查玉米芯不发芽的原因, 进行分析.
表 1 玉米芯处理方案一览表
Table 1 Treatment projects of maize cores by di fferent solutions of ferti liz
ers
处理
T reatment
编号
No.
浸泡浓度
Soaked concent rat ion
浸泡时间
Soaked t im e( d)
尿素 Urea N3 1. 5kg 尿素/ 50kg水 9
N5 2. 5kg 尿素/ 50kg水 9
(含 N46% ) N7 3. 5kg 尿素/ 50kg水 9
N10 5kg 尿素/ 50kg水 9
CaP2O 5 P4 2kg 过磷酸钙/ 50kg 水 9
(速效磷含量∋12% ) P6 3kg 过磷酸钙/ 50kg 水 9
复合肥 F3 1. 5kg 复合肥/ 50kg 水 9
Compound fertilizer F10 5kg 复合肥/ 50kg水 9
(含 NP2O 3K 2O T7 2. 5kg 复合肥/ 50kg 水 12
B2O 3MnOZnOMgO T10 2. 5kg 复合肥/ 50kg 水 15
S 2O 3CaO∋35% )对照 CK D0 直接播种 Seeding 0
D2 人粪尿浸泡 11months
Soaked w ith liquid dung
D3 清水浸泡 Soaked with water 9
2. 4 玉米芯苗栽培试验
当苗到 2 叶 1心时,选晴天揭膜炼苗, 3叶 1 心抢晴及时移
栽.栽培前平整土地, 同时提前用呋喃丹拌入土中, 杀死地下害
虫和防鼠害. 采用随机区组排列, 每种苗 3 个重复, 每小区
30m2 ,每种共 60m2 . 栽植时施过磷酸钙 (速效磷含量∋ 12% )
600kg%hm- 2 ,平均每窝施用 15g . 同时, 每窝施沤熟的有机肥
0. 3~ 0. 4kg 作底肥.追肥及其它管理按常规进行. 观测指标同
上(品种筛选试验) .
2. 5 栽培方式试验
所用玉米品种为黄早 4∀ R10 试 113 号, 试验分两组, 一
组为 45000 窝%hm- 2 ,每窝两株; 一组为 52500 窝%hm- 2 ,每窝 1
株;每组再分成两个亚组: 苗定向为东西和南北向 .试验设计
同品种试验.以上试验在 1993~ 1994年完成.
3 结果与分析
3. 1 品种筛选
1993年进行了第一次品种筛选试验,供试品种有
7个,其结果如表 2所示.在间套种玉米与果树栽培管
理尽量互不影响的前提下,套种玉米应不影响果树的
生长和管理.显然黄早 4 ∀ R10试 113号最好, 不仅
产量高(较对照) ,更重要的是植株矮小,而较少影响果
树壮果生长. 同时,较对照品种提前成熟 10~ 15d, 基
本上错开了果树收获的大忙时间. 其次,川农单交 9号
也较好. 1994年又进行了进一步的筛选(因无种子而
未继续川农单交 9号的试验) , 结果如表 3所示.除黄
早4 ∀ R10试 113较好外, 4088 ∀ R10试113和 340
∀ R10试 113 也好, 可提高产量 3. 9% ~ 22%, 都适
宜于岷江上游干旱河谷区大力发展, 均具有产量高而
株型矮的优良特点, 宜于与果树和其它作物间套混作
栽培.
