全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 艺 学 报 2006, 33 (5) : 995～1000
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 10 - 29; 修回日期 : 2006 - 04 - 28
基金项目 : 国家 ‘973’项目 (2006CB100200)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: ypp l@public1km1yn1cn)
辣椒玉米间作对病害的控制作用及其增产效应
孙 雁 1 周天富 2 王云月 1 陈建斌 1 何霞红 1 李成云 1 朱有勇 13
(1 云南农业大学教育部农业生物多样性与病害控制重点实验室 , 云南省植物病理重点实验室 , 云南昆明 650201; 2 云
南省文山州植保站 , 云南文山 663000)
摘 要 : 采用辣椒田间 (5～10行 ) 边行外各间作 1行玉米的方法进行 6种不同模式辣椒、玉米多样性
种植控制辣椒疫病 (Phytophthora capsici) 和玉米大斑病 (Helm inthosporium turcicum )、小斑病 (Helm inthospor2
iun m aydis) 的病害研究。结果表明 : 不同模式的辣椒、玉米间作对辣椒疫病和玉米大、小斑病的病害发生均
有显著的控制效果。与单作相比 , 间作对辣椒疫病的防治效果随辣椒行数的减少由 3510%逐渐增加到
6916%; 间作对玉米大、小斑病的控制效果随辣椒行数的增加由 4310%逐渐提高到 6913%。同时 , 辣椒玉米
间作可显著提高单位土地面积的生产能力和经济效益。其中 , 5行辣椒间作 2行玉米的复合产量和土地利用
率最高 , 但经济效益相对较低 ; 10行辣椒间作 2行玉米的复合产量和土地利用率相对较低 , 但经济效益最
高。与单作辣椒相比 , 辣椒玉米间作的总产值增加 1 683～2 012元 / hm2 , 增幅达 10% ～12%。证明利用辣椒
玉米间作提高物种多样性、增强农田稳定性可达到有效控制辣椒疫病和玉米大、小斑病的目的。
关键词 : 辣椒 ; 玉米 ; 间作 ; 病害控制
中图分类号 : S 64113; S 513; S 641 + 16 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2006) 0520995206
Effect of In tercropp ing on D isea se M anagem en t and Y ield of Ch illi Pepper
and M a ize
Sun Yan1 , Zhou Tianfu2 , W ang Yunyue1 , Chen J ianbin1 , He Xiahong1 , L i Chengyun1 , and Zhu Youyong13
(1 Key L abora tory of A griculture B iodiversity for Plan t D isease M anagem ent, M inistry of Educa tion, Key L aboratory for Plant
Pathology of Yunnan Province, Yunnan A gricu ltura l U niversity, Kunm ing, Yunnan 650201, China; 2 W ensan Prefecture Plant
Protection S tation of Yunnan P rovince, W ensan, Yunnan 663000, China)
Abstract: A field study was conducted to determ ine the most effective intercropp ing combination of chilli
and maize to reduce the occurrence of Phytoph thora blight ( PB) on chilli and Northern & Southern leaf blight
(NSLB ) on maize. The treatment combinations were MC5M , MC6M , MC7M , MC8M , MC9M , MC10M , M10
and C10 , (M , Maize; C, Chilli; 5 - 10, number of rows of maize or chilli per p lot). A ll intercrop combina2
tions reduced incidence of both PB and NSLB significantly over their counterpart monocrop s. The chilli maize
combination ofMC5M had the most drastic effect in reducing PB on chillies while MC10M p roved to be the best
combination for management of NSLB in maize. The incidence of PB increased and that of NSLB decreased
with increasing number of rows of chilli in the intercrop combination. The statistical analysis showed that all
intercropp ing system s had greater yields and econom ic advantage over their monocrop counterparts. Intercrop
combination ofMC5M had the greatest combined yield but smallest econom ic value whereasMC10M had the op2
posite effect. Maize and chilli yields per p lant increased gradually with the increasing rows of intercropped
chilli. The p rogramme establishes useful potential at farm 2level for using interspecific diversity as means to
imp rove control of PB and NSLB.
