全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(3): 556−562 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家重点基础研究发展计划(973 计划)项目(2011CB100400), 国家科技支撑计划项目(2012BAD14B16-04)和广东省科技计划项目
(2012A020100003)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 王建武, E-mail: wangjw@scau.edu.cn, Tel: 020-38604886
第一作者联系方式: E-mail: ywt111@163.com
Received(收稿日期): 2013-07-11; Accepted(接受日期): 2013-11-25; Published online(网络出版日期): 2014-01-16.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20140116.1609.008.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.00556
甘蔗-大豆间作和减量施氮对甘蔗产量和主要农艺性状的影响
杨文亭 1,2 李志贤 1,3 赖健宁 1 吴 鹏 1 章 莹 1 王建武 1,*
1 华南农业大学热带亚热带生态研究所, 广东广州 510642; 2 江西农业大学农学院, 江西南昌 330045; 3 湖南科技大学煤炭资源清洁
利用与矿山环境保护湖南省重点实验室, 湖南湘潭 411201
摘 要: 甘蔗-大豆间作逐渐得到推广应用。我们于 2009—2011年连续 3年在华南农业大学农场进行大田定位试验, 探
讨甘蔗-大豆间作和减量施氮对甘蔗产量和主要农艺性状的影响。试验设置 3 种种植模式(甘蔗-大豆(1∶1)间作、甘蔗-
大豆(1∶2)间作、甘蔗单作)和 2种施氮水平(常规施氮, 525 kg hm–2和减量施氮, 300 kg hm–2)。结果表明, 施氮水平连续
3年对甘蔗产量均无显著影响; 相比甘蔗单作, 甘蔗-大豆间作模式在 2010年显著降低了甘蔗产量, 但 2009、2011年和
3年均值都表明间作模式对甘蔗产量无显著影响。3年结果表明施氮水平对甘蔗的主要农艺性状均无显著影响; 种植模
式对甘蔗株高没有显著影响, 但显著影响了甘蔗茎粗、有效茎数和单株产量, 与甘蔗单作相比, 2009年的甘蔗-大豆间作
显著降低了甘蔗有效茎数, 2011年甘蔗-大豆间作模式下的甘蔗茎粗和单株产量均显著大于甘蔗单作。相关分析表明, 甘
蔗产量与甘蔗单株产量、有效茎数和株高均呈正相关, 其中甘蔗-大豆(1∶2)间作模式下甘蔗产量与单株产量呈极显著正
相关(P<0.01), 减量施氮水平下的甘蔗-大豆(1∶2)间作模式的甘蔗产量与有效茎数呈显著正相关(P<0.05)。综合来看, 减
量施氮和间作大豆对甘蔗产量影响不显著, 对甘蔗主要农艺性状也没有显著负面影响。从节约成本和维持甘蔗产量来考
虑, 减量施氮水平下的甘蔗-大豆(1∶2)间作模式具有一定的可行性。
关键词: 甘蔗-大豆间作; 产量; 氮素; 株高; 有效茎数
Effects of Sugarcane-Soybean Intercropping and Reduced Nitrogen Application
on Yield and Major Agronomic Traits of Sugarcane
YANG Wen-Ting1,2, LI Zhi-Xian1,3, LAI Jian-Ning1, WU Peng1, ZHANG Ying1, and WANG Jian-Wu1,*
1 Institute of Tropical and Subtropical Ecology, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2 College of Agronomy, Jiangxi
Agricultural University, Nanchang 330045, China; 3 Hunan Province Key Laboratory of Coal Resources Clean-utilization and Mine Environment
Protection, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, China
Abstract: Sugarcane-soybean intercropping patterns are gradually popularized and applied in China. Three years continuous
(2009–2011) field experiments were conducted in South China Agricultural University, Guangzhou to investigate the effect of
sugarcane-soybean intercropping systems on yield and major agronomic traits of sugarcane. The experiments with randomized
block design include six treatments with two rates of N fertilizer (reduced nitrogen application, 300 kg ha–1; normal nitrogen ap-
plication, 525 kg ha–1) and three cropping patterns [sugarcane monocropping, sugarcane-soybean (1:1) intercropping, sugar-
