谷子花生间作错期播种对谷子农艺性状及产量的影响

李国清 李国瑜 丛新军 李妮

摘要：为了研究谷子花生间作下错期播种对谷子农艺性状及产量的影响，本试验以谷子品系‘金选6号’为试验材料，设置6个谷子播期处理（分别为T1：5月 15日、T2：5月20日、T3：5月25日、T4：5月30日、 T5：6月4日、T6：6月9日），花生播种日期为5月 15日;通过测定不同处理的谷子農艺性状、产量因素以及产量，研究了谷子花生间作模式下错期播种对作物产量及间作生产力的变化。结果表明，随着谷子播期的推迟，谷子的株高、穗重、穗长以及穗粒重出现先降低后增加的趋势，而谷子的茎粗、干重以及成穗率等指标呈现降低的趋势。在间作条件下，谷子的产量与穗长存在显著正相关性（0.911*）。同时，结果显示播期越晚，花生对谷子影响较大，从而影响了谷子的穗长和穗粒重，不利于谷子产量的形成;在不同播期处理中，随着播期的延长，LER呈现出先增加后降低的趋势，到T4播期时LER至最大，之后变小，直到T6播期时LER 小于1，即开始存在间作劣势。因此，在本试验条件下中，在T4播期即谷子比花生播期晚10天时，谷子花生间作的综合产量可到最大值，谷子也有较大产量。

关键词：农作物;种植模式;谷子;花生;间作;错期播期;农艺性状;产量

中图分类号： S515     文献标志码：A     论文编号：cjas2020-0182

Intermission Seeding Under Millet and Peanut Intercropping： Effects on the Agronomic Traits and Yield of Millet

LI Guoqing， LI Guoyu， CONG Xinjun， LI Ni

（Tai’an Academy ofAgricultural Sciences， Tai’an 271000， Shandong， China）

Abstract： The aim is to study the effect of intermission seeding under millet and peanut intercropping on milletagronomic traits and yield. The millet variety‘Jinxuan 6’was used as material， 6 seeding dates of millet （T1：May 15， T2： May 20， T3： May 25， T4： May 30， T5： June 4 and T6： June 9） were set up， and the seeding date ofpeanut was May 15. Then the agronomic traits， yield factors and yield of millet were explored in differenttreatments， and the yield and intercropping productivity under the millet and peanut intercropping mode werestudied. The results showed that with the postponing of millet sowing date， the height， ear weight， ear lengthand grain weight of millet decreased first and then increased， while the stalk thickness， dry weight and earformation rate of millet presented a decreasing trend. Under intercropping， there was a significantly positivecorrelation between millet yield and ear length （0.911*）. At the same time， the later the sowing date of millet，the greater the impact of peanut on millet， which could affect the ear length and the grain weight per spike ofmillet and was not good for millet yield formation. The land equivalence ratio （LER） of the intercropping modeincreased first and then decreased with the postponing of the sowing date， and the LER of T4 reached themaximum， and then decreased， the LER was less than 1 at T6， showing the disadvantages of intercropping.Therefore， under the condition of this experiment， at T4（when sowing date of millet was 10 days later than the sowing date of peanut）， the comprehensive yield of millet and peanut intercropping could reach the maximum and the yield of millet was relatively high.

Keywords： crop; planting pattern; millet; peanut; intercropping; intermission seeding; agronomic traits; yield

0引言

科学合理的农作物间作套作等种植模式能够充分利用光、热、气等自然资源[1-2]，能够提高间套种植模式的经济产值。赵建华[3]在研究玉米/大豆间作时发现，间作模式中作物播期的有效衔接是影响间作作物系统生产力的关键因素之一。王飞等[4]在研究芝麻与花生的间作中发现，间作种植可以增强间作作物的净光合速率，提高光合产物形成。刘柱等[5]在盐碱地中研究谷子花生间作时发现，谷子花生2：2间作种植模式下有利于提高作物群体覆盖和土地生产力，从而促进作物高效生态共生和可持续发展。目前，关于农作物间作产量优势的研究主要集中在粮食作物如玉米[6-9]、小麦[10]以及大豆[8， 11]等主要农作物方面以及单一作物不同播期方面的研究[12-14]，有关杂粮作物特别是谷子花生等非主要农作物间作方面的研究比较少。同时，对于谷子花生间作的不同带宽以及不同比例模式的研究相对较多[15-16]，对于间作中不同播期的衔接的研究非常少，而谷子花生对光照的需求不同，同期播种会造成空间以及资源的竞争。探索研究在谷子花生间作模式中，如何适当调整谷子的不同播期达到调节谷子花生共生期间的竞争关系，可以实现谷子花生的同时收获，并且产量不低于单作种植模式，成为该间作模式提升作物生产力的关键因素。因此，为了探索当地谷子花生间作模式中的最佳播期，本试验通过设置间作谷子不同的播期，研究了谷子不同播期下谷子花生间作模式下作物产量、间作生产力的变化影响。

