山东德州地区德棉10号与绿豆和辣椒间作的可行性研究

赵文超 王汝明 齐洪鑫 张爱民 董灵艳 李凤瑞 张东楼 杨秀凤 史加亮

摘要：为了探索山东德州地区德棉10号与绿豆及辣椒间作种植的可行性，通过田间试验研究棉花与绿豆和棉花与辣椒间作种植模式对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明：与单作棉花（CK）相比，两种间作种植模式对棉花的产量构成因素和纤维品质均没有显著影响，棉花与绿豆间作的棉花产量与单作棉花相当，但增收绿豆366.0kg/hm2，较CK盈利3114.1元/公顷;棉花与辣椒间作的棉花产量较单作棉花减少785.8kg/hm2，但增收辣椒1506.1kg/hm2，比CK盈利13189.2元/公顷。由此可见，棉花与绿豆和棉花与辣椒间作种植模式具有良好的经济效益和推广前景。

关键词：德州地区;德棉10号;绿豆;辣椒;间作种植模式

中图分类号：S562.047

文献标识码：A

文章编号：2095-3143（2022）01-003405

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2022.01.006

间作可以充分利用较少资源提高单位面积产出，同时产生多种生态效益，是一种利用生物多样性的可持续农业发展模式[1-2]。相关研究表明，合理的棉花间作模式能够充分利用光、热、水、肥等自然资源，在时间和空间上实现资源的集约化利用，有效提高养分的吸收与利用，同时，间作在一定程度上可控制作物病虫害，抑制杂草的生长，进而实现高产高效[3-5]。

棉花是是纺织工业的主要原料，也是广大人民的生活必需品，在国民经济发展中的地位举足轻重。山东省是全国重要的棉花生产、消费和纺织品服装出口大省。但近年来，受植棉比较效益低、机械化程度低等因素影响，山东省棉花生产呈现下滑态势[6-7]。因此，改革棉花传统种植方式是破解当前棉花产业困境的重要技术途径。棉花与其他作物的间作复种是山东省棉花种植结构转型的重要桥梁，但目前对棉花与绿豆和棉花与辣椒间作种植模式的研究比较少，因而，系统研究棉花与绿豆和棉花与辣椒间作种植模式及其配套栽培技术，探索两种间作种植模式的可行性，可以为农业结构调整做出有益探索，为棉花高产高效、可持续发展提供技术支撑，并有效推进山东省棉花供给侧结构性改革，助力乡村振兴。

1材料与方法

1.1试验地，点概况

试验于2020年在德州市农业科学研究院科技园试验基地进行。试验地为潮土，土壤有机质1.80%、全氮1.34g/kg、速效磷28.56mg/kg、速效钾124.05mg/kg，pH值7.72。试验点的气候类型属于暖温带半湿润季风气候，特点是冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，降雨量主要集中在8月。2020年棉花生长季节（4月～10月）的累积降雨量和平均月气温分别为509.3mm和20.9℃。

1.2试验设计

棉花供试品种为德棉10号，种植密度为45000株/公顷。辣椒供试品种为德红2号朝天椒，种植密度为150000株/公顷。绿豆供试品种为绿豆16，种植密度为150000株/公顷。试验采用随机区组排列，设棉花单作（CK），棉花与绿豆间作，棉花与辣椒间作三种方式，其中间作模式中棉花的种植密度与单作的相同。

在棉花与辣椒和棉花与绿豆的间作体系中，每个小区由2个间作带幅组成，采用3+2模式，即种植3行棉花+2行辣椒或3行棉花+2行绿豆组成一个完整的间作带幅。其中棉花等行距种植，行距为0.76m，辣椒的行距及棉花与辣椒间距均为0.5m;绿豆的行距及绿豆与棉花的间距均为0.4m，行长为8m，重复3次，共计9个小区。

1.3田间管理

棉花在2020年4月28日播种，分别在9月28日和10月25日收获两次;绿豆在2020年5月10日播种，在7月21日收获;辣椒在2020年5月11日移栽，在10月15日收获。棉花采用不整枝，于7月18号打顶。其他田间管理如间苗、定苗、化学调控、施肥、病虫害防治、脱叶催熟等按照常规高产田进行。

1.4测定项目及方法

间作种植模式下棉花分为边行和中间行两部分进行调查，选取10株代表性棉株进行定株，进行单株收获。统计单株有效铃数，计算铃数和铃重。小区所有棉株实际收获量（正常吐絮铃和僵瓣重）加上小区的10株定株的重量作为实收产量。并在其中随机选取0.5kg的吐絮棉铃轧花后测定皮棉产量，计算衣分。第一次收获时，每小区随机选取30朵中部内围吐絮棉铃，收获轧花后，选取15g皮棉送农业部棉花质量检测中心（安阳）测定纤维品质。

