江西省是我国东南地带的内陆省份,属亚热带湿润季风 气候,气候温暖,四季温差大,光照充足,雨量丰沛。全省各 地年平均气温为16.2一19.7℃,日平均气温)10℃的活动 积温达5500一6000℃,持续天数250一280d。全省年平均 日照总辐射量为406 .12一479.38U/c澎,年平均日照时数 为1473一2078h,无霜期约241一304d,年平均降水量达 1341.4一1934.4mm,适于作物多熟生长期需要,并有较大 的温光生产潜力。虽然江西光、热、水充沛,但人多地少,人 均耕地面积只有506.66m2,而且红壤早地由于生产条件差, 存在千早等多种限制因素,致使目前尚未得到充分利用,生 产力低,效益差<’〕。因此,如何充分利用本省温光资源,挖掘 温光生产力,提高红壤早地单位面积产量和经济效益,达到 较高的社会、经济、生态效益,是江西耕作制度改革中巫需研 究的问题。 1材料和方法 1.1试点与品种 试验于2003一2004年在江西农业大学农学院试验站红 壤早地上进行,其成土母质为第四纪红色枯土,地理位置为 28’16’N,115’50’E,低岗地,无灌溉条件,土坡肥力中等。土 壤有机质含量2.682%,pH值5.96,全氮0.135%,有效氮 67 .50mg人g,全磷0.090%,有效磷63.60mg/kg,全钾 1.78%,有效钾226.3omg瓜g。试验小区长6.6m,宽5.0m, 面积33.3m2。蚕豆:青皮蚕豆。玉米:赣糯1号。大豆:浙6892。 甘薯:胜利百号。西瓜:早红玉。绿豆:南昌农家品种。 1.2田间试验设计 试验设4个处理,处理1为蚕豆一大豆/甘薯,处理2为 蚕豆一西瓜一玉米,处理3为蚕豆一西瓜一绿豆,处理4为 蚕豆一玉米/甘薯。试验设3次重复,随机排列。 1.3田间栽培管理 蚕豆于2003年n月15日播种于每小区中,条播,播种 量为255 kg八n12,并于2004年5月3日收获鲜嫩的青豆。 大豆播种期为2004年5月15日,种植规格为 33cmxlsem, 收获期为7月23日。处理2和处理3中西瓜5月5日移栽 于试验田中,种植密度为30000株八mZ,收获期均为7月巧 日。绿豆于西瓜收获后开沟播种于小区中,播种量为24 kg/ hrnZ,收获期为9月23日。晚玉米于西瓜收获后开沟播种于 小区中,种植规格为60 cm x 25 cm,每穴种3粒,定苗时保留 一株,密度为75000株八时,收获期为9月25日。处理4中 早玉米于蚕豆收获后播种于小区中,种植规格和播种量同早 玉米,收获日期为7月14日。处理1和处理4中甘薯2004 年6月5日分别套种于大豆、玉米行间,扦插密度为60000 株八mZ,收获期为9月28日。试验中不同处理的各种作物, 其栽培措施与大田相同。 1.5试验测试项目 在作物生育期间定点定期观察个体生长发育情况,测定 群体叶面积,收获时称量经济产量,生物产量,同时取样考种 分析。根据收获产品的蛋白质、脂肪、淀粉含量,计算等价产 量<2l,并进行统计分析,记载人工、种子、肥料、农药等投人, 根据能量折算标准〔3>,计算能量转化效率。数据分析计算采 用DPS系统软件<’>。 2结果与分析 2.1不同复种方式的作物生产力分析 作物生产力可直接反映一个国家或地区的粮食生产总 体水平<5>。从表l可看出,蚕豆一玉米咐薯生产力最高: (l)等价经济产量为20 112kg八mZ,分别比“蚕豆一大豆/甘 薯”、“蚕豆一西瓜一玉米”和“蚕豆一西瓜一绿豆”高 5779.5鳍小mZ,5355翰/h衬和11469kg八澎,顺次增加了 40 .3%,71 .5%和132.7%。(2)等价产量为41564.8kg/ 11n12,分别比“蚕豆一大豆/甘薯”、“蚕豆一西瓜一玉米”和“蚕 豆一西瓜一绿豆”高8456.7kg/l In12,22254.3kg爪心和 22 751.9kg/hm2,顺次增加了25.5%,115.2%和120.9%;其 次是蚕豆一大豆/甘薯:a.等价经济产量为14332.5kg/ h时,分别比“蚕豆一西瓜一玉米”和“蚕豆一西瓜一绿豆”高 2605.5kg小n,2和56s9.5kg月飞澎,顺次增加了22.2%和 65 .5%。b.等价产量为33一05 .1 kg/h mZ,分别比“蚕豆一西 瓜一玉米”和“蚕豆一西瓜一绿豆”高13797.6kg/h耐和 一4295.2吨/hmZ,顺次增加了71.4%和76.0%。 表l不同复种方式作物生产力