Key words: Chilli pepper; Maize; Intercropp ing; D isease management
辣椒是一种我国广泛种植、经济价值较高的蔬菜和调料作物 , 随着辣椒制品加工业的发展及农村
耕作制度改革和产业结构的调整 , 其栽培面积不断扩大。据统计 , 我国辣椒年种植面积已达 142万
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园 艺 学 报 33卷
hm2 , 约占世界辣椒生产面积的 15195% , 年产鲜、干椒 1 300亿 kg, 占世界辣椒总产量的 23109% ,
居世界首位〔1〕。
由辣椒疫霉菌 ( Phytoph thora capsici Leonian) 引起的辣椒疫病是我国和全世界辣椒生产上的一种
毁灭性病害 , 可借助土壤、空气、水流、风雨溅射和病株残体等传播途径引起辣椒、番茄、茄子、黄
瓜、南瓜、西瓜和葫芦等多种作物的根腐、颈腐以及叶、花、果和茎秆枯萎 , 从而导致严重减产并降
低产品质量〔2〕。辣椒疫霉寄主范围广、致病力强、存在有性和无性世代以及致病机理还不完全清楚 ,
给病害防治带来很大困难。当前生产上辣椒疫病仍以化学防治为主 , 不但污染环境 , 而且成本很高 ,
更容易使病原菌产生抗药性〔3〕。利用园艺性状优良和抗性稳定的抗、耐病品种是最有效的一种病害
控制手段 , 但抗病育种滞后〔2〕。合理轮作是控制辣椒疫病的另一种有效措施 , 然而在我国特别是城
市化进程发展过快的地区 , 未受病害感染、适合轮作的土地已变得越来越少。因此 , 需要寻求辣椒生
产和疫病防治的新方法。
玉米辣椒间作可降低夏季辣椒的 “日灼病 ”〔4〕, 并能有效控制辣椒病毒病的发生〔5〕。赵平等〔6, 7〕
对玉米辣椒间作条件下的养分吸收利用进行了研究 , 结果表明 , 间作可提高玉米地上部分的磷、钾含
量和降低辣椒的磷含量 , 单作与间作辣椒间的钾含量无明显差异。本文通过辣椒玉米间作 , 研究对辣
椒疫病和玉米大、小斑病的控制效果 , 以期获得一种有利于环境保护的病害控制措施。
1 材料与方法
111 试材
选用云南省文山州的特色辣椒品种 ‘邱北辣椒 ’为主栽作物 , 杂交玉米 ‘罗单 5号 ’为间栽作
物 , 进行田间间作病害控制试验。
112 方法
试验在云南省文山州红甸乡红甸村委会第一村民小组进行。前作玉米 , 冬季休闲 , 土壤为红壤 ,
肥力中等。试验设计为 5～10行的辣椒地两边各间作 1行玉米 , 间作玉米与辣椒错位种植 , 连同单作
对照共 8个处理 , 分别为 5行辣椒间作 2行玉米 (MC5M )、6行辣椒间作 2行玉米 (MC6M )、7行辣
椒间作 2行玉米 (MC7M )、8行辣椒间作 2行玉米 (MC8M )、9行辣椒间作 2行玉米 (MC9M )、10
行辣椒间作 2行玉米 (MC10M )、单作辣椒 (C10 ) 和单作玉米 (M10 ) 各 10行。每处理 3次重复 , 随
机区组排列 , 小区面积 20 m2。小区间开排水沟 , 沟宽 60 cm, 深 30 cm。小区周围空闲地带按相同规
格种植辣椒。
3月中旬进行辣椒育秧 , 播种前用敌克松 (2～3 g/m2 ) 进行苗床消毒和 018%甲基托布津种子处理
24 h。5月中上旬进行大田试验 , 选用大小基本一致的辣椒无病壮苗进行移栽 , 同时进行玉米播种。间
作和单作辣椒的株行距均为 40 cm ×50 cm。间作玉米株距 50 cm; 单作玉米株行距同辣椒。单作和间作
辣椒、单作玉米每公顷施用底肥农家肥 115 t和复合肥 (N∶P∶K = 15∶15∶15) 225 kg。辣椒发棵后结合中
耕除草 , 追施尿素 450 kg/hm2 , 花期结合除草再追尿素 150 kg/hm2。间作玉米整个生长周期不施任何肥
料。辣椒八九成熟时收获 , 扎把挂晒。小区产量以干椒和玉米干籽粒计算。
113 病害调查
辣椒定植成活后每小区标记 30株 , 每隔 15 d调查辣椒疫病发生情况 , 直至收获。将辣椒疫病分
为 6级 , 0级为无病 ; 1级为个别叶片或果实发病 ; 2级为 1 /4以下叶片或果实发病 ; 3级为 1 /3以下
叶片或果实发病 ; 4级为 1 /2以下叶片或果实发病 ; 5级为 2 /3以上叶片或果实或茎秆发病、整株萎
蔫、死亡。
