宿根甘蔗套种马铃薯宽窄行栽培技术研究

徐文果　黄廷祥　岩所　张晓梅　谢文娟　张磊　吕宏兵　杨清辉　郭华春　李佳芹

摘 要 为提高宿根甘蔗套种马铃薯经济效益，通过采用宽窄行种植、多种密度处理的方法，研究宿根甘蔗套种马铃薯中马铃薯密度与甘蔗产量和品质、马铃薯产量和商品率、土地复合产值和新增纯收入之间的关系。结果表明：在播幅为2.0 m的宿根甘蔗套种马铃薯宽窄行栽培中，当马铃薯密度达3.0万粒/hm2时，土地复合产值最高、经济效益最好，其中，马铃薯产量达28 600 kg/hm2，商品率达72.3%；甘蔗产量达168 000 kg/hm2，比纯种增16.2%；甘蔗糖锤度达19.9%，比纯种提高0.3个百分点；复合产值达135 985元/hm2，比甘蔗纯种增119.7%；新增纯收入122 905 元/hm2，比甘蔗纯种增151.8%。

关键词 宿根甘蔗；马铃薯；宽窄行栽培；马铃薯密度；经济效益

中图分类号 S352.3 文献标识码 A

甘蔗是中国主要糖料作物之一，其产糖量占全国总产糖量的90%以上[1]。中国甘蔗种植面积和产量排名居世界第三位，仅次于巴西和印度[2]。德宏州地处中国西南边陲，是云南省最大的糖料基地。近年，云南省冬马铃薯产业发展迅速，由于大部分冬马铃薯适宜区与传统优质蔗区重叠，冬马铃薯凭借生长周期短、见效快、经济效益好的优势，迅速占领了产业竞争的高点，蔗区农民纷纷翻耕蔗田改种马铃薯，传统优质甘蔗田块遭到挤占，水田甘蔗种植面积呈现连年下滑趋势，粮蔗争地矛盾十分突出。间套种技术是云南省十大科技增粮措施之一，也是云南省建设高原特色农业的重要科技措施。研究表明，在较低的生产水平下，间套作可提高作物产量的稳定性，减少农业投入，培肥地力，在较高的生产水平下，间套作可以充分利用光热资源、土地资源，增加作物总产[3]。甘蔗与豆科牧草套作，可以改善饲草的营养价值，提高单位面积的饲草产量和质量[4]。春植甘蔗套种短期作物不但有利于农业产业结构调整，而且能实现节本增效的目的，能产生较好的经济、社会和生态效益[5]。秋植蔗套种豌豆并不会影响甘蔗产量，而套种芜菁虽对甘蔗产量有一些影响，但套种总体的经济收益都有明显增加[6]。本研究对新植甘蔗套种马铃薯进行了初步研究[7-8]，结果表明，新植甘蔗套种马铃薯具有较好的经济效益。尽管粮经作物间套种能产生较好的经济社会效益，但目前未见关于宿根甘蔗套种马铃薯的相关报道。本研究通过在宽窄行种植的宿根蔗田套种马铃薯多种密度对比试验，总结出提高单位面积蔗粮产量和复合产值的有效方法，研究成果将对稳定德宏州水田甘蔗种植面积、解决蔗粮争地矛盾具有重要意义，对甘蔗与马铃薯间作模式的应用与推广具有一定的参考价值。

1 材料与方法

1.1 试验时间

试验时间为2012年11月至2013年12月。新植甘蔗砍收后立即清理蔗田，耕耙甘蔗行间土地，及时套种马铃薯。马铃薯收挖时间为2013年4月中旬，宿根甘蔗测产时间为2013年11月。

1.2 试验地点

试验地位于云南省德宏州芒市，试验地点属于低纬度高原，太阳辐射量大，是全国的光照高质区之一；属南亚热带季风气候类型，全年无霜期为326～363 d；11月至次年4月，降水量较少，冬、春干旱突出[9]。种植田块土壤类型为壤土，具备良好的灌溉排水条件。

1.3 供试品种

马铃薯品种‘合作88系会泽县农业技术推广中心和云南师大薯类所选育，目前在云南省大面积推广应用[10]；甘蔗品种‘粤糖93/159系广州甘蔗糖业研究所湛江甘蔗研究中心选育，目前已在广西、云南等省（区）进行繁殖推广[11]。

1.4 试验设计

采用三重复同田对比试验，试验小区随机区组排列。小区面积6.7 m2，播幅2.0 m，行长3.3 m。马铃薯设4种密度处理，其中，处理1为32株，株距0.21 m，行距0.4 m；处理2为26株，株距0.25 m，行距0.4 m；处理3为20株，株距0.33 m，行距0.4 m；处理4为14株，株距0.47 m，行距0.4 m；对照（ck）为甘蔗纯种，不种植马铃薯。甘蔗小区下芽量均为70芽。