绿豆收获前每小区取典型一致的植株10株，进行室内考种，测量株高，计数主茎分枝数和节数、株荚数、荚粒数、百粒重，全区收获计算产量。

辣椒于成熟期各小区选取10棵代表性植株测量株高、分枝数，红果数、绿果数，装入纸袋中，自然晾干后，称量生物产量，并计算经济产量。

1.5数据统计及分析

用MicrosoftExcel2010进行数据编辑和计算，用SPSS21.0-般线性模型程序（GLM）进行方差分析（ANOVA），用新复极差法（Duncan’s）检验平均数（P《0.05）。

2结果与分析

2.1不同取样，点的棉花产量因素和纤维品质变化由表1可知，与单作CK相比，棉花与绿豆间作种植模式中的边行的籽棉产量显著高于单作CK，增产幅度为20.6%，对铃数和铃重分别增加5.0%和0.5%;而中间行的籽棉产量均略低于单作CK;棉花与辣椒间作种植模式的边行和中间行的产量略高于单作CK棉花与绿豆间作种植模式具有边行优势;两种植模式不同取样点的纤维品质没有显著差异。

2.2三种模式的实收籽棉产量比较

棉花与绿豆间作种植模式的棉花实收籽棉产量略低于单作CK，降幅为1.7%，而棉花与辣椒间作种植模式显著低于单作CK，降幅为19.7%。表明棉花与绿豆的间作种植模式不会影响棉花的产量，但棉花与辣椒间作種植模式降低了棉花的产量。

2.3间作种植模式下绿豆的农艺性状及产量情况

经过考察与计算，棉花绿豆间作种植模式下，绿豆的株高为32.7cm，主茎节数为8.2节，主茎分枝数为6.2个，每株荚数为21.9个，每荚粒数为10.0粒，百粒重为7.1g，绿豆的籽粒产量为366.0kg/hm2

2.4间作种植模式下辣椒的农艺性状及产量情况

在棉花辣椒间作种植模式下，辣椒的株高为82.5cm，分枝数为5.3个，单株果重为36.2g，每株的商品果数为66.8个，青果数为30.0个，辣椒的经济产量为1506.1kg/hm2。

2.5经济效益分析

棉花与绿豆间作种植模式与当地常规植棉产量（单作CK）相当，又净增加了种植绿豆的收益，按2020年当地绿豆的价格为10.0元/千克计算，该模式多盈利3114.1元/公顷。

棉花辣椒间作种植模式的棉花产量比单作CK的棉花产量虽然少收籽棉785.8kg/hm，但多收了辣椒1506.1kg/hm2，按2020年当地籽棉价格8元/千克，辣椒价格15元/千克计算，该模式多盈利13189.2元/公顷，具有良好的经济效益。

3讨论

3.1棉花与辣椒间作种植模式具有良好的生态效益和经济效益

每年的6～8月份是山东德州地区雨水多的生长季节，不利于辣椒的开花和结果，但是此时棉花正处于生殖生长与营养生长并进阶段，是需水高峰期。棉株通过大量吸收水分，为辣椒的正常生长创造了有利条件，使其病害减轻，烂叶懒椒减少。另外，棉花株型高大，也可以为辣椒遮荫降温，避免了辣椒的强光直射，减少日灼病的发生，从而提高辣椒的品质。因此，棉花与辣椒间作种植模式可以实现作物间的优势互补，充分的利用光照和水分条件，具有良好的生态效益。

棉花辣椒间作种植模式的棉花产量比棉花单作虽然减产，但多收了辣椒，棉花与辣椒间作种植模式可以在原来只生产一季棉花的土地上多生产一季辣椒，投入产出比高[8]，说明棉花与辣椒间作种植模式具有良好的经济效益。

3.2棉花与绿豆间作种植模式具有良好的生态效益和经济效益

棉花与绿豆的生育期以及对养分的偏耗不同[9]，绿豆的生育期短、耐瘠性强，一般年份与棉花间作，棉花的残肥余水即可满足其生育需要，不需要额外增肥浇水。二者间作可以实现植株高矮搭配、根系深浅互补，防止土壤养分被偏耗，也可防止杂草生长，减少了中耕除草次数，且绿豆还可以进行生物固氮，并具有诱瓢控蚜的作用[10-13]。本研究结果表明，棉花与绿豆间作种植模式与当地常规植棉产量相当，在不与粮棉争地的前提下，又净增加了种植一季绿豆的收益，增收的绿豆可以提高经济效益，抵抗市场逆境风险，因此棉花与绿豆间作种植模式具有良好的生态效益和经济效益。

4结论

棉花与绿豆和棉花与辣椒的间作等行距种植模式，相对于传统的大小行间作模式，更有利于田间管理，提高管理效率和机械化水平。同时可以较好地利用光、热和土地资源，充分利用了生长季节，增加了单位土地产出和利用率，能缓解作物争地矛盾，具有经济意义和社会意义。因此棉花与绿豆和棉花辣椒间作种植模式具有可行性，并有广阔的推广前景。

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