玉米乳熟期开始调查玉米大、小斑病 , 每小区调查 20株 , 每株调查 5叶。将玉米大、小斑病分
为 6级 : 0级表示无病害 ; 1级表示病斑占叶面积 5% ; 2级表示病斑占叶面积 10% ; 3级表示病斑占
叶面积 25% ; 4级表示病斑占叶面积 40% ; 5级表示病斑占叶面积 65%以上。
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5期 孙 雁等 : 辣椒玉米间作对病害的控制作用及其增产效应
114 数据分析
以发病高峰期的病害结果、作物产值和土地当量比 (Land equivalent ratio, LER)〔8〕来衡量不同处
理的总体表现。试验数据采用 DPS数据处理系统进行分析〔9〕。发病率、病情指数、病害防治效果和
土地当量比的计算公式分别为 : 发病率 ( % ) =病株 (叶 ) 数 /调查总株 (叶 ) 数 ×100; 病情指数
= ∑ [病株 (叶 ) 数 ×病级数值 ] / [调查总株 (叶 ) 数 ×最高病级数值 ] ×100; 防治效果 ( % )
= (对照病情指数 -处理病情指数 ) /对照病情指数 ×100; 土地当量比 = (间作玉米产量 /单作玉米
产量 ) + (间作辣椒产量 /单作辣椒产量 )。
2 结果与分析
211 辣椒玉米间作对辣椒疫病和玉米大、小斑病的控制
21111 对辣椒疫病的控制效果 试验结果表明辣椒玉米间作对辣椒疫病有显著的控制效果。单作辣
椒 (C10 ) 的发病率为 3313% , 6个间作处理的发病率为 2010% ～2617% , 较单作时降低 6167% ～
13133%。除 10行辣椒 2行玉米 (MC10M ) 发病率与单作辣椒的差异不显著外 , 其余 5个间作处理均
达到显著水平 , 其中 5行辣椒 2行玉米达到极显著水平。
单作辣椒的病情指数为 1514, 不同间作处理间的病情指数为 417～1010。间作辣椒的病情指数较
单作降低 5138～10171, 相对防效为 3510% ～6916%。6个间作处理与单作辣椒的差异均达到极显著
水平 (表 1)。
表 1 不同辣椒玉米间作对病害的控制效果
Table 1 Con trolling effects on d isea se occurrences in f ields of ch illi pepper2ma ize in tercropp ing
处理
Treatment
辣椒疫病
Phytophthora blight
发病率
Incidence ( % )
病情指数
D isease index
防效
Efficiency ( % )
玉米大、小斑病
Northern and southern leaf blight
发病率
Incidence ( % )
病情指数
D isease index
防效
Efficiency ( % )
MC5M 2010 bB 417 cB 6916 2513 bB 619 bB 4310
MC6M 2212 bAB 613 bcB 5818 2410 bcB 617 bBC 4511
MC7M 2313 bAB 614 bcB 5816 2113 bcB 513 cBC 5611
MC8M 2319 bAB 616 bcB 5619 2010 bcB 418 bcBC 6015
MC9M 2414 bAB 817 bB 4316 1817 cB 413 cBC 6419
MC10M 2617 abAB 1010 bB 3510 1812 cB 317 cC 6913
C10 3313 aA 1514 aA
M10 3417 aA 1212 aA
注 : 经 Duncanpis新复极差法分析 , 具有相同字母的处理间差异不显著 (小写字母表示显著水平 P≤0105, 大写字母表示显著水平
P≤0101)。
Note: According to Duncan’ s multip le range test, means (of three rep licates) followed by the same letter due not differ significantly ( small
letter for P≤ 0105 and cap ital letter for P≤ 0101) .