表 2 1993年岷江上游干旱河谷区玉米品种试验结果
Table 2 Tested results on cultivation of various maize varieties at dry val ley
region of the upper Minjiang River in 1993
品种
Varieties
平均株高
Mean height
( cm)
生物量
Biomass
( kg%hm- 2)
经济产量
Output
( kg%hm- 2)
品种类型
Cult ivar type
黄早 4∀ R10试 113 1837 21880 9228 早熟
Early maturing
川农单交 9号 2083 26256 9169 中熟
Middle maturing
中单 14号 2125 29105 8947 中熟
Middle maturing
中单 120 1816 21173 7058 中熟
Middle maturing
掖单 4号 2118 27842 7088 中熟
Middle maturing
农大 60 2209 29972 7191 中熟
Middle maturing
中单 2号( CK) 2406 30721 9172 晚熟
Late maturing
3. 2 玉米芯育苗和栽培
3. 2. 1玉米芯育苗结果 试验利用玉米芯育苗、移栽
的理论根据就在于, 玉米芯作为种子的#营养袋∃和养
分供给库有很多独特的优点: 1)玉米芯本身是玉米生
长时所吸收的能量和养分的结晶, 用之育苗, 可达到能
量和养分归还于土壤之功效,有利于防止土壤退化和
294 应 用 生 态 学 报 10卷
表 3 1994年岷江上游干旱河谷区玉米品种试验结果
Table 3 Tested results on cultivation of various maize varieties at dry valley region of the upper Minjiang River in 1994
品种
Varieties
小区面积
Area
( m2)
株数
Plant number
平均株高
M ean height
( cm)
玉米棒长度
Maize ear lenght
( cm)
玉米籽行数
Num. of maize
kernel belt
单株产量
Yield per plant
( kg)
小区产量
Yield
( kg)
千粒重
1000w eight
( g)
经济产量
Output
( kg%hm- 2)
M 617 3∀ 20 411 200 16. 7 12. 7 0. 112 43. 3 260. 4 7215
帅花 Shuaihua 3∀ 20 388 185 17. 4 13. 9 0. 125 46. 1 295. 6 7672
自 330 Zi 330 3∀ 20 471 181 15. 8 15. 6 0. 114 51. 2 270. 2 8503
4088 3∀ 20 442 180 16. 1 15. 5 0. 158 67. 4 317. 3 11227
340 3∀ 20 452 165 16. 1 16. 6 0. 131 57. 0 265. 5 9502
黄早 Huangzao4 3∀ 20 391 175 13. 6 14. 7 0. 153 57. 0 262. 0 9525
中单 Zhongdan2 3∀ 20 376 210 18. 0 13. 7 0. 153 55. 2 317. 7 9165
表 4 岷江上游干旱河谷苹果间作地玉米芯育苗结果
Table 4 Results of raising maize seedlings by treated maize cores at intergrowing rows with apple trees in dry val ley of the upper Minjiang River(%)
N3 N5 N7 N10 P4 P6 F3 F10 T7 T10 D0 D2 D3
发芽率 Bud burst ing rate 90 80 66 30 95 80 81 60 72 77 98 99. 5 100
出苗率 Emergence of seedlings 70 15 6 2 70 50 43 3 4 3 95 94 88
壮苗率 Sound seedling rate 30 8 2. 1 0. 6 40 20 21 1 1. 3 1. 5 75 88 70
保持养分的平衡,促进玉米生长; 2)玉米芯可作为水分
的载体,供应种子发芽、幼苗生长所需水分, 也可以作
为营养体(库)和营养的载体. 利用以及处理玉米芯(肥
液浸泡) ,可达到施肥的效果,促进玉米幼苗阶段的生
长,可提高产量; 3)玉米芯育成的苗较不用玉米芯的苗
壮,移栽时方便,缓苗期无或极短; 4)玉米芯育苗, 一芯
一种子,可大大节约种子. 按常规播种(每窝约 5粒种
子) , 可节约种子约 60%; 5)玉米芯育苗将播种、施肥、
浇水、匀苗等多道工序结合进行,总体而言省时省力.