1.5 水肥管理

底肥：马铃薯每公顷施腐熟优质农家肥20 000 kg，施氮肥（N）150 kg、磷肥（P2O5）150 kg、钾肥（K2O）150 kg。农家肥施于种薯之上，化肥不能与种薯接触。宿根蔗每公顷施氮肥（N）60 kg、磷肥（P2O5）60 kg、钾肥（K2O）60 kg。

追肥：马铃薯齐苗后每公顷施氮肥（N）70 kg、钾肥（K2O）40 kg，肥料可干施，也可兑成200～400倍液浇施。甘蔗第一次追肥：在蔗苗长到6～8片叶时，每公顷施氮肥（N）150 kg；第二次追肥：在甘蔗拔节后，先进行间苗定株，确保每平方米有效株在12～15株时，每公顷施氮肥（N）300 kg，进行大培土；9月中旬根据蔗叶长势情况每公顷施氮肥（N）250 kg。

1.6 调查内容与方法

1.6.1 马铃薯出苗率 马铃薯播种后2周开始调查出苗率，每周调查1次，共调查6次。计算公式为：出苗率=（出苗数÷播种数）×100%。

1.6.2 马铃薯商品率 马铃薯50 g以上薯块为商品薯，50 g以下薯块为非商品薯。商品薯计算产值，非商品薯只统计产量，不计算产值。

计算公式为：商品率=（商品薯产量÷总产）×100%。

1.6.3 甘蔗理论产量 根据甘蔗公顷有效茎数与单茎重计算出甘蔗每公顷的理论产量。单位用t/hm2表示，精确到小数点后1位。

公式为：甘蔗产量（kg/hm2）=有效茎数（条/hm2）×单茎重（kg/条）。

1.6.4 经济效益计算方法 甘蔗套种马铃薯后每公顷新增加投入包括：种薯1 800 kg ，按2.3元/kg计算，价值为4 140元；氮磷钾含量为15 ∶ 15 ∶ 15的三元复合肥900 kg，按3.6元/kg计算，价值为3 240元；硫酸钾80 kg，按5.0元/kg计算，价值为400元；农药投入为1 200元；人工投入为4 100元。以上各项合计13 080元。计算产值时，马铃薯单价按当年当地市场批发价3.1元/kg计算；甘蔗经济产量按实际产量减去1%的杂质计算，单价按糖厂收购价0.43元/kg计算。

1.7 数据分析

数据利用农业田间试验统计分析软件（SAE5.0.0）软件和Excel软件进行统计和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 套种密度对马铃薯出苗率的影响

马铃薯出苗率调查结果显示，3周之前各试验小区的马铃薯均没有出苗，进入第4周出现零星出苗，至第5周出苗率迅速提高，处理1、处理2、处理3、处理4的出苗率依次为72.5%、77.3%、73.4%、68.5%，至第7周分别达到97.1%、95.5%、96.3%、98.2%。结果表明，不同套种密度下马铃薯出苗情况良好，各处理之间没有明显差异（图1）。

2.2 套种密度对马铃薯总产的影响

套种密度对马铃薯总产的影响结果如表1所示，在播幅2.0 m的宿根甘蔗套种马铃薯宽窄行栽培中，高密度条件下马铃薯小区产量较高，低密度条件下马铃薯小区产量较低，但是，若密度无限加大，马铃薯产量将降低。其中，当小区种植密度为14株（折合2.1万株/hm2）时产量最低，为23 425 kg/hm2；当小区种植密度为26株（折合3.9万株/hm2）时产量最高，达32 730 kg/hm2；当小区种植密度为32株（折合4.8万株/hm2）时产量开始下降。按照三重复方差分析方法对试验结果进行分析，结果显示，处理1、处理2、处理3之间马铃薯产量差异不显著，但是处理1、处理2、处理3与处理4之间马铃薯产量差异达到显著水平。由此可见，马铃薯的最高产量密度是3.9万株/hm2。

2.3 套种密度对马铃薯商品薯产量的影响

套种密度对马铃薯商品薯产量的影响结果见表2。统计结果表明，在播幅2.0 m的宿根甘蔗套种马铃薯宽窄行栽培中，当马铃薯小区种植密度达到20株（折合3.0万株/hm2）时商品薯产量和商品率最高，分别为20 675 kg/hm2和72.3%，当密度达26株（折合3.9万株/hm2）时以上两项指标次之，分别为20 235 kg/hm2和61.8%。马铃薯商品薯产量排名为：处理3>处理2>处理1>处理4，商品率排名为：处理3>处理4>处理2>处理1。按照三重复方差分析方法对试验结果进行分析，结果表明，各处理之间商品薯产量差异没有达到显著水平，但是，马铃薯种植密度在3.0～3.9万株/hm2之间时，商品薯产量明显高于其它处理。

