华南9号食用木薯间作花生、玉米对产量性状的影响

黄洁 魏云霞 刘丽娟 韦卓文 张洁

（中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室 海南海口 571101）

木薯是世界三大薯类作物之一，间作花生和玉米是我国主要木薯间套作模式[1]。前人研究表明，木薯套种花生显著提高花生和木薯产量[2]，木薯宽窄行间作花生具有产量和经济效益上的优势[3]，木薯间作花生模式中覆盖稻草，显著提高花生、木薯产量和土壤生物活性，明显促进土壤速效养分，尤其是速效钾的积累及土壤含水量提高[4]，在间作花生的木薯收获期，间作木薯的株高、茎径、鲜薯产量和淀粉产量均接近于单作木薯，说明间作木薯在生长过程中存在“竞争-恢复”现象[5]，总之，木薯间作花生互作影响较小。

木薯间套作玉米历史悠久，在南美洲、非洲、东南亚及我国均有较大栽培面积，传统思维基于木薯和玉米同属高秆作物，认为地上部竞争强烈而甚少探究木薯间作玉米的增产机制，但国内有木薯间作玉米可大幅增加木薯产量[6]、提高经济效益[6-7]的报道，其机理是木薯与玉米间作的根系虽穿插生长，但其密集生长带（块）互不重叠，为弱竞争关系[8]；国外研究表明，间作玉米的木薯最初生长缓慢，生长时间较长[9]，而 2种作物的养分需求峰值出现在不同时间，其根系分布在不同深度，能利用不同土壤深度养分[10]。总之，国内外研究均表明木薯与玉米的互作影响较小。

基于实际生产中，木薯间作花生、玉米表现出明显的增产增收现象，各地纷纷总结推广，如广西区南宁市武鸣区的木薯间作花生大豆模式[11]，广西区桂林市木薯套种花生模式[12]，广东省粤西地区的木薯间套作花生玉米模式[13]，福建省三明市的木薯间套作玉米、大豆和花生栽培技术模式[14]等。海南一年四季均可种植作物，一般是在二三月份种植木薯，但也常见因各种原因推迟种植木薯及其间作。因此，尝试在海南四月初开展木薯间作花生玉米的模式研究，对探索完善海南木薯间作模式具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

在海南省儋州市宝岛新村中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所（品资所）试验基地开展本研究。试验地地处热带季风气候区，北纬19.5°，东经 109.5，多年的平均温度 23.5℃、平均降雨量1 815 mm；砖红壤，植前土壤pH 6.63、有机质 10.89 g/kg、碱解氮 92.40 mg/kg、速效磷42.35 mg/kg、速效钾 151.50 mg/kg；种植烟草后已不耕种两年，长满杂草，植前半个月犁1次，植前耙2次，耙匀耙平后，人工清除草堆，因是新垦荒地，土壤较肥，故本试验全程不施肥。种植木薯、花生、玉米后喷施萌前除草剂乙草胺，在玉米幼苗和开花时，发现螟虫并喷施甲维盐，均按农药说明书使用。间作物共生期采取人工除草拔草，收获花生、玉米后，发现有少量杂草，人工除草。

选用品资所选育的华南9号食用木薯、海南绿川种苗有限公司生产的美玉糯 11号早熟鲜食糯玉米、云南省西双版纳引进的缅甸黑花生一号花生。

1.2 方法

1.2.1 试验设计（1）单作木薯（T1）；（2）木薯间作花生，收获花生后，不盖秸秆（T2）；（3）木薯间作花生，收获花生后，沿木薯行盖秸秆（T3）；（4）木薯间作玉米，收获玉米后，不盖秸秆（T4）；（5）木薯间作玉米，收获玉米后，沿木薯行盖秸秆（T5），共5个处理，3次重复，随机区组排列。平地间作模式，均按华南9号木薯等行距 120 cm，株距 100 cm，木薯种植密度8 333株/hm2，每个小区58.8 m2，种7行7株木薯，均为沿行向平种，种茎芽眼朝东，木薯行间作2行花生或玉米，花生或玉米行之间及其与木薯行之间均为40 cm，花生株距为20 cm，花生种植密度83 333穴/hm2，每穴播4粒种子，因管理延迟难分辨，未间苗；玉米株距为 35 cm，玉米种植密度47 619穴/hm2，每穴播3粒种子，出苗后间苗，只留1苗。

