一种控制玉米马铃薯间作体系中杂草的种植管理方法与流程

本发明属于农作物栽培技术领域，具体的说，涉及一种控制玉米马铃薯间作体系中杂草的种植管理方法。

背景技术：

精准施肥是提高肥料利用率的有效措施和主要发展趋势之一。在植株个体水平，精准施肥可以体现在三个方面，一是养分供给时间与作物养分需求契合，即肥料运筹；二是养分配比和肥料用量与作物需求一致，即平衡施肥；三是空间上的施用位置能够有效降低肥料损失，便于作物吸收。该精准施肥方式受重视相对较少。目前，许多研究表明肥料深施或根区施肥能够显著地提高作物产量，在土壤耕层的水平方向上，改变施肥位置对小麦、大豆、水稻等作物的生长和产量具有显著的影响。

除草是农业生产中的主要管理措施之一。杂草和肥料在调节作物生长中存在相互影响。从杂草管理对作物利用肥料来看，杂草直接消耗养分，或恶化作物群体生态环境(如降低冠层光照、增加冠层湿度、为作物病虫害提供生境)后对作物利用肥料形成障碍。从施肥对杂草生长来看，大量研究证实施肥能够影响杂草群落的组成及动态。然而，如何通过施肥位置的调整来有效控制农田杂草的有关技术缺乏，尤其是在间作模式中。

玉米马铃薯是两大主要的粮食作物，两作物间作是重要的作物多样性种植模式，被大量研究和生产实践证实能够显著提高土地生产力，在山区生产中有较大面积的推广与应用。因此，探索针对该间作模式的化肥农药减施栽培技术，对两大作物的绿色化生产具有重要应用价值。

技术实现要素：

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种控制玉米马铃薯间作体系中杂草的种植管理方法，本发明针对山区推广应用范围较广的玉米马铃薯间作(行比2:2)，在相同的施肥量下，通过调整施肥位置，改变传统的每行均匀施肥为种间行施肥，能够显著降低杂草生长及其对玉米的竞争，维持玉米产量稳定性，同时有利于提高肥料利用，是一种值得推广应用的玉米绿色化生产技术。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的控制玉米马铃薯间作体系中杂草的种植管理方法，玉米、马铃薯采用间作种植模式，二者种内行和种间行行距均为50cm，株距均为30cm；在播种前平行于行向将复合肥一次性撒施并均匀混入玉米马铃薯种间行土壤中；采用开沟播种，马铃薯播深10-12cm，玉米播深4-5cm；在作物苗期时进行适量的浇水和必要的病虫害防治。

进一步的，播种前，马铃薯种薯先进行室内遴选，选择薯形规整，薯皮光滑、色泽鲜明、芽眼多，大小适中的健康种薯；玉米选用粒大饱满、完好的种子。

进一步的，玉米、马铃薯间作采用2:2行比模式。

进一步的，开沟播种为东西行向开沟。

进一步的，距两侧种植行10cm撒施复合肥，撒施宽度30cm、深度15cm。

进一步的，复合肥采用控释性复合肥，施肥量为300-600kg/hm²。

进一步的，复合肥的配比为n-p2o5-k2o＝26-11-11。

进一步的，在马铃薯(出苗后15-20天)和玉米(6-9叶龄期)苗期进行1次人工拔除或机械割除。

进一步的，在马铃薯、玉米生长至开花期时，为避免部分株高增长速度过快的杂草(如鬼针草)对两作物造成的光竞争，当杂草株高超过玉米穗位高时，将顶端15-30cm高度的杂草冠稍割除。

进一步的，当播差期超过1个月的情况下，对于玉米可适当进行种内行施肥，避免前期马铃薯对玉米形成严重的光竞争抑制，影响玉米后期的恢复性生长。

本发明的有益效果：

在玉米马铃薯间作体系中，施肥位置与除草在影响作物生长过程中具有交互效应。相对种内行施肥和均匀施肥，种间行施肥下玉米的产量和生物量，对杂草的响应不敏感，具有较好的稳定性。本发明针对山区推广应用范围较广的玉米马铃薯间作(行比2:2)，通过改变施肥位置，即在种间行施肥，能够显著降低杂草生长及其对玉米的竞争，维持玉米产量稳定性，同时有利于提高肥料利用，是一种值得推广应用的玉米绿色化生产技术。

附图说明

图1是施肥位置与种植方式示意图；

图2是施肥位置与杂草管理对玉米马铃薯生物量的影响(克/株)；

图3是施肥位置和杂草管理对间作玉米马铃薯株高的影响(厘米)；

图4是施肥位置与杂草管理对玉米马铃薯根系生物量的影响(克/平方米)；

图5是施肥位置施肥和生长位置对杂草生物量的影响(克/平方米)。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例

1.1实施地概况

实施于2017年，在云南省昆明市寻甸县仁德镇云南农业大学试验教学基地(25°31′07″n，103°16′41″e)进行，该地区海拔1860m，年平均气温14.7℃、年均降水量960.0mm，降水主要集中在5－9月，属亚热带高原季风气候。该实施地土壤为水改旱红壤，前茬作物为蚕豆。实施前取0—25cm耕层土样，运用常规方法测定土壤基本肥力状况为有机质含量22.97g/kg(重铬酸钾法)，全氮1.09g/kg(重铬酸钾—硫酸消化法)，碱解氮90.10mg/kg(碱解扩散法)，全磷