旱砂地籽瓜与花生间作模式初探

刘斌等

摘 要： 为了改善甘肃中部地区旱砂地籽瓜连作障碍，提高土地利用率及产出率，在甘肃省靖远县旱砂地选取了3种花生间作密度（株距40、50、60 cm）进行籽瓜/花生间作模式研究，通过对间作模式下籽瓜和花生生长发育、产量和经济效益分析，探究该间作模式的可行性及花生适宜间作密度。结果表明：间作花生后，籽瓜的成熟期提前，全生育期缩短，种子的千粒重显著提高，单瓜质量和可溶性固形物含量显著下降，对其他指标无显著影响；3种花生间作密度下，与单作籽瓜经济效益相比，1 hm2经济收入分别提高6.1%、16.3% 和2.3%，增加收入1 064元、2 487元和395元，经济效益明显。旱砂地籽瓜/花生间作模式具有可行性，适宜的花生间作密度为株距50 cm。

关键词： 籽瓜； 旱砂地； 间作密度； 经济效益

Primary research of seed watermelon and peanut by intercropping mode in dry sandy land

LIU Bin1， KOU Yanyan1， LIU Tao2， AN Li1， CHEN Liang1， LING Wenbo1

（1. College of horticulture of Gansu Agriculture University， Lanzhou 730070， Gansu ， China； 2. Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy， Baiyin 730900， Gansu， China）

Abstract： In order to improve the continuous cropping obstacle of seed watermelon in dry sandy land in central region of Gansu，to make full use of the land and resources of light and heat and improve the utilization and yield，3 intercropping density （plant spacing is 40 cm，50 cm and 60 cm） were used in the dry sandy land in Jingyuan county of Gansu province. The growth，yield and economic benefits of seed watermelon and peanut under the conditions of intercropping model were analyzed to explored the feasibility of seed watermelon intercropping with peanut and the appropriate intercropping density. The results showed that the seed watermelons mature period was advanced and the whole growth period was shortened，the thousand seed weight increased significantly，average fruit weight and soluble solids content reduced significantly，other indicators were less influenced. Compared the economic benefits with no intercropping，the income of per hm2 increased 6.1%，16.3% and 2.3%，increase the income of 1 064 Yuan， 2 847 Yuan and 395 Yuan，the economic benefits increased obviously. The mode of seed watermelon and peanut by intercropping in dry sandy land is feasible and the suitable peanut intercropping density is plant spacing 50 cm.

Key words： Seed watermelon； The dry sandy land； Intercropping density； Economic benefit

旱砂田耕作是我国西北干旱、半干旱地区独特和传统的抗旱耕作方式[1]。甘肃省中部地区位于黄土高原的西部，干旱少雨，植被稀少，旱砂田耕作便是当地旱作农业的主要方式之一[2-3]。甘肃省的旱砂田主要分布在兰州、白银两市，面积约有6.0万hm2，占全国旱砂田总面积的60.0%、全省的73.8%，因此，旱砂地是该地区保护性耕作的主导模式。当地现存的砂田大部分是20 a（年）以上的老砂田，作物的覆盖面积只达土地面积的50% 左右，土地利用率较低。当地90%以上的砂田都采用连作籽瓜种植的模式，而西瓜忌连作，连作1 a就会有病害发生，需要轮作8 a后，才可再种植，连作障碍严重影响了西瓜的生产和市场供应[4-5]。长期连作不仅会造成病虫害大面积暴发，出现死苗、生长不良，以及产量和品质下降等连作障碍，其中以枯萎病发生最为普遍和严重，给农民带来极大的经济损失，而且还会导致严重的生态问题和环境问题，严重制约砂田农业的可持续发展[6-7]。在大豆、黄瓜以及棉花等作物上的研究表明，连作时土壤水分、有机质和速效养分均有下降现象，土壤肥力降低[8]。生产上多采用变换品种或增施农家肥等措施缓解连作障碍，但随着种植年限的增加，这些措施依然不能保证籽瓜的正常生长。为了缓解和克服旱砂田连作障碍，国内已做了很多相关研究 [5-11]。

间作是一种集约化的种植方式，能在时间和空间上提高土地和气候资源利用率[12-13]，促进种植业高效、持续增产和增加农田生物多样性[14]。豆科作物（花生）由于自身固氮作用，与其他作物间作比较普遍[15-16]。种植花生能够提高土壤全氮，有利于提高土壤肥力水平[17]，但不同作物间作存在对阳光、水分、养分等的激烈竞争，为保持特定的生物和经济产量，所要求的种植密度是有差异的[18-19]，对作物进行合理搭配和配置适宜种植密度，有助于提高间作效果。因此，本试验以当地主栽作物籽瓜和特色经济作物花生为研究材料，在旱砂地进行籽瓜/花生间作模式研究，同时对花生间作密度进行比较，探讨该模式在当地的可行性，以期筛选出花生最佳间作密度，为旱砂田可持续高效利用和生产应用提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