结果还表明 , 间作处理中辣椒疫病的发病率和病情指数随小区内辣椒行数的减少而逐渐降低 , 即
疫病控制效果随辣椒行数的减少而增加。不同间作处理间的发病率无显著差异 , 病情指数除 5行辣椒
2行玉米与 9行或 10行辣椒 2行玉米处理差异达显著水平外 , 其余间作处理间也无显著差异 (表 1)。
综上所述 , 5行辣椒 2行玉米间作对辣椒疫病的控制效果最好。
21112 对玉米大、小斑病的控制效果 辣椒玉米间作对玉米大、小斑病也有明显的控制效果。单作
玉米的发病率和病情指数分别为 3417%和 1212, 不同间作处理间的发病率和病情指数分别为 1812%
～2513%和 317～619。间作玉米大、小斑病的发病率较单作玉米降低 9134% ～16145% , 病情指数较
单作降低 512～814, 相对防效达 4310% ～6913%。不同间作处理中 , 玉米大、小斑病的发病率和病
情指数与单作时的差异均达到极显著水平 (表 1)。
从表 1可见 , 间作玉米的大、小斑病发病率和病情指数均表现为随小区内辣椒行数的增加而逐渐
降低 , 即玉米大、小斑病控效果随辣椒行数的增加而增加。其中 , 9或 10行辣椒 2行玉米与 5行辣
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椒 2行玉米的大、小斑病发病率差异达显著水平 , 7、9、10行辣椒 2行玉米与 5行辣椒 2行玉米的
大、小斑病病情指数差异达显著水平 , 其余各间作处理间的均无显著差异 (表 1)。综上所述 , 10行
辣椒 2行玉米间作对玉米大、小斑病的控制效果最好。
212 辣椒玉米间作对土地利用率、产量和产值的影响
21211 辣椒玉米间作的土地利用率 不同的辣椒玉米间作处理因作物布局不同而存在土地利用程度
的差异。供试玉米品种的生育期与辣椒的大田生长期相近 , 利用土地当量比 (LER) 可恰当反应间作
复合群体与单作群体的土地利用率。土地当量比值有 3种情况 : ①LER > 1说明辣椒玉米间作彼此互
惠有利 , 有间作优势 , 单位面积的间作产量比单作产量高。②LER = 1说明 2种作物间作需要的土地
面积与其单作面积相等 , 土地利用率相同 , 间作无优势。③LER < 1说明作物间竞争激烈 , 间作降低
土地利用率并导致减产。
从表 2可知 , 辣椒玉米间作均可有效提高单位土地面积的利用率 , 提高幅度为 26% ～34%。其
中 5行辣椒间作 2行玉米的 LER (1134) 最高 , 说明相同的间作总产量在单作条件下多需要 34%的
土地面积才能获得 , 而 9行辣椒间作 2行玉米的 LER (1126) 最低。
表 2 不同辣椒玉米间作的产量、产值和土地当量比表现
Table 2 The y ield, production va lue and land equ iva len t ra tio in d ifferen t in tercrop m odes
处理
Treatment
辣椒产量
Yield of dried pepper fruits
( t /hm2 )
玉米产量
Yield of maize grains
( t /hm2 )
玉米单株产量
Maize grains per p lant
( g/p lant)
土地当量比
Land equivalent ratio
总产值
Crop value
(万元 / hm2 )