复种方式 作物产量(kg/h mZ) 价经济产量 协一5 0 00 蚕豆 1 626. 1 596. 1 579. 1 659. 玉米 大豆 西瓜 甘薯 绿豆 八mZ 蚕豆一大豆/甘薯 蚕豆一西瓜一玉米 蚕豆一西瓜一绿豆 蚕豆一玉米/甘薯 1 386.0 3 159.0 3 220.5 7875.0 9030.0 1 026.0 5 361 .0 3 120.0 14332. 1 1 727 8 643. 20 1 12. 等价产量 (k琴/hm,) 33 108.1 19310.5 18812.9 4 1 564 .8 n︸0 工f曰n 注:等价(经济)产量=等价系数又收获的(经济)产量;等价系数= 可见多熟套作更能充分利用自然资源,挖掘光温水资源 潜力。因此,为了提高作物生产力,提高单位耕地面积产量, 实行周年套作多熟种植,是有效途径之一。 2.2不同复种方式的光能利用率和光合生产力分析 作物的产量主要靠光合作用转化光能得来。要提高光 能利用率,主要通过延长光合时间、增加光合面积和加强光 合效率等途径〔6>。光能利用率和光合生产力的大小是衡量 不同耕作制度、不同复种方式生产力高低的重要指标之 一〔7,“>。从表2可看出,蚕豆一玉米/甘薯光能利用率和光合 生产力最高,其次是蚕豆一大豆/甘薯,再次是蚕豆一西瓜一 玉米,最后是蚕豆一西瓜一绿豆。蚕豆一玉米/甘薯和蚕豆 一大豆/甘薯明显高于其他两种3熟制,归纳其原因主要有: (l)采用套作形式的多熟种植,有利于延长光合作用时间,减 少作物生育期内漏光和农闲对光的损失,从而提高光能利用 率和光能生产率。(2)采用套作形式的多熟种植,在田间群 体结构上形成层次型生态位复合群体结构,光能互补,有利 于通风采光,从而提高光能利用率和光合生产力。 2.3不同复种方式能t转化效率分析 自20世纪80年代开始,应用能量投人产出作为衡量不 皿丝遗鱼丝.卿迹丝通十些鱼堑迎卫旦竺宣量+些鱼创鲤渔速喧星 0 .38 0.31 0.84 同熟制、不同复种方式优劣的一种方法已为国内外农业工作 者重视并广泛应用〔”〕。将各处理的物资投人与物质产出(包 括经济产量与生物产量)折算成能量〔’“1,列人表3。从表3 可知,各个复种方式中,能量产投比的大小顺序为:蚕豆一玉 米/甘薯>蚕豆一大豆/甘薯>蚕豆一西瓜一玉米>蚕豆一 西瓜一绿豆。同时,蚕豆一玉米/甘薯和蚕豆一大豆/甘薯投 人能较大,产出能也大,能量产投比较高。相对于后两种复 种方式产出能大,主要是因为套作充分利用了光能,而且西 瓜是一种对水肥要求较高的水果类蔬菜作物,投人能相对较 大,影响了能量产投比的大小,因此呈现一种高投人,产出能 中等,能量产投相对前两种复种方式较低的情况。 表2不同复种方式光能利用率和光合生产力 复种方式 光合生产力生物产量光能利用率 (g俪2·d)(kg八mZ)(%) 凡、︶40︺0 ︸、︸占J .16 ︸O︸t︸八甘.、︸ 7广O︸f︸R︸ .… 0 0 00 蚕豆一大豆/甘薯 蚕豆一西瓜一玉米 蚕豆一西瓜一绿豆 蚕豆一玉米/甘薯 经济产量 (kg/h mZ) 143325 1 1 727.0 8643.0 20 112.0 29 7945 23 863 .5 15495.0 46 810.5 注:表2中经济产量为等价经济产量 裹3不同复种方式能t转化效率 复种方式 投人辅助能(106)) 产出生物能(106)) 有机能 无机能 能量产投比 蚕豆一大豆/甘薯 蚕豆一西瓜一玉米 蚕豆一西瓜一绿豆 蚕豆一玉米/甘薯 87395.25 61872.00 60 166.50 82 198.50 52 308 .45 57348.00 53940.45 53863.50 投人总能 13970370 1 19220.00 1 14 106.95 136182.00 正产品能 95 200 .50 75763.80 73 309 .50 1 15986.00 副产品能 1 18128.60 89951.70 81874.50 124943.25 产出总能 213329.10 165715.50 155 18535 240929.25 1 .53 1 .39 1 .36 177 2.4不同复种方式的经济效益分析 增产增收,经济有效,这是良好的耕作制度的重要特征 之一比”·“}。对不同复种方式的经济效益(表4)分析可知: 每hmZ产值、纯收人、成本利润率均以蚕豆一玉米/甘薯最 高,分别达18 109.5元/hn12、8791.5元/hmZ和94.3%。但 由于受当时市场价格的影响,瓜果蔬菜类西瓜价格相对较 高,故总产值大小顺序为蚕豆一玉米/甘薯>蚕豆一西瓜一 玉米>蚕豆一西瓜一绿豆>蚕豆一大豆/甘薯。前三者与后 者相比,年总产值分别增加4354.5元,2650‘5元和2404.5 元/6 67 mZ,分别增加21 .0%,17.7%和16.1%。同时由于受 生产总成本的影响,年纯收人大小顺序为蚕豆一玉米/甘薯 >蚕豆一大豆/甘薯>蚕豆一西瓜一玉米>蚕豆一西瓜一绿 豆。成本利润率以蚕豆一玉米/甘薯最高
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