鲁西南短季棉大豆不同间作模式产量及经济效益分析

申传运

（山东省曹县农业农村局，山东 曹县 274400）

鲁西南植棉区光热资源丰富、土壤肥沃，是山东省重要的麦（蒜）棉两熟高效植棉区[1-5]。 但近年来，由于麦（蒜）套棉移栽间作机械化程度低、劳动强度大、管理环节多、用工多、投入成本大、比较效益低，当地麦（蒜）套棉面积不断萎缩[4]。本地区几大优势作物中， 大豆是唯一兼具经济价值的养地作物。实行棉花大豆间作，可增加植物蛋白质来源，大豆根部的固氮作用和枯枝落叶还可培肥地力[6]。 棉花生长前期气温较低，棉苗生长缓慢，叶面积系数小，光能利用率低，且田间容易滋生杂草[7]；而棉花间作大豆可以提高叶面积系数，且大豆收获较早，9 月25 日左右收获后，可以增强棉田通风透光性，使棉花铃大铃多，烂铃减少，吐絮畅，从而提高植棉经济效益和土壤肥力，实现棉田多熟高产高效益。 因此，短季棉与大豆间作成为近年来当地推广的一种高效农业种植模式。与传统的麦棉套作、油棉套作相比，短季棉大豆间作具有缩短生育期、节省劳力、降低成本、增加经济效益、培肥地力等优点。

目前，生产上棉豆间作模式各不相同，效益千差万别。 为了探索适合鲁西南的棉花大豆间作模式，增加农业生产效益，采用山东省农业科学院作物研究所育成的早熟高产优质大豆品种齐黄34 与鲁棉2387 进行棉花大豆间作试验， 通过建立不同的复合群体， 并对不同群体的生长指标进行分析，为鲁西南推广棉豆间作提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大豆品种为齐黄34，为普通型夏大豆品种，生育期平均为108 d，为有限结荚习性，株高68.8 cm，主茎有15 节，有效分枝1.2 个，籽粒圆形，种皮黄色且无光。

棉花品种为鲁棉2387，属转基因早熟品种，生育期105 d 左右，出苗快，前期发育快、长势旺。

2 个品种的种子均由山东省农业农村厅提供。

1.2 试验地点和时间

试验于2021 年在山东省曹县孙老家镇仝店村西进行，试验地地势平坦、灌排便利、地力属中上等、四周无不良环境影响。试验田地力水平均匀一致，土壤为砂壤土，养分含量：有机质19.3 g·kg-1、全氮1.33 g·kg-1、全钾10.4 g·kg-1、水解性氮1 110 mg·kg-1、速效磷27 mg·kg-1、速效钾139 mg·kg-1。

1.3 试验设计

试验设置5 个处理，分别为单作大豆、单作棉花、棉花间作大豆（以下简称为“棉豆间作”，分为二四式、四四式和四六式），每个处理重复3 次，共15个小区，试验田总面积为0.16 hm2。

单作大豆（CK1）模式：大豆平地种植，行距60 cm， 穴距28 cm， 种植密度为每666.7 m28 000株，双粒播种（每666.7 m24 000 穴），每小区种8 行大豆，行长10 m。

林孟如此坚决，让我反而糊涂起来了，我再一次去问萍萍：“这究竟是怎么一回事？我从家里出来时，一点都没想到我会娶一个女人回去，而这一个女人又是我朋友的妻子，这些都不说了，要命的是这个女人是二婚，还比我大四岁，我的父母会被我气死的……”

单作棉花（CK2）模式：棉花平地种植，种植密度为每666.7 m26 000 株，行距66 cm，株距17 cm，每小区种植8 行棉花，行长10 m。

二四式（A1）：在1 个小区内，先种2 行棉花，再种4 行大豆（带宽3.46 m）；四四式（A2）：在1 个小区内，先种4 行棉花，再种4 行大豆（带宽4.78 m）；四六式（A3）：在1 个小区内，先种4 行棉花，再种6行大豆（带宽5.98 m）。 3 种间作模式棉花带播种密度为每666.7 m27 200 株，行距66 cm，株距14 cm；大豆带播种密度为每666.7 m28 000 株，行距60 cm，穴距28 cm；棉花与大豆的间距均为50 cm。每种模式的每个重复为3 个带宽，行长10 m。