MC5M 2. 4 fF 2. 9 bB 144. 5 eE 1. 34 aA 1185
MC6M 2. 5 eEF 2. 7 cC 159. 7 dD 1. 32 bAB 1186
MC7M 2. 5 dDE 2. 6 dD 183. 6 cC 1. 31 bB 1186
MC8M 2. 5 dCD 2. 3 eE 190. 1 bAB 1. 28 cC 1185
MC9M 2. 6 cC 2. 1 fF 187. 3 bcB 1. 26 dC 1184
MC10M 2. 7 bB 2. 0 fF 199. 5 aA 1. 28 cdC 1188
C10 2. 8 aA 1167
M10 6. 2 aA 123. 6 fF 0187
注 : 产值以市场价干椒 6100元 / kg、玉米籽粒 1140元 / kg计算。
Note: Crop values based on market p rices of 6100 Yuan RMB per kg for dried pepper fruits and 1140 Yuan RMB per kg for maize grains.
21212 辣椒玉米间作对产量的影响 试验结果表明 , 虽然辣椒玉米间作可显著降低辣椒疫病的发病
程度 , 但间作小区的干椒产量明显低于单作小区产量 , 间作对辣椒产量的影响程度随小区内辣椒行数
的减少而逐渐增加。5行辣椒 2行玉米的干椒产量较单作时下降 0137 t/hm2 , 降低幅度达 13138%。
10行辣椒 2行玉米的干椒产量较单作下降 0113 t/ hm2 , 降幅为 4166% (表 2)。说明玉米与邻近的辣
椒存在明显的竞争关系 , 间作对玉米产量的形成有利而对辣椒不利。
虽然间作玉米的产量随辣椒行数的增加而降低 , 但单株产量分析表明玉米单株产量有随辣椒行数
增加的趋势。10行辣椒 2行玉米的小区玉米株数为 20株 , 其单株产量较单作玉米增加 7519 g, 5行
辣椒 2行玉米的小区玉米株数为 40株 , 其单株产量较单作玉米增加 2019 g。说明随着辣椒行数的增
加 , 辣椒玉米间的竞争逐渐减弱。
21213 辣椒玉米间作对产值的影响 从表 2还可看出 , 辣椒玉米间作与产值较高的单作辣椒相比具
有显著的经济效益 , 辣椒玉米复合群体的总产值较单作辣椒增值 0117～0120万元 / hm2 , 增幅达
1011% ～1210%。其中 , 单作辣椒的产值为 1167万元 /hm2 , 5行辣椒 2行玉米和 10行辣椒 2行玉米
的复合产值分别为 1185 万元 / hm2和 1188 万元 / hm2 , 分别较单作辣椒增值 0118 万元 / hm2 和
0120万元 / hm2 , 效益分别增加 1019%和 1210%。
综上所述 , 5行辣椒与 2行玉米间作的辣椒疫病控制效果最好和土地利用效率最高 , 但玉米大、
小斑病的控制效果和经济效益相对较低 ; 10行辣椒与 2行玉米间作的玉米大、小斑病控制效果最好
和经济效益最高 , 但辣椒疫病的控制效果和土地利用效率相对较低。
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5期 孙 雁等 : 辣椒玉米间作对病害的控制作用及其增产效应
3 讨论
作物合理的种间间作具有高产稳产、有效利用土地资源、改良土壤肥力等特点而在发展中国家得
到广泛应用〔10〕。虽然在作物多样性控制病虫害功能方面的认识较晚 , 农学家们已经开始意识到其潜