cane/soybean (1:2) intercropping]. The results showed that nitrogen rates had no effect on sugarcane yield and agronomic traits in
2009–2011. Compared with sugarcane monocropping, sugarcane-soybean intercropping patterns obviously reduced sugarcane
yield only in 2010, and no significant influence in sugercane yield in 2009, 2011 as well as average of the three years. Cropping
patterns had no significant influence on plant height in 2009–2011. Compared with sugarcane monoculture, sugarcane-soybean
intercropping patterns obviously reduced the sugarcane millable stalks in 2009, significantly increased sugarcane stem diameter
and yield per plant in 2011. Sugarcane yield had positive correlation with yield per plant, millable stalks and plant height. Sugar-
cane yield had highly significant positive correlation with yield per plant in sugarcane/soybean (1:2) intercropping (P<0.01). Sug-
arcane yield had significant correlation with millable stalks in sugarcane/soybean (1:2) intercropping under reduced nitrogen ap-
plication (P<0.05). In conclusion, reduced nitrogen application and intercropping patterns had no negative influence on sugarcane
第 3期 杨文亭等: 甘蔗-大豆间作和减量施氮对甘蔗产量和主要农艺性状的影响 557


agronomic traits in 2009–2011, and significant effect on sugarcane yield based on average values of the three years. Sugar-
cane-soybean intercropping pattern with reduced nitrogen application is feasible in practice in consideration of saving cost and
sustaining sugarcane yield.
Keywords: Sugarcane-soybean intercropping; Yield; Nitrogen; Plant height; Millable stalks
甘蔗(Saccharum sinensis Roxb)是热带、亚热带地区的
主要经济作物和糖料作物, 我国糖料近 90%都来源于甘
蔗。甘蔗的种植行距较宽(100~120 cm), 从播种到封行需
4~6 个月, 即使宿根也需 3~4 个月[1], 这个阶段蔗苗对生
长资源如光照、水分、养分需求量不高, 对光热等自然资
源是一种极大的浪费[2]。因此, 根据互利共生原则和作物
的生物学特性, 建立合理的甘蔗间作模式, 有利于充分利
用资源, 达到增产增效、用地与养地相结合的目的[3-5]。
甘蔗与豆科作间作物是国内外普遍探讨的间作模式,
其中甘蔗间作大豆在广西和广东较为普遍[6-8]。目前, 国
内外学者在探讨甘蔗间作模式的过程中比较重视研究间
作对甘蔗产量的影响。有研究表明甘蔗与豆科作物间作
降低了甘蔗产量 , 对甘蔗品质没有显著影响 , 但能够增
加种植户的纯收入 [9]。而冯奕玺 [6]研究表明甘蔗-大豆间
作能够使甘蔗增产。孟庆宝等[7]研究发现甘蔗-大豆间作
对甘蔗产量无显著影响 , 但能够改善甘蔗的品质 , 提高
甘蔗种植的经济效益。同时 , 我国蔗田普遍存在超量施
肥、偏施氮肥的问题 [10-12], 氮肥利用率较低 , 也容易引
起土壤酸化、地力退化和环境污染[13]。本文以甘蔗间作
大豆为种植模式为研究对象, 通过 3 年的大田定位试验
探讨种植模式和施氮水平对甘蔗产量和主要农艺性状的
影响 , 旨在筛选高产高效的甘蔗种植模式 , 为促进蔗区
农业的可持续发展提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
广州市华南农业大学农场(23°08′ N, 113°15′ E)地处
亚热带, 属典型的季风海洋气候, 光热资源充足, 年日照
时数 1289~1780 h, 太阳辐射总量 105.3 kJ cm–2, 年平均
气温 21.9~22.8℃, 极端最高气温 38.6~39.3℃, 极端最低
气温 0~2.3℃, 年平均降雨量 1384~2278 mm, 约 85%的降
水集中在 4月至 9月。试验地土壤为赤红壤, 耕层含有机
质 21.08 g kg–1、碱解氮 75.38 mg kg–1、速效磷 75.04 mg
kg–1、速效钾 61.71 mg kg–1。
1.2 试验材料及田间设计
甘蔗品种粤糖 00-236 (Saccharum sinensis Roxb. cv.