由表 4 可见, 发芽率最高的是对照处理组( D0、
D2、D3) ,其次是磷肥组( P4、P6)和复合肥处理组( F6、
F3、F10、T 10) , 最差的是氮肥组( N3、N5、N7、N10) .经
显著性检验,对照处理组差异不明显,其它各组均差异
显著.各组中,都随肥液浓度增加, 发芽率反而降低.各
处理间的出苗率和壮苗率有相似的变化趋势.最高的
都是对照组的, 其中又都以人粪尿处理最高; 其次是磷
肥处理组, 最差的是氮肥组和复合肥处理组. 3 组肥液
各处理中,出苗率和壮苗率均随浓度的增加而明显降
低.肥液处理效果很差.其原因是: 第一,本试验中肥液
浸泡玉米芯为 12~ 15d, 时间太短. 在种子发芽过程
中, 玉米芯腐化分解释放出的毒气(主要是 NH3 和
CH4)致使种子发酵而霉烂, 不能正常发芽,即使发芽
和出苗,也遭烧死,经检测这部分种子占未出苗种子的
65% ~ 88% . 浸泡肥液浓度越高, 这部分种子比例越
高.其中最高的是 N10 处理, 达88. 4% , 最少的为 P4
处理, 为 55%. 第二, 种子#倒栽∃入玉米芯中. 发的芽
向下,而根在上,不能及时出苗,使胚乳养分消耗完后,
仍不能进行光合作用, #闷死∃其中,即使最后挣扎出
土,也或#饿死∃或苗弱不经风而夭折. 这部分种子占
8%~ 17% .第三,地下害虫的危害.尽管播种前已对土
壤消毒(用呋喃丹) ,但仍有 2% ~ 10%的种子被部分
或完全啃吃,丧失发芽或出苗能力.部分覆土太厚也是
一个重要原因. 要求覆土 1~ 2cm ,有些厚达 5cm.过厚
的覆土加剧了种子的毒害、霉烂,人为增加了发芽种子
伸出土壤的时间.从以上的结果与分析表明, 玉米芯育
苗方法可行.同时, 在我们的帮助下, 当地农民试用粪
水处理玉米芯(约 10个月)育苗,出苗也达95. 3%. 但
其它肥液处理效果不好, 根本原因不在于方法本身,而
在于肥液浸泡处理时间太短.恰当的肥液浸泡处理时
间有待进一步研究确定.
3. 2. 2玉米芯苗的栽培结果 玉米芯苗栽培成活率均
较高,达 95% ~ 98. 4% (表 5) . 除对照组外, 显著性检
验表明,肥液浸泡各处理间无显著差异.而保存率均差
异明显,最高的是 D2,其次是 N3和 P4.成熟时总生物
量最高的是 P6(表 6) ,达 33366kg%hm- 2, 其次是 N3
( 24552kg%hm- 2)和 T7( 24365. 5kg%hm- 2 ) . 经济产量
最高的也是 P6,其次是 N3、N5、F10和 D2. 显然,肥料
液浸泡处理的生物量并不一定高于未经肥料液浸泡处
理的,但肥料液浸泡处理的经济产量均明显高于未经
肥料液浸泡处理的 D0和 D3, 表明玉米芯育苗技术能
显著提高经济产量, 根本原因就在于玉米芯经肥料液
浸泡达到了施基肥的目的而育壮苗,苗壮产量高. 结果
也暗示出 3kg 过磷酸钙( P6)可能是最佳的玉米芯肥
液浸泡浓度, 人畜尿粪水, 2. 5kg 尿素( N5) , 1. 5kg 尿
素( N3)和 5kg 复合肥( F10)也是较理想的玉米芯肥液
浸泡浓度.这与该区土壤严重缺 N和 P 密切相关.