2.4 不同处理条件下甘蔗糖锤度分析

套种马铃薯密度对甘蔗糖锤度的影响结果见表3。从表3可以看出，有3个处理的甘蔗糖锤度高于对照（ck），其中，处理1最高，比对照增0.9个百分点，处理2增0.4个百分点，处理3增0.3个百分点，处理4与对照（ck）持平。由此可见，随着马铃薯密度的提高，甘蔗糖锤度将逐渐提高，说明套种马铃薯对甘蔗品质改善有一定作用，按照三重复方差分析方法对试验结果进行分析，各处理之间的甘蔗糖锤度变化没有达到显著水平。

2.5 套种对宿根甘蔗产量的影响

套种马铃薯密度对甘蔗产量的影响结果见表4。从表4可以看出，套种马铃薯后甘蔗产量出现明显变化，当马铃薯密度较低时甘蔗产量大幅提高，最高增产16.2%，当马铃薯密度较高时甘蔗产量明显下降，最多减产7.8%，甘蔗产量排名为：处理3>处理4>处理2>对照（ck）>处理1。按照三重复方差分析方法对试验结果进行分析，结果表明，处理3与处理4、处理2之间差异不显著，处理3与对照（ck）之间存在显著差异，处理3与处理1之间存在极显著差异；处理4与处理2之间差异不显著，处理4与对照（ck）、处理1之间存在显著差异；处理2与对照（ck）之间差异不显著，处理2与处理1之间存在显著差异；处理1、处理2与对照（ck）之间差异不显著。

2.6 不同种植模式下经济效益分析

单位面积经济效益对比见图2。从图2可以看出，套种马铃薯后土地复合产值和新增纯收入明显提高，且复合产值高者新增纯收入也较高，经济效益综合排名为：处理3>处理2>处理4>处理1>对照（ck），其中，处理3的复合产值为135 985元/hm2，比对照增119.7%，新增纯收入122 905元/hm2，比对照增151.8%；处理2的复合产值为129 851元/hm2，比对照增109.8%，新增纯收入116 771元/hm2，比对照增139.2%；处理4的复合产值为120 581元/hm2，比对照增94.7%，新增纯收入107 438元/hm2，比对照增120.1%；处理1的复合产值为109 631元/hm2，比对照增77.1%，新增纯收入96 551元/hm2，比对照增97.8%；对照（ck）的复合产值为61 888元/hm2，新增纯收入48 808元/hm2。

3 讨论与结论

本研究表明，马铃薯产量与种植密度密切相关，当密度达到一定水平时，马铃薯产量达到最高点，若继续加大密度，马铃薯产量将下降，这一结果与卢凤初等人关于净种条件下马铃薯密度与产量的关系的研究结果基本一致[12-13]，并且在本试验设计的密度条件下马铃薯的商品薯产量与相邻密度处理之间的差异不显著。因此，在宿根甘蔗套种马铃薯宽窄行栽培中，马铃薯的最理想播种密度为3.9万株/hm2，而新植甘蔗套种马铃薯的最理想播种密度为4.95万株/hm2[8]，说明宿根甘蔗套种中马铃薯密度比新植甘蔗套种要低。同时，当马铃薯密度变化时，甘蔗产量随之改变，在本试验设计的密度范围内，甘蔗最高增产16.2%，最低减产7.8%，差异达到显著或极显著水平，说明套种马铃薯的密度对甘蔗生长产生显著影响。从经济效益看，套种马铃薯后土地复合产值增幅在77.1%以上，新增纯收入增幅在97.8%以上，说明宿根甘蔗套种马铃薯经济效益显著。本研究还发现，套种马铃薯后甘蔗糖锤度升高，最多提高0.9个百分点。其原因是，马铃薯栽培中需要增施大量钾肥和有机肥，由于马铃薯生育期较短，肥料利用不完全，当马铃薯收挖后，甘蔗开始中耕培土，土壤中残留的钾素及有机质就被甘蔗吸收，因此，甘蔗品质改善、糖锤度变高。这一结论与甘蔗套种豆科作物的结果相似[4]。

在甘蔗套种马铃薯栽培中，甘蔗是主作物，马铃薯是附属作物，只有在保证主作物不减产的情况下，适当提高套种作物密度，达到稳定甘蔗种植面积，增加蔗农收入的目的。本研究表明，在播幅为2.0 m的宿根甘蔗套种马铃薯宽窄行栽培中，当马铃薯种密度为3.0万株/hm2时，甘蔗增产幅度最大、土地复合产值最高，因此，该密度是本研究中马铃薯的最佳套种密度。

参考文献

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