Yuetang 00-236)由华南农业大学农场提供, 其特点是特早
熟、高糖、高产、萌发快而整齐、萌芽率高、分蘖力强、
成茎率高。供试大豆品种毛豆 3 号(Glycine max L. cv.
Maodou 3)由华南农业大学农学院年海教授课题组提供,
为早熟品种, 生育期约为 100 d。
采用施氮水平、种植模式二因素设计, 两种施氮水平,
3种甘蔗种植模式, 共设 6个处理(表 1)。参考当地甘蔗施
氮量, 设常规施氮水平为 525 kg hm–2, 减量施氮为 300 kg
hm–2。采取随机区组设计, 3次重复, 小区长为 5.5 m, 宽
为 4.8 m, 小区面积为 26.4 m2。甘蔗行距 120 cm, 每小区
种植 4行, 每行 38段双芽苗, 大豆行距 30 cm, 株距 20 cm,
每行种 25 穴, 每穴在苗期定植 2 株。在甘蔗-大豆(1∶1)
间作和甘蔗-大豆(1∶2)间作模式中分别种植 4行和 8行大
豆 , 甘蔗-大豆(1∶1)模式中大豆种植在蔗行正中间 , 甘
蔗-大豆(1∶2)模式中大豆行距为 30 cm。
2009年田间试验于 2月 20日播种甘蔗, 2月 21日播
种大豆, 5月 21日收获大豆, 2010年 1月 10日收获甘蔗。
2009 年 2 月 18 日施甘蔗基肥[氯化钾(Canpotex, Canada)
150 kg hm–2, 过磷酸钙(广西西江化工有限公司 , 中国)
1050 kg hm–2, 复合肥 (Norsk Hydro, Norway)(N∶P∶
K=15∶15∶15) 750 kg hm–2], 4月 23日追施甘蔗攻蘖肥,
包括氯化钾 300 kg hm–2, 以及常规施氮处理的尿素(河南
骏马化工集团, 中国) 225 kg hm–2、减量施氮处理尿素 113
kg hm–2; 7 月 1 日施甘蔗攻茎肥, 常规施氮追施尿素 672
kg hm–2, 减量施氮追施尿素 295 kg hm–2。甘蔗-大豆间作
种植采取的是畦沟模式, 大豆种植在畦上, 畦宽 90 cm,
甘蔗种植在沟里, 沟宽 30 cm (图 1)。甘蔗基肥施在种植
甘蔗的沟里, 然后盖层细土(5 cm), 以后追肥全部施在种
植甘蔗的沟里, 再培土, 大豆整个生育期不施肥, 间作模
式下的大豆收获后将叶和茎秆还田于蔗行, 并覆土, 原先
种植大豆的畦成为沟, 有利于排水。其他田间管理与当地
甘蔗种植保持一致。

表 1 甘蔗-大豆间作模式田间试验设计
Table 1 Field experimental design of sugarcane-soybean intercropping patterns
处理
Treatment
施氮水平
Nitrogen rate (kg hm–2)
种植方式
Cropping pattern
MS-N1 300 甘蔗单作 Monocropping sugarcane
SB1-N1 300 甘蔗-大豆间作(1:1) Sugarcane-soybean
SB2-N1 300 甘蔗-大豆间作(1:2) Sugarcane-soybean
MS-N2 525 甘蔗单作 Monocropping sugarcane
SB1-N2 525 甘蔗-大豆间作(1:1) Sugarcane-soybean
SB2-N2 525 甘蔗-大豆间作(1:2) Sugarcane-soybean
558 作 物 学 报 第 40卷


图 1 甘蔗-大豆间作种植示意图
Fig. 1 Schematic diagram of sugarcane-soybean intercropping systems

2010年 3月 15日播种甘蔗, 3月 16日播种大豆, 6月
20日收获大豆, 12月 26日收获甘蔗。2010 年 3月 13日
施甘蔗基肥, 5月 8日追施甘蔗攻蘖肥, 7月 1日施甘蔗攻
茎肥。其他田间管理与 2009年保持一致。
2011年 2月 26日播种甘蔗, 3月 6日播种大豆, 6月 2
日收获大豆, 12月 18日收获甘蔗。2011年 2月 26日施甘
蔗基肥, 5月 7日追施甘蔗攻蘖肥, 6月 25日施甘蔗攻茎
肥。其他田间管理与 2009年保持一致。
1.3 产量和主要农艺性状
收获各小区第3行用于测产。从各小区第3行随机取10
株测定株高、茎粗和茎重, 以小区全部甘蔗数统计有效茎
数, 换算成每公顷数量。
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2003和 SPSS 13.0软件处理和统