1.4 种植与管理

于2021 年6 月6 日小麦收获并机械灭茬后抢时直播，即采用开沟、施肥、播种、镇压、覆土一次性完成的精量播种联合作业机先播种棉花，然后播种大豆。 当年麦收后天气较旱，播种棉花大豆后浇蒙头水，水量不要太大，土壤湿润即可，以免影响棉花和大豆出苗。

利用播种施肥一体化机械，随播种将短季棉全生育期所需化肥一次性施入12 cm 以下的土壤中，每666.7 m2施磷酸二铵10 kg、 普通尿素5 kg＋控释尿素（控释期90 d）10 kg、硫酸钾10 kg。

播后每666.7 m2均匀喷施96%（质量分数，下同）异丙甲草胺乳油100 mL。 棉苗第2 片真叶展开后，按照试验要求的密度进行定苗，使所有小区达到预定密度。 7 月1 日，每666.7 m2用无人机喷施40%百菌清悬乳剂40 mL＋30% 霉灵水剂20 g防治立枯病、叶斑病。 7 月23 日，每666.7 m2用无人机喷施20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂5 mL＋25%吡蚜·噻嗪酮悬乳剂100 g，防治蚜虫、象鼻虫。各处理棉花于8 月3-4 日前后人工打顶， 不采取其他整枝措施。

1.5 调查项目及方法

生育时期调查：记录棉花播种期、出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期等，大豆播种期、出苗期、开花期、收获期。

棉花性状调查：9 月18 日， 于单作棉花小区的中间2 行选其中1 行连续10 株棉花， 在间作棉花各处理的每个小区每行定点连续选取5 株棉花，调查株高、单株果枝数、单株结铃数、单株烂铃数。

棉花实收产量测定：在单作棉花每个小区随机选取长势一致的棉花标记样点， 量取10 m 长的中间2 行，在间作棉花每个小区随机选取长势一致的棉花标记样点，量取每行5 m 长，待该小区的吐絮率达到30%～40%时，第1 次收花；于10 月25 日第2 次收花；截至11 月10 日所有小区最后1 次收花，剩余未开裂棉铃不计入产量。 每次收获的籽棉自然晒干并称量计产，每个小区棉花标记样点3 次收花的产量之和为该样点的籽棉产量。

棉花产量构成因素调查： 于第1 次收获前（10月6 日），每个小区选择长势一致的棉花标记样点，测量6.667 m2面积的株数、吐絮铃数、青铃数、烂铃数，以吐絮铃数、青铃数、烂铃数相加为总结铃数。第2 次收花时（10 月25 日），在每个标记样点内收取内围正常吐絮的50 个棉铃，晒干（水分11%～12%）后称量，取平均值作为样点铃重，依据样点籽棉产量（样点内测铃重的50 个铃的质量计入样点实收产量）和铃重计算铃数。晒干并称量后的50 个棉铃进行轧花，得到衣分，依据该衣分和样点籽棉产量计算样点皮棉产量，按面积折算666.7 m2皮棉产量。

大豆产量计算公式：666.7m2产量（kg）＝666.7m2株数×单株粒数×百粒质量（g）×85%×10-5。

成本与效益计算方法： 记录不同处理人工成本、物化成本（地租、耕地、种子、化肥、农药、浇水），计算总成本；根据价格、产量计算毛收入和经济效益。

1.6 数据处理

数据采用Microsoft Excel 整理分析。数据均为3 个重复的平均值。

2 结果与分析

2.1 间作模式对棉花生育时期的影响

由表1 看出，各间作模式的棉花出苗期、现蕾期相差不大，出苗期都在6 月12 日，现蕾期为7 月10-11 日，但吐絮期差别较明显，A1、A2、A3 吐絮期分别比单作CK2 提前5 d、2 d、3 d。 可见，A1 模式的棉花通风透光好，光照充足，边行优势明显（2行均为边行）。

表1 棉花生育时期调查结果

2.2 间作模式对大豆生育时期的影响

由表2 看出， 各处理的大豆生育时期相差不大，出苗期都是6 月12 日。 CK1 开花期在7 月24日，比A1、A2 开花早2 d，比A3 开花早1 d。 各处理的大豆收获期都是9 月25 日。说明对大豆来说，单作模式光照更充沛，但与棉花间作不影响其最后收获。