3. 3 栽培方式
玉米在果树行间种植,其光合作用除受果树制约
外,主要是个体间的相互制约,因此密度是关键.受光
叶的张开方向也很重要. 在岷江上游干旱河谷区, 河谷
东西走向,夏季主风也东西行. 理论上, 植株成东西排
列成行, 使植株群体通风透气, 利于CO2交换;而受光
2953 期 包维楷等:果农间作模式优化调控研究 .玉米间作栽培试验
表 5 岷江上游干旱河谷苹果间作地玉米芯苗栽培成活率和保存率
Table 5 Survival percent and preserving rates of cultivated maize seedl ings with maize core at intergrowing rows with apple trees in dry valley of the upper
Minjiang River(%)
N3 N5 N7 N10 P4 P6 F3 F10 T7 T10 D0 D2 D3
成活率 Survival percent 98 90 88 80 95 88 92 85 80 82 80 98. 5 80
保存率 Preserving rate 95 88 86 70 94. 5 85 84. 5 78 80 80 80 97 78
表 6 岷江上游干旱河谷苹果间作地玉米芯苗栽培的产量测定结果
Table 6 Outputs of cultivated maize seedlings with maize core at intergrowing rows with apple trees in dry valley of the upper Minjiang River
编号
No.
平均株高
Mean h eight
( cm)
茎叶量
Stem and leaf
( kg%hm- 2)
根 量
Root amount
( kg%hm- 2)
玉米苞重
Maize ear w eight
( kg%hm- 2)
总生物量
Total biomass
( kg%hm- 2)
增长 Increase
(与 D0相比)
(%)
经济产量
Output
( kg%hm- 2)
增产 Increase
(与 D0相比)
(%)
N3 196 11532 2092. 5 10927. 5 24552 12. 8 8257. 5 21. 8
N5 187 11439 1813. 5 10137 23389. 5 7. 5 8471. 3 24. 9
N10 176 13950 2325 1462. 5 17737. 5 - 18. 5 7337. 3 8. 2
P4 178 9439. 5 2092. 5 10695 22227 2. 1 7912. 5 16. 7
P6 204 16972. 5 3952. 5 12741 33666 54. 7 9277. 5 36. 8
F3 180 15252 2232 11699. 4 23277. 9 6. 7 7097 4. 7
F10 191 9346. 5 2325 9393 21064. 5 - 3. 2 8325 22. 8
T7 190 10462. 5 2232 11671 24365. 5 12. 0 6915 2. 0
D2 179 9765 2234 10834. 5 22833. 5 4. 9 8212 21. 2
D0 9346. 5 1441. 5 10974 21762 0. 0 6780 0
D3 187 11346 1767 9532. 5 22645. 5 4. 0 6930 2. 2
叶南北张开, 减少叶幕重叠, 有利于光合作用和净生
产. 1993年观测也发现, 受光叶尤其是第 5、6、7、8叶
南北或近南北张开, 其单株产量比其它植株平均高
20%~ 30%, 最高达 0. 377kg. 因此 1994 年进行了栽
培方式(密度和叶张开方向)的试验,结果(表 7)表明,
植株群体结苞前后生长的叶南北或近南北张开,其产
量明显提高,密度大的,增产效果越显著.同时,也表明
果树下间作的玉米密度 45000窝%hm- 2,每窝双株,叶
定南北向,产量高,宜于在该区推广.
表 7 1994年岷江上游干旱河谷区间作栽培方式试验结果
Table 7 Tested results of maize cul tivation forms intergrowing with apple
trees in dry valley region of the upper Minjiang River
双苗
(东西向)
Double
seedlings
( EastWest)
双苗
(南北向)
Double
seedlings
( SouthNorth)
单苗
(东西向)
Single
seedling
( EastWest )
单苗
(南北向)
Single
seedling
( SouthNorth)
千粒重 240. 26 209. 29 245. 63 220. 97
1000w eight ( g)
经济产量 8202 10387 8418 9070
Output ( kg%hm- 2)
致谢 全部玉米供试品种均由本所 缪树华 研究员、何立明副
研究员提供,野外试验得到周瑾副研究员的帮助,特致谢忱.
参考文献
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作者简介 包维楷, 男, 1968 年 1 月生, 博士, 主要从事山地退
化及其恢复与重建、农林复合经营系统研究. 发表论文 17 篇.
Email: wkbao@ cd. col. com. cn
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