计分析数据, 用 Duncan’s 多重比较方法检验差异显著性
(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 不同种植模式和施氮水平对甘蔗产量的影响
从表 2可以看出, 各年和 3年均值结果均表明相同施
氮水平下, 种植模式对甘蔗产量无显著影响。2010年的甘
蔗种植模式中, 减量施氮水平的, 间作模式(SB1 和 SB2)
中甘蔗产量比单作分别下降 16.92%和 16.01%, 差异达显
著水平; 常规施氮水平下, 间作模式甘蔗产量比甘蔗单作
也降低了, 但无显著差异。从 2009—2011 年和 3 年平均
值来看, 相同种植模式下, 施氮水平对甘蔗产量均无显著
影响。双因素方差分析表明, 2010年的种植模式显著影响
了甘蔗产量, 甘蔗间作一定程度上降低了甘蔗产量, 施氮
水平则无显著影响。
年际间, 减量施氮水平下不同种植模式的甘蔗产量 3
年间无显著差异。常规施氮水平下, MS 模式下, 2010 和
2011年的甘蔗产量均显著低于 2009年, 2010年与 2011年
之间没有显著差异; SB1模式下, 2010年和 2011年的甘蔗
产量和 2009年之间无显著差异, 但 2010年的甘蔗产量显
著低于 2011年; SB2模式下, 3年的甘蔗产量之间都无显
著差异, 体现了良好的甘蔗产量稳定性。
2.2 不同种植模式和施氮水平对甘蔗主要农艺性状的影响
从单因素方差分析来看(表 3), 在 2009 年中, 不同的
种植模式对甘蔗株高、茎粗和单株产量均无显著影响, 但
是对甘蔗有效茎数产生了显著影响。常规施氮水平下, 两

表 2 2009、2010和 2011年不同种植模式和施氮水平下的甘蔗产量
Table 2 Sugarcane yield under different cropping patterns and nitrogen levels in 2009, 2010, and 2011 (t hm–2)
处理
Treatment
2009 2010 2011 3年均值
Average yield
MS-N1 119.07±16.94 Aa 125.07±4.54 Aa 127.40±14.25 Aa 123.84±10.36 Aa
SB1-N1 126.06±4.15 Aa 103.91±6.92 Ab 128.57±11.66 Aa 119.51±4.68 Aa
SB2-N1 135.15±10.71 Aa 105.04±3.05 Ab 126.02±13.83 Aa 122.07±7.14 Aa
MS-N2 142.53±3.86 Aa 117.65±5.55 Bab 112.47±3.30 Ba 124.22±1.94 Ba
SB1-N2 113.28±0.13 ABa 107.83±6.20 Bb 126.08±5.48 Aa 115.73±3.52 ABa
SB2-N2 115.56±9.85 Aa 114.71±2.60 Aab 119.60±12.75 Aa 116.62±6.77 Aa
双因素方差分析的结果 Results of two-way ANOVA test (F)
氮水平 N level 0.15 0.25 0.77 0.32
间作 Intercropping 0.70 5.05* 0.23 0.55
间作×氮水平 Intercropping × N level 3.03 1.48 0.17 0.11
数值为平均值±标准误, 表中同行后面的不同大写字母和同列数字后的不同小写字母表示利用 Duncan’s 检验分别在 0.01 和 0.05
水平上差异显著, 双因素方差分析结果中 * 表示显著差异(P<0.05)。
Values are mean±SE, values followed by different small letters in a column and by different capital letters in a row are significantly dif-
ferent at 0.01 and 0.05 probability levels as tested by Duncan’s; * refers to significant difference at 0.05 probability level in the results of
two-way ANOVA test.