本实验以谷子花生间作种植为基础，通过研究谷子花生间作下不同的播期衔接对谷子农艺性状以及产量的影响，筛选出谷子花生间作中最佳的播期衔接种植模式，为当地谷子花生间作的高效栽培提供参考依据。

1材料与方法

1.1 试验材料

试验中谷子品种为泰安市农业科学研究院自选育的谷子品系‘金选6号’。

1.2 试验设计

试验选在泰安市农业科学研究院实验基地（35°59′ 36.70″ N，117°0′15.44″ E）进行，地势平坦，肥力均匀。试验施基肥复合肥75 kg/hm2（N：P：K为15：15：15），花生谷子间作种植，花生垄作，垄高10～15 cm，垄宽为0.8 m，种植2 行，行距0.4 m，株距16 cm，谷子平作，种植垄间，垄间距为40 cm，种植2 行，行距0.35 m 。總带宽1.2 m。

试验中花生播种日期为5 月15日，谷子设6个不同的播期，分别为5月 15日（T1）、5月20日（T2）、5月25日（T3）、5月30日（T4）、6月4日（T5）、6月9日（T6），每个小区面积为24 m2，3个重复，随机区组设计。其他同一般大田管理。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 农艺性状的测定株高、穗下节间长、穗长的测定，株高测量地上茎基部到穗基部的距离，穗下节间长

为穗下第一节的长度，穗长为穗基部到穗尖的长度。茎粗、穗粗的测定，均测量最粗处的直径。

植株干重：每个小区取10株，105℃杀青，80℃烘干，称重，折算单株的干重。

1.3.2 谷子产量构成的测定每个小区随机取20个穗，称重，计算平均值，为单穗重;然后脱粒，计算穗粒重。

1.3.3 谷子产量的测定每个小区收获谷穗，晒干，脱粒，称重，折算产量。

1.4 数据处理

成穗率计算公式：成穗率=实际穗数/定苗株数×100%。

土地当量比（Land equivalent ratio，LER），用于衡量作物间作模式下的间作优势水平，当LER>1，表明该间作模式有优势，当LER <1，表明该间作模式没有优势[3， 17]。

公式中： Yim代表间作面积上谷子的籽粒产量; Ysm代表单作谷子的产量; Yip代表间作面积上花生的产量; Ysp代表单作花生的产量。

间作系统生产力（system productivity， SP， kg/hm2）为单位面积两种间作作物籽粒产量的加权平均值[18]。

公式中：Zm为谷子在间作模式中所占的面积比例; Zp为花生在间作模式中所占的面积比例，在本试验中

使用Excel进行数据处理，使用 SPSS 10.0数据处理软件制图。

2结果与分析

2.1 不同播期对谷子农艺性状的影响

从表1 中看出，随着谷子播期的延长，谷子的各个农艺性状的变化趋势表现不同，不同处理有显著差异。谷子的株高是呈现先降低后增高的趋势，但是穗长则出现先增加后降低的趋势，处理3分别与处理1、处理5、处理6之间有着极显著差异;而谷子的茎粗和干重是出现降低的趋势，说明在谷子和花生间作条件下，谷子的播期越晚，植株的茎杆越细，植株的干重越小。 2.2 不同播期对谷子产量构成因素的影响