1.2.2 项目测定2021年4月1日种植木薯，间作花生和玉米，2021年6月15日收获玉米，玉米生育期75 d，2021年8月9日收获花生，花生生育期130 d，收获花生、玉米时，分别测其秆高和产量，沿木薯行不覆盖或覆盖秸秆；2022年3月5日，收获木薯，木薯生育期338 d，分别测木薯的株高、茎径和产量性状。收获花生、玉米和木薯时，均除去小区保护行，每小区收获中间25株木薯及其相应面积内的间作花生玉米，收获面积为30 m2，折算为单位面积产量，同时，随机选取小区中间的10株植株，常规方法调查花生、玉米秆高及木薯株高和茎径等。

1.2.3 数据处理采用Excel 2010整理数据，采用SAS 8.1软件Duncan’s新复极差法分析差异显著性。

2 结果与分析

2.1 间作花生、玉米的秆高及产量

间作收获花生、玉米的秆高及产量见表1。木薯间作同一作物，其秆高、秆叶鲜重、花生荚果鲜重或玉米穗鲜重，均差异不大，说明试验条件控制得较好，为后续是否覆盖秸秆处理提供良好基础。

表1 间作收获花生、玉米的秆高及产量

2.2 间作对木薯株高、茎径影响

间作对不同生长期的木薯株高、茎径影响见表2。在间作花生共生期，共生时间越长，木薯株高受抑越重，收获花生时，仅为单作的65.5%~69.8%，达极显著差异，其后快速恢复生长，至收获木薯时，为单作的87.1%~93.6%，T2达显著差异；木薯茎径也严重受抑，收获花生时，间作仅为单作的 75.9%~77.7%，达极显著差异，收获花生后快速恢复生长，至收获木薯时，为单作的86.3%~90.3%，T2达显著差异。收获玉米时，受高秆玉米竞争影响，木薯株高徒长，间作的木薯株高比单作木薯高31.0%~35.2%，T5达显著差异，收获玉米后，间作木薯解除玉米的竞争生长影响，株高很快表现出比单作略矮，直至收获木薯，间作木薯表现略矮于单作；收获玉米时，受竞争生长影响，木薯茎径仅为单作的 70.1%~71.0%，收获玉米后，木薯茎径呈现快速恢复生长，至收获时，木薯茎径为不间作的84.8%~88.1%，T5达显著差异。

表2 间作对不同生长期的木薯株高、茎径影响

2.3 间作对木薯产量性状影响

间作对木薯产量性状影响见表3。间作花生的单株结薯数比单作木薯降低 23.9%~27.6%，达显著差异，而间作玉米的单株结薯数明显降低11.2%~18.7%，不覆盖秸秆处理的单株结薯数均高过覆盖处理。间作花生、玉米的木薯鲜茎叶产量比单作分别降低41.6%~46.7%、34.9%~43.5%，达极显著差异，分别比单作提高木薯收获指数28.6%~46.4%、32.1%~35.7%。鲜薯间作花生、玉米比单作分别减产10.1%~18.2%、4.5%~13.6%，淀粉分别减产12.9%~22.6%、6.5%~17.7%。在不覆盖或覆盖的同等条件下，间作玉米比间作花生增产鲜薯5.6%~6.2%、粗淀粉6.3%~7.4%。其中，间作花生、玉米的不覆盖秸秆处理的鲜薯产量、粗淀粉产量比覆盖处理分别高 9.8%~10.5%、12.5%~13.7%。间作花生、玉米比单作木薯分别降低鲜薯粗淀粉含量 1.4%~2.2%、0.9%~1.7%，其中，不覆盖秸秆处理的鲜薯粗淀粉含量均比覆盖处理高0.8%。