第 3期 杨文亭等: 甘蔗-大豆间作和减量施氮对甘蔗产量和主要农艺性状的影响 559


表 3 2009年不同种植模式和施氮水平对甘蔗主要农艺性状的影响
Table 3 Effect of different cropping patterns and nitrogen levels on sugarcane major agronomic traits in 2009
处理
Treatment
株高
Plant height (cm)
茎粗
Stem diameter (mm)
有效茎数
Millable stalks (×104 hm–2)
单株产量
Yield per plant (kg)
MS-N1 284.33±7.26 a 27.86±0.21 a 7.53±0.28 ab 1.59±0.23 a
SB1-N1 277.33±22.67 a 28.02±0.65 a 6.67±0.15 c 1.90±0.11 a
SB2-N1 253.17±9.82 a 27.84±0.85 a 6.97±0.15 bc 1.94±0.13 a
MS-N2 297.33±9.42 a 26.86±0.80 a 7.98±0.13 a 1.79±0.04 a
SB1-N2 281.00±11.98 a 29.12±1.01 a 6.67±0.17 c 1.70±0.05 a
SB2-N2 270.83±11.35 a 28.14±0.54 a 6.41±0.20 c 1.80±0.13 a
双因素方差分析的结果 Results of two-way ANOVA test (F)
氮水平 N level 1.15 0.51 0.48 0.18
间作 Intercropping 2.47 1.39 21.51** 1.01
间作×氮水平 Intercropping × N level 0.15 1.08 3.58 1.37
数值为平均值±标准误, 同列数字后的不同小写字母表示利用 Duncan’s 检验有显著差异(P<0.05), 双因素方差分析结果中 **表示
极显著差异(P<0.01)。
Values are mean±SE, values followed by different small letters in a column are significant at 0.05 level, in the results of two-way
ANOVA test; ** refers to significant difference at 0.01 probability levels.

种间作模式(SB1, SB2)的有效茎数均显著低于甘蔗单作,
分别降低了 16.42%和 19.67%; 减量施氮水平下, 两种间
作模式 (SB1, SB2)的有效茎数较甘蔗单作分别降低了
11.42%和 7.44%, 其中 SB1-N1 处理达到显著水平。相同
种植模式下不同施氮水平间的甘蔗有效茎数均没有显著
差异。双因素方差分析结果表明, 种植模式显著影响了甘
蔗有效茎数, 对甘蔗株高、茎粗和单株产量均无显著影响;
施氮水平对上述 4个甘蔗主要农艺性状均没有显著影响。
从单因素方差分析来看(表 4), 2010 年不同种植模式
和施氮水平下的甘蔗株高、茎粗、有效分蘖数和单株产量
均无显著差异。双因素方差分析结果表明, 种植模式和施
氮水平对甘蔗株高、茎粗和单株产量均无显著影响, 说明
减量施氮和间作对甘蔗生长没有产生负面影响。两种施氮
水平下甘蔗-大豆间作模式的有效茎数较甘蔗单作有降低
的趋势, 但无显著差异。
从单因素方差分析来看(表 5), 2011 年不同种植模式
和施氮水平下的甘蔗株高和有效茎数没有显著差异, 但 2
种施氮水平下甘蔗-大豆间作模式的有效茎数较甘蔗单作
有降低的趋势, 和 2010 年的结果较为一致。减量施氮水
平下, 不同种植模式的茎粗之间没有显著差异, SB1 模式
下的单株甘蔗产量较甘蔗单作增加了 16.34%, 差异达到
显著水平。常规施氮水平下, 甘蔗间作模式(SB1, SB2)的
茎粗显著高于甘蔗单作, 分别增大了 7.94%和 10.19%, 单
株产量也显著高于甘蔗单作 , 分别增加了 21.83%和
16.90%。双因素方差分析结果表明, 种植模式对甘蔗株高
和有效茎数没有显著影响 , 对甘蔗茎粗和单作产量产生
了显著影响; 施氮水平对甘蔗株高、茎粗、有效茎数和甘
蔗单株产量均无显著影响。

表 4 2010年不同种植模式和施氮水平对甘蔗主要农艺性状的影响
Table 4 Effect of different cropping patterns and nitrogen levels on sugarcane major agronomic traits in 2010