从表2中看出，不同处理对谷子产量因素的影响存在不同的差异。随着播期的延长，谷子的穗粗、单穗重以及穗粒重均呈现出先增加后降低的趋势，其中，处理3的穗粗与晚期播种的处理5 和处理6有极显著差异，穗重和穗粒重也与处理6有显著差异;而谷子的成穗粒随着谷子播期的延长，谷子的成穗率出现降低的趋势，处理3同样与处理5和处理6有极显著差异，这可能是在谷子花生间作条件下，花生生长的越大，对谷子成穗率的不利影响越大，对谷子的产量影响越大。

2.3 不同播期处理对土地当量比的影响

LER作为衡量间作种植模式中作物产量的一个重要指标，当LER>1时，说明这种间模式有产量上的优质，当LER<1时，即存在劣势。试验结果显示，不同的播期处理对LER 有不同的影响，随着播期的延长， LER 先增加在降低，其中处理6播期的LER 小于1，即存在间作劣势，其他的处理LER均大于1，说明间作没有对谷子花生单作时产生不利的影响。相比来看，处理4播期的LER 至最大，说明该播期处理的产量有最大值。

2.4 不同播期对谷子产量的影响

从表3中看出，谷子的产量随着播期的延长出现先增加后降低的趋势。其中处理3的谷子产量为最高，为4073.25 kg/hm2，比产量最低的处理2308.05 kg/hm2，高出76.48%，两者之间有极显著差异。因此，谷子花生间作条件下，谷子播种最佳为晚于花生播种10天。

通过对谷子产量与农艺性状和产量因素的回归分析，能够看出，在谷子花生间作条件下，谷子的产量与茎粗、干重、穗长、穗粗、穗重、穗粒重、成穗率等因素均呈现正相关，与穗长呈现显著的正相关（0.911*），结合图 1和表1可看出，说明在农艺性状中穗长对产量的增加影响最大。但是与株高呈现显著的负相关（-0.843*），结合表3和表4，则说明谷子的株高越高，对产量的增加越不利。

3讨论与结论

作物的生长不仅需要地力和肥水等基本条件，更加受到外界环境因素的影响[19]。作物的生物性状会因环境的变化而发生变化，这是植物面对外界环境变化而产生的响应机制，合理的环境变化能够有效的提高作物的目标产量。作物的间作可以有效的改变一定的作物生长环境，可以有效的利用生存空间资源，比如光、热、气、以及肥水等[20]。作物谷子和花生间作中，2种植株的株高呈现合理搭配，高低结合能够改变作物田间小气候因素，谷子也能够充分利用边行优势，充分利用光热等资源。

谷子花生2种作物的合理间作布局，能充分高效利用外界资源，提高生物产量[21]。有研究表明[22]，在谷子花生不同比例间作模式下，2：2（2行花生：2行谷子）间作模式下谷子产量显著高于其他比例的间作模式下。但是对于花生谷子同期播种，对田间资源的利用可能存在较大的竞争关系，不能充分发挥间作优势。研究表明，实现不同作物间作条件下播期的有效衔接能够更好的利用作物间作优势，提高作物产量[23-25]。

在本试验中，谷子花生间作条件下，实现不同播期的有效衔接，可以避免2种作物不同时期对生长空间以及肥水的竞争利用，能够实现关键时期对2种作物光照以及肥水的需求利用，提高水肥利用率以及提高光合利用率。从试验结果看，谷子花生同期播种相比其他处理，谷子的茎杆长的粗、壮，但是穗小、短，粒重轻。随着播期的延长，谷子茎杆呈现逐渐变细的趋势，但是谷子播期越晚，谷子茎杆长的高、茎细，植株的干重越小，说明播期越晚，花生对谷子影响较大，从而影响了谷子的穗长和穗粒重，不利用谷子产量的形成;在不同播期处理中，随着播期的延长，LER呈现出先增加降低的趋势，到处理T4播期时LER至最大，之后变小，直到处理T6播期的LER便小于1，即开始存在间作劣势。因此，在本试验条件下中，处理T4播期即谷子比花生播期晚10天时，谷子花生间作的综合产量可到最大值，谷子产量也有较大产量。

在本试验条件下，综合分析生物产量，处理T4播期条件下即谷子播期比花生播期晚10天时，谷子的产量达可到最大值。

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