表3 间作对木薯产量性状影响

2.4 间作对经济效益的影响

木薯间作花生、玉米效益见表4。间作花生、玉米的鲜薯收入与单作均差异不显著。由于从云南省引种的花生品种，不适应海南地理气候，出现徒长、开花结荚慢、饱满率低等，最终造成花生产量和间作收入均较低，导致间作花生的总收入虽比单作略高，但间作花生的净收入比单作降低4.8%~16.0%，同时，间作花生的间作收入、总收入和净收入均极显著低于间作玉米处理。木薯间作玉米，增加玉米收入为单作木薯鲜薯收入的79.8%~81.5%，最终比单作极显著增加总收入68.1%~75.4%、净收入72.8%~81.9%。

表4 木薯间作花生玉米效益 单位：元/hm2

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.1.1 地上部互作影响本试验中，间作玉米的共生期，木薯株高比单作高而茎径变细，与Olasantan等[15]的研究，木薯间作玉米使木薯长高而茎径变细的结果一致。与单作木薯比较，本试验的间作木薯株高、茎径在共生期虽受到较大竞争影响，但收获花生、玉米后，得到快速恢复正常生长，与间作木薯的株高、茎径在生长过程中存在“竞争-恢复”现象[5]一致。本试验的间作花生不论在共生的早期或中后期，对木薯株高、茎径的竞争影响明显大于玉米，原因可能是间作花生种植密度较高、出现一定的徒长、花生共生期比玉米共生期延长55 d，花生共生后期的木薯较高大，加剧了两者之间的竞争影响，进而加重对花生和木薯产量的影响；反之，木薯与玉米间作的根系虽穿插生长，但其密集生长带（块）互不重叠，为弱竞争关系，且根系之间还存在高效利用土壤资源的互利关系[8]，加上玉米共生期较短、秆高较矮，能有效减轻玉米对木薯株高茎径和产量的不利互作影响，同时也减轻木薯对玉米产量性状的影响。

3.1.2 地下部互作影响本试验中，分别比较间作花生或玉米的处理，不覆盖秸秆的单株结薯数、鲜薯产量、粗淀粉产量、鲜薯粗淀粉含量均高于覆盖秸秆处理，这与木薯间作花生模式中采用稻草覆盖能显著提高花生和木薯产量[4]的结果相反，原因可能是覆盖秸秆后的增肥增湿作用，对新垦荒的肥地木薯起到反作用，不利于地下薯块的结薯、膨大和提高鲜薯粗淀粉含量，这与木薯不当高肥减产、适当减肥增产[16]同理，因此，对于在较肥土壤种植木薯，建议既不必施肥，也不必秸秆还田。

本试验中，分别比较不覆盖或覆盖秸秆的处理，间作玉米的单株结薯数、鲜薯产量、粗淀粉产量、鲜薯粗淀粉含量均高于间作花生，说明间作玉米对木薯的整体竞争影响弱于间作花生，原因是鲜食玉米虽为高秆作物，但共生期仅有75 d，期间木薯和玉米都较矮，互相竞争影响较弱；反之，间作花生共生期130 d，且种植时间较迟，共生后期恰逢夏季雨热同季，花生木薯都旺盛生长，互相竞争影响大，互相对花生和木薯的产量造成较大不利影响。结合本试验结果和海南气候情况，建议：一是尽量提早种植，争取提早收获花生玉米，缩短作物旺盛生长共生期对彼此的强烈竞争影响；二是选用早熟矮秆本地花生品种，也可提早种植花生，隔15 d左右再种植木薯，缩短共生期以降低不利影响；三是选用早熟或特早熟鲜食玉米，可有效减轻高秆玉米的不利竞争影响，从而获得双丰收。

此外，与单作木薯比较，本试验的间作花生显著而间作玉米明显降低了单株结薯数，小幅减产鲜薯、粗淀粉和降低鲜薯粗淀粉含量，总体看，间作对木薯的不利影响不大；间作花生、玉米均极显著减产木薯鲜茎叶，大幅提高木薯收获指数，说明间作对木薯虽有一定的不利影响，但也有利于降低木薯茎叶生长从而提高收获指数的优点，可进一步研究并善加利用。

3.2 结论

由于海南岛地处热带亚热带地区，晚春和夏季高温高湿，作物生长尤为旺盛，为尽量降低木薯间作系统内的不利互作影响，一是尽量在早春开始木薯间套作，二是尽量选用适宜本地生长、生育期较短的早熟矮秆高产优质的间作物良种，争取获得木薯与间作物的双丰收。