处理
Treatment
株高
Plant height (cm)
茎粗
Stem diameter (mm)
有效茎数
Millable stalks (×104 hm–2)
单株产量
Yield per plant (kg)
MS-N1 267.07±10.13 a 31.62±0.16 a 7.78±0.28 a 1.61±0.06 a
SB1-N1 253.27±6.82 a 30.44±0.24 a 7.07±0.41 a 1.47±0.04 a
SB2-N1 254.93±11.87 a 30.90±0.55 a 6.82±0.23 a 1.54±0.04 a
MS-N2 257.33±16.78 a 30.58±0.96 a 7.32±0.10 a 1.61±0.08 a
SB1-N2 256.93±13.67 a 30.29±0.91 a 7.37±0.31 a 1.47±0.09 a
SB2-N2 253.13±9.50 a 31.60±0.89 a 7.17±0.33 a 1.61±0.11 a
双因素方差分析的结果 Results of two-way ANOVA test (F)
氮水平 N level 0.22 0.08 0.08 0.66
间作 Intercropping 0.84 0.93 1.81 0.53
间作×氮水平 Intercropping × N level 0.48 0.77 1.19 2.32
数值为平均值±标准误, 同列数字后的不同小写字母表示利用 Duncan’s检验有显著差异(P<0.05)。
Values are mean±SE, values followed by different small letters in a column are significantly different at 0.01 probability level as tested
by Duncan’s.

560 作 物 学 报 第 40卷

表 5 2011年不同种植模式和施氮水平对甘蔗主要农艺性状的影响
Table 5 Effect of different cropping patterns and nitrogen levels on sugarcane major agronomic traits in 2011
处理
Treatment
株高
Plant height (cm)
茎粗
Stem diameter (mm)
有效茎数
Millable stalks (×104 hm–2)
单株产量
Yield per plant (kg)
MS-N1 289.33±12.20 a 30.35±1.12 bc 8.28±0.18 a 1.53±0.14 bc
SB1-N1 280.00±8.02 a 30.66±0.53 abc 7.22±0.58 a 1.78±0.02 a
SB2-N1 269.37±13.69 a 31.65±0.92 abc 7.32±0.68 a 1.72±0.05 ab
MS-N2 271.10±4.87 a 29.84±0.07 c 7.93±0.20 a 1.42±0.04 c
SB1-N2 285.70±0.65 a 32.21±0.51 ab 7.27±0.30 a 1.73±0.05 ab
SB2-N2 265.93±13.84 a 32.88±0.30 a 7.17±0.62 a 1.66±0.05 ab
双因素方差分析的结果 Results of two-way ANOVA test (F)
氮水平 N level 0.41 1.87 0.15 1.60
间作 Intercropping 1.29 5.27* 2.18 9.22**
间作×氮水平 Intercropping ×N level 0.71 1.34 0.09 0.15
数值为平均值±标准误, 同列数字后的不同小写字母表示利用 Duncan’s 检验有显著差异(P<0.05), 双因素方差分析结果中*表示显
著差异(P<0.05); **表示极显著差异(P<0.01)。
Values are mean±SE, values followed by different small letters in a column are significantly different at 0.05 probability level as tested
by Duncan’s; * and ** refers to significant difference at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.