籽瓜供试品种：‘黑丰1号；间作花生供试品种：‘扶余四粒红。

1.2 间作处理

试验采用随机区组设计，每垄籽瓜种植2行，株距75 cm，大小行距均为50 cm，花生间作株距设3个水平，分别为A1（40 cm）、A2（50 cm）和A3（60 cm），以单作籽瓜作为CK（对照），直播于2行籽瓜中间，与籽瓜水平距离25 cm，3次重复，共12个小区，小区面积15 m2。试验于2013年4—10月在甘肃省靖远县高湾乡贾崖村进行，试验用地前茬为籽瓜，播种前整地、施基肥以当地的标准进行，用旱砂地专用地膜覆盖，有效膜宽100 cm，播种后田间管理与当地其他旱砂地管理相同。

1.3 测定指标

1.3.1 籽瓜指标 物候期； 果实品质：可溶性固形物含量（%）、果形、单果质量（kg）；种子品质：纵横径（mm×mm）、千粒重（g）、产籽率（%）；产量：鲜瓜产量（kg）、种子产量（kg）

1.3.2 花生指标 单株荚数（个）、百荚重（g）、百仁重（g）、出仁率（%）。产量：荚果产量（kg）

1.4 数据处理

采用SPSS 19.0软件进行数据统计分析，利用Excel 2007进行数据处理和作图。

2 结果与分析

2.1 间作对籽瓜物候期的影响

籽瓜/花生间作模式使籽瓜的开花期、膨大期、成熟期分别提前，全生育期天数缩短，提前成熟（表1）。不同处理下，籽瓜的生育期以CK最长，为135 d，A1最短（129 d），较CK缩短6 d，A2、A3（130 d）缩短5 d。从籽瓜的各个生育期时期可以看出：A1较A2、A3提前2 d到达伸蔓期，与CK相比，A1、A3提前4 d到达开花期，A2提前2 d；至膨大期，A2较CK提前7 d，较A1、A3提前2 d，A1、A3较CK提前5 d；至成熟期，A1 、A2、A3较CK分别提前7、6、6 d。

2.2 间作对籽瓜果实性状的影响

籽瓜/花生间作模式可以显著降低籽瓜的单果质量，但各间作密度差异不显著（P<0.05）。不同处理下，A1、A2、A3的单果质量集中在1.60～1.70 kg之间，CK为1.90 kg，相对减少10.5%～15.8%，但间作对籽瓜果实的大小没有显著的影响。与CK相比，A1、A2生长较弱，而A3优于CK。间作可以降低籽瓜果肉中可溶性固形物含量。中心可溶性固形物含量A2最低（1.41），A3处理最高（2.64），边部可溶性固形物含量随着间作密度的减小，其呈现上升的趋势，A1、A2可以提高籽瓜果实中可溶性固形物含量的均匀分布，减小分布梯度。综合以上因素考虑，较为适宜的间作密度为A2（表2）。

表2 不同处理对籽瓜果实性状的影响

[处理＼&单瓜质量

注： 表中同列数字后不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05），下表同。

2.3 间作对籽瓜种子性状的影响

籽瓜/花生间作模式对籽瓜种子的大小无显著的影响（表3）。不同花生间作密度下，A2处理最好，种子纵横径大小为17.45 mm×11.35 mm，CK为16.81 mm×10.96 mm。各间作处理与CK无显著差异（P<0.05）。间作处理可以显著提高籽瓜种子的千粒重（表3）。不同处理下，随着间作密度的减小，种子的千粒重呈现增加的趋势。A3、A2和A1分别提高种子的千粒重为9.4%、8.1%和5.2%。A2、A3和CK存在显著差异（P<0.05）。综合籽瓜种子的生长情况，较为适宜的间作密度为A2。

表3 不同处理对籽瓜种子性状的影响

2.4 间作对籽瓜产籽率及白籽率的影响

籽瓜/花生间作模式对籽瓜的产籽率无显著的影响（图1）。不同处理下，随着花生间作密度的增大，产籽率有下降的趋势，但与CK无显著性差异（P<0.05）。A2密度的白籽率为8.10%（图2），较CK（12.15%）下降33.3%。A2、A3与CK无显著差异（P<0.05）。综合考虑，较为适宜的间作密度为A2。

2.5 间作花生性状及产量

籽瓜/花生间作模式下，随着花生间作密度的减小，花生的单株荚数、百荚重、百仁重均呈现增加的趋势（表4）。出仁率为A2密度（71.73%）下最好。花生荚果产量随着花生间作密度的减小均呈现下降的趋势。A1与A3存在显著差异，其他无显著差异；百芙重与百仁重方面，各间作密度之间均无显著差异。出仁率方面，A2与A1、A3存在显著差异（P<0.05）。综合花生的生产情况考虑，较为适宜的间作密度为A2。