表2 大豆生育时期及出苗率调查结果

2.3 间作模式对棉花农艺性状的影响

由表3 看出， 不同模式棉花株高与CK2 相差不大。 A1 的单株果枝数最高，为9.6，分别比CK2、A2、A3 多1.3、0.7、0.3。 A1 的单株结铃数也最高，为8.9，分别比CK2、A2、A3 多2.5、1.9、1.0。而且A1 没发现烂铃现象，CK2 烂铃较多。说明棉豆间作的棉花通风透光好，而单作棉花田间郁闭度相对较高。

表3 9 月18 日棉花农艺性状比较

2.4 间作模式对大豆农艺性状的影响

由表4 看出，间作模式对大豆农艺、经济性状影响不大。 CK1 平均株高为67.0 cm， 分别比A1、A2、A3 低6.1 cm、1.1 cm、3.7 cm；A1、A2、A3 模式之间底荚高、有效分枝数、单株有效荚数相差不大；CK1 单株有效荚数最高，为55.7；CK1 平均单株粒数最高，为134.9，分别比A1、A2、A3 多15.0、10.2、9.9；各处理百粒质量相差不大，为26.8～26.9 g。

表4 9 月20 日大豆农艺、经济性状比较

2.5 间作模式对棉花和大豆产量的影响

由表5 可以看出， 收获期A1 单株结铃数最高，为10.4，分别比CK2、A2、A3 多1.9、1.7、1.4；A1的铃重为5.00 g， 分别比CK2、A2、A3 高0.25 g、0.17 g、0.12 g；A1 衣分为40.8%， 分别比CK2、A2、A3 高2.5、2.1、1.3 百分点。 但3 种间作模式中A2模式666.7 m2皮棉产量最高， 为55.0 kg， 分别比A1、A3 模式高5.3 kg、7.7 kg。

表5 棉花产量构成因素比较

由表6 看出，666.7 m2大豆产量以CK1 最高，为246.8 kg；在不同间作模式中，A1 的666.7 m2大豆产量最高，为136.6 kg，比A2 高34.3 kg，比A3高9.1 kg。

表6 大豆产量比较

2.6 棉豆间作经济效益比较分析

由表7 看出，棉豆间作模式对经济效益影响较大。 去除各项成本，A1 的666.7 m2经济效益最高，为625.6 元，分别比A2、A3、CK1、CK2 高81.3 元、106.0 元、294.2 元、245.1 元。

表7 棉花大豆不同种植模式的经济效益比较

3 讨论与结论

当前国内大豆严重依赖进口，为确保大豆种植面积，麦后短季棉间作大豆应大面积推广。 短季棉生育期短，结铃吐絮集中，适于一年两熟或多熟制耕作，能够接麦茬后直播，间作大豆，提高复种指数，是发展轻简化植棉的理想品种类型[8]。

在生产中，棉豆间作模式主要有四四式、二六式，其他模式也很多，种植不规范，不利于机械收获，而且棉花种植密度低，产量和效益低下。本研究中，为了适应机械化采收，调整了棉花行距，加大了棉花种植密度，其中二四式行距为66 cm，株距为14 cm，每666.7 m2种植7 200 株；应用早熟棉品种鲁棉2387，可缩短生育期，便于下茬种植小麦。

本研究表明，不同的棉豆间作模式对棉花和大豆产量、经济效益影响较大。 二四式、四四式、四六式3 种棉豆间作模式的666.7 m2皮棉产量都在50 kg 左右，但是二四式间作的大豆产量为136.6 kg，分别高于四四式、四六式34.3 kg、9.1 kg。 二四式棉豆间作模式经济效益最高，666.7 m2经济效益为600 多元， 比其他棉豆间作模式多增收80～105元。 二四式棉豆间作模式下，共生期棉花通风透光好，吐絮早，吐絮畅，而且铃大，衣分高，结铃多，烂铃较少，2 行均为边行，边行优势明显；而且大豆收获后，通风透光更好，田间湿度降低，加上大豆根瘤菌固氮作用其对枯枝落叶的降解， 可以改善棉田土壤的肥力和生物群体结构， 增强棉株的养分供应，减少棉铃脱落。

综上， 二四式棉豆间作模式的作物复合群体空间分布合理， 是较为适合鲁西南地区的棉豆间作模式。