综合 2009—2011 年的数据对甘蔗产量与甘蔗各主
要农艺性状之间相关性分析(表 6)表明 , 甘蔗产量与单
株产量在 SB2 模式下均呈极显著正相关(P<0.01), MS
模式下也显著正相关(P<0.05)。甘蔗产量与有效茎数在
所有模式下呈正相关 , 只有在 SB2-N1 模式下有显著相
关性(P<0.05)。甘蔗产量与株高在所有模式下也呈正相
关 , 但只有在 SB1-N1 和 SB2-N2 模式有显著相关性
(P<0.05)。甘蔗产量与茎粗在 SB2 模式下表现出了负相
关性且常规施氮水平下呈显著负相关 (P<0.05), 但是在
SB1 模式下是正相关 , 在 MS 模式中规律不一致。说明
不同种植模式和施氮水平 , 影响甘蔗产量的关键因素
也存在差异。

表 6 2009、2010和 2011年不同种植模式和施氮水平下甘蔗产量与其主要农艺性状的相关系数
Table 6 Correlation coefficient of sugarcane yield with major agronomic traits under different cropping patterns and
nitrogen levels in 2009, 2010, and 2011
农艺性状
Agronomic trait
MS-N1 SB1-N1 SB2-N1 MS-N2 SB1-N2 SB2-N2
株高 Plant height 0.39 0.76* 0.15 0.03 0.35 0.78*
茎粗 Stalk diameter –0.09 0.16 –0.45 0.49 0.16 –0.71*
有效茎数 Millable stalks 0.53 0.64 0.69* 0.35 0.31 0.40
单株产量 Yield per plant 0.73* 0.57 0.82** 0.90** 0.70* 0.91**
*表示相关性在 0.05水平达到显著, **表示相关性在 0.01水平达到显著。
* and ** refer to significant difference at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.

3 讨论
本研究 2009—2011 年的平均值表明, 甘蔗-大豆间作
模式下甘蔗产量与甘蔗单作没有明显差异, 其中甘蔗-大
豆(1∶2)间作模式的甘蔗产量在 3 年间的差异均不显著,
说明甘蔗-大豆(1∶2)间作模式体现了很好的产量稳定性。
与甘蔗单作相比, 2009年和 2011年甘蔗-大豆间作没有显
著降低甘蔗产量。2010 年在常规施氮水平下, 甘蔗-大豆
间作模式较甘蔗单作无显著差异, 但在减量施氮水平下,
甘蔗 -大豆间作模式中甘蔗产量显著降低了 16.92%和
16.01%。蔗茎伸长期要求高温和充足的光照、水分和养分。
2010 年 9 月比往年同期雨水天气明显增多, 过多的雨水
天气对甘蔗生长产生了一定的不利影响。甘蔗产量是单位
面积甘蔗有效茎数和甘蔗单株产量的乘积 , 间作模式下
甘蔗产量在 2010 年显著降低可能是由于间作模式下甘蔗
有效茎数和甘蔗单株产量均有降低趋势的影响。相同的甘
蔗种植模式下, 与常规施氮相比, 减量施氮水平的甘蔗产
量 3年均没有显著降低, 表明 300 kg hm–2的施氮量不会
影响甘蔗产量, 300 kg hm–2的施氮量能够满足甘蔗生长对
氮素的需求, 过多的氮素并没有增加甘蔗产量。与常规施
氮处理相比, 3 年的减量施氮处理并没有显著降低土壤养
分含量(相关结果另文发表)。谢金兰等[14]研究表明氮肥对
甘蔗的增产效果并非随着施肥量增加而增加。尿素施用量
以 300~600 kg hm–2的增产效果优于 600~900 kg hm–2。同
时, 吴建明等[8]的研究发现大豆收获后进行培土管理和大
豆的固氮作用, 增加了土壤养分, 改善了土壤理化性能,