表4 不同处理对花生性状及产量的影响

2.6 间作对籽瓜产量的影响

籽瓜/花生间作模式对籽瓜鲜瓜的产量没有显著的影响，但对籽瓜种子的产量有显著的影响（表5）。不同花生间作密度下，鲜瓜的产量均比单作籽瓜的产量有不同程度的降低。A1、A2、A3较CK每hm2分别减产9 610.8、5 956.8、11 019.8 kg，减产率分别为22.29%、13.81%和25.55%。籽瓜种子产量方面，A1、A2和A3处理较CK每hm2分别减产370.6、195.4、347.8 kg，减产率分别为27.59%、14.56%和25.89%。籽瓜种子产量方面，A2与CK无显著差异（P<0.05），从籽瓜鲜瓜产量和籽瓜种子产量综合考虑，较佳的间作密度是A2。

表5 不同处理对籽瓜的产量的影响

2.7 籽瓜/花生间作经济效益

籽瓜/花生间作模式可以显著提高田间经济效益（表6）。籽瓜种子和花生以当地价格来计算，单作籽瓜的旱砂地每hm2收入为17 468.70元，间作花生后，在A1、A2和A3密度下，每hm2的花生收入分别为6 182.40、5 629.10、5 109.30元，扣除增加的投资，分别增收为1 064.0、2486.8、395.2元，增收率分别为6.1%、16.3%和2.3%，间作花生造成籽瓜减产的损失不仅得到了弥补，反而超过了单作籽瓜的收入。

表6 不同处理的经济效益

[注] 产品价格为当年地方价格，籽瓜种子每kg为13元，花生荚果每kg为7元，花生种子每kg为12元。

3 讨 论

近年来砂田有不断壮大发展的趋势，因砂田具有病虫害少、农药使用少的优点，而日益成为生产无公害产品的特殊基地，如宁夏中卫环香山地区有6万hm2连片的山地砂田西瓜、甜瓜，是我国目前规模最大的纯天然无污染甜瓜、西瓜基地[1]，但连作现象非常普遍。有研究表明：随着砂田瓜类种植年限的延长，砂田蓄水保墒及增温效应逐年降低，土壤也将变得紧实、通气性较差，导致土壤微生物活性减弱、微生物量和多样化水平下降[20]。连作使西瓜种子的发芽率降低，发芽时间延长，幼苗成活率大大降低，并且显著抑制植株生长，降低叶片叶绿素含量，使叶片光合作用降低[21]。本研究中选用豆科植物花生与籽瓜进行间作，可能改善旱砂田的连作障碍。有研究表明：豆科与非豆科作物间作，由于非豆科作物可以更多地利用土壤氮素，降低了高氮条件下的“氮阻碍”作用，有利于提高豆科作物的固氮比率[22]。同时，豆科作物固定的氮素，可以部分的通过根际转移到非豆科作物中，改善了非豆科作物的供氮条件，从而有利于非豆科作物生长[23]。本研究中间作花生后籽瓜种子的千粒重显著增加，可能与花生的固氮作用有关，为籽瓜种子的生长提供了一定的氮素水平。寸植贤等[18]研究表明：豆科作物可以通过根瘤固氮来减少土壤氮肥的吸收，将豆科作物与其他作物间作可减少单位土地面积的氮肥投入，在一定程度可提高间作作物的产量。本研究中籽瓜的产量有一定的下降，可能是因为未增加施肥，间作系统对养分的争夺造成的。根瘤菌是一类能够侵染豆科植物根部并形成根瘤的革兰氏阴性细菌。有研究表明：随着连作年限加长，旱砂田土壤微生物种类与数量减少，使得微生物区系从高肥的“细菌型”土壤向低肥的“真菌型”土壤转化[24]，进一步破坏了砂田土壤中的微生物生态环境，为连作障碍提供了有利的条件，花生产生的根瘤菌进入土壤，增加土壤中的微生物种类，可能会改变连作土壤中微生物的环境，减轻旱砂田连作障碍。

旱砂田籽瓜间作花生改变了当地单作籽瓜的种植模式，提高了单位面积土地的产出率和利用率，改变了籽瓜单一的平面配置，成为直立植物与蔓生爬地植物相结合的立体种植模式。在这种新的复合生态系统中，增加了土地的覆盖面积，提高了土壤有机质含量，改善连作所造成的土壤养分结构及肥力的下降。本研究仅探讨了间作对籽瓜和花生生长发育和生产情况的影响，很有必要结合籽瓜/花生间作模式对旱砂地连作土壤养分和微生物群落结构的影响进行进一步研究，探讨该间作模式的生态效益。

4 结 论

旱砂地籽瓜间作花生后，籽瓜的成熟期提前，全生育期缩短，种子的千粒重显著提高，单瓜质量和可溶性固形物含量显著下降，其他指标无显著的影响。3种花生间作密度下均可以获得较单作籽瓜高的经济产量和收益。因此旱砂地籽瓜/花生间作模式具有可行性，且适宜的花生间作密度为株距50 cm。

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