在的作用和巨大的应用前景〔11〕。
本研究表明辣椒玉米间作对辣椒疫病和玉米大、小斑病均具有显著的控制效果 , 对玉米病害的控
制效果略优于辣椒病害 (间作玉米群体低于辣椒 )。目前 , 辣椒玉米间作降低辣椒疫病和玉米大、小
斑病的作用机理仍然不十分清楚。
不同作物和作物病害以及土壤生物间存在许多方面的互作。例如 , 间作改变了亲和寄主的空间分
布致使病害的传播和侵染受到影响 (稀释效应 ) ; 不同作物在生长和成熟时期植株高度上的差异 , 形
成间作田块中高低起伏的表面不利于病害发生 (阻挡效应或捕蝇纸效应 ) ; 间作土壤中有益微生物和
原生动物的增加对有害病菌的抑制 (拮抗或捕食作用 )〔12〕。不同作物间作所形成的微气候环境 (相对
湿度、温度和露珠形成等 ) 也可能对病菌的侵染产生影响 ; 非寄主病菌孢子产生的诱导抗性也可能
是病害减轻的一个原因 , 作物间根际分泌物同样也可能诱发植株对病害侵染产生寄主抗性。上述因素
在病害控制方面的作用有待进一步研究。
试验研究还表明辣椒玉米间作具有明显增产潜力和经济效益。原因可能是单位面积作物的种植密
度增加而产生的密植效应 ; 玉米辣椒一高一矮在空间上形成垂直高差 , 充分利用农田生态位和变平面
用光为立体分层用光 , 使田间光截获能力大大提高 , 整个农田系统的光热资源得到充分利用。同时 ,
由于改善了农田生态条件和发挥作物群体边际效应 , 使作物的产量 (玉米单株产量 ) 和品质得以提
高。
尽管由于玉米的保护使得间作辣椒的疫病得到有效控制以及间作作物的复合产量和总产值均高于
单作辣椒 , 但辣椒在不同间作处理小区的产量总是低于单作小区 , 且随小区内玉米植株数量的增加而
降低。
M idmore等〔5〕的辣椒玉米间作结果表明 , 辣椒果实数量 (个 /m2 ) 与玉米群体 (株 /m2 ) 负相关 ,
间作主要通过降低辣椒果实数量或坐果率而影响产量。间作辣椒减产的原因可能是玉米与周围辣椒植
株间存在光线、空间和土壤养分吸收利用上的竞争。W ien等〔13〕的研究表明 , 适度的遮荫可提高辣椒
产量 , 而过度遮荫则导致辣椒落花落果。赵平等〔6, 7〕的盆栽试验表明 , 间作可以提高玉米磷、钾的吸
收总量和生物学产量 , 降低辣椒磷素养分的吸收总量和生物学产量。本试验由于间作玉米在整个生长
期内均没有施用任何化肥和农家肥且与边行辣椒间的距离较近 (10～12 cm ) , 加剧了间作玉米与相
邻辣椒在光照、空间和养分利用上的竞争 , 致使辣椒出现较大程度的减产。
虽然不同作物的植株随意间作理论上可使病害的减轻达到最大化〔14〕, 但农事操作上较为困难。
行间间作容易做到不同作物的单独管理 , 每公顷辣椒玉米间作中玉米的播种和成熟时的收获贮藏只需
增加 15个工时 , 产值却增加 0118～0120万元。同时减少了农药的使用量 , 使生态环境得到保护 , 因
此辣椒玉米间作是一项值得提倡的病害控制技术。鉴于 5行辣椒 2行玉米的辣椒疫病控制效果最好和
土地利用效率最高 , 但玉米大、小斑病的控制效果和经济效益相对较低 ; 10行辣椒 2行玉米的玉米
大、小斑病控制效果最好和经济效益最高 , 但辣椒疫病的控制效果和土地利用效率相对较低 , 应用时
可根据当地病害发生的程度以及作物的市场价值进行选择。同时注意间作玉米的施肥问题以缓和玉米
与辣椒在养分吸收利用上的竞争压力。
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