第 3期 杨文亭等: 甘蔗-大豆间作和减量施氮对甘蔗产量和主要农艺性状的影响 561


促进了甘蔗生长, 从而使产量有所提高, 但无显著差异。
印度学者通过 2年的研究也发现甘蔗-扁豆间作均能够维持
甘蔗产量[15]。从本试验中大豆的产量来看[16], 甘蔗-大豆
(1∶2)间作模式中, 2009 年减量施氮水平下的产量显著高
于常规施氮, 2010年和 2011年也表现了一致的增加趋势。
减量施氮水平下的甘蔗-大豆(1∶2)间作模式体现了一定的
大豆产量稳定性。因此, 甘蔗-大豆(1∶2)间作模式在减量
施氮的条件下实现甘蔗的高产高效具有一定的可行性。
株高是甘蔗最重要的产量因素之一, 综合 3年数据一
致表明甘蔗株高没有受到施氮水平和种植模式的显著影
响 , 这可能是由于甘蔗进入伸长期以后株高生长才开始
加快, 间作的大豆在甘蔗分蘖末期已经收获, 间作大豆对
甘蔗株高生长的直接影响很小 , 大豆秸秆还田一定程度
上还能为甘蔗伸长期生长提供养分。广西农业科学院的韦
贵剑等[17]研究也有类似结果, 甘蔗行间间作 1~2 行大豆
对甘蔗株高没有明显的影响。
甘蔗茎粗也是甘蔗重要的农艺性状 , 属于甘蔗的个
体性状, 容易受到外界因素的影响。本试验 3年的数据表
明相同种植模式的甘蔗茎粗在两种施氮水平间没有显著
差异, 相同施氮水平下, 甘蔗-大豆间作模式下的茎粗较
甘蔗单作也没有显著降低, 2011年的常规施氮水平下甘蔗-
大豆间作模式的茎粗比甘蔗单作显著增大了, 说明甘蔗-
大豆间作和减量施氮不会降低甘蔗茎粗 , 还有一定的促
进作用。种植模式和施氮水平对甘蔗单株产量在 2009 年
和 2010年间也没有显著影响, 2011年在常规施氮水平下,
由于甘蔗-大豆间作模式下的甘蔗茎粗显著高于单作, 导
致甘蔗单株产量在间作模式下显著高于单作。总体来看,
甘蔗-大豆间作和减量施氮没有对甘蔗的单株产量产生负
面影响。
有效茎数与株高、茎粗等一样是甘蔗的重要产量因素,
但有效茎数反映的是甘蔗群体性状 , 而株高和茎粗为甘
蔗个体性状。相对而言, 甘蔗有效茎数受环境因素影响更
直接。本试验发现, 2009 年的甘蔗-大豆间作模式在两种
施氮水平下的有效茎数较甘蔗单作均显著降低, 2010 年
和 2011年甘蔗-大豆间作模式的有效茎数较甘蔗单作有降
低的趋势, 但均没有显著差异。甘蔗苗期, 间作模式下的
大豆生长很旺盛, 与甘蔗苗对自然资源, 特别是对光照的
竞争 , 对甘蔗分蘖产生了一定的负面影响 [18], 一定程度
上降低了甘蔗有效茎数。吴才文等[19]在云南的试验结果
表明甘蔗栽后立即间作大豆会显著降低甘蔗分蘖和后期
甘蔗有效茎数, 但在甘蔗出苗初期(出苗率约 10%)间作大
豆不会导致甘蔗有效茎数的显著减少。甘蔗有效茎数在
2009 年与 2010 及 2011 年之间存在较大的差异 , 从
2009—2011 年甘蔗-大豆间作模式中大豆的产量推测[16],
可能是由于 2009 年是该试验田第一次种植甘蔗和大豆,
土壤肥力水平较高, 甘蔗-大豆间作模式下的大豆生长特
别好, 加剧了大豆和甘蔗苗对自然资源的竞争。
综合 2009—2011 年的数据对甘蔗各主要农艺性状与
甘蔗产量相关分析表明 , 不同种植模式甘蔗产量与主要
农艺性状的相关性存在一定的差异。甘蔗-大豆(1∶2)间作
模式的甘蔗产量与甘蔗单株产量在两种施氮水平下均呈
极显著正相关; 与株高和有效茎数呈正相关, 减量施氮水
平下存在显著正相关性; 与甘蔗茎粗呈负相关, 常规施氮
水平下存在显著负相关性。甘蔗单作模式下甘蔗产量与株
高和有效茎数也呈正相关, 但不显著。经研究证明, 有效
茎数和株高是“粤糖 00-236”获得高产的主要因素[20], 本
试验进一步证实了“粤糖 00-236”中有效茎数和株高对甘
蔗产量的重要性 , 间作大豆的种植模式下更突出了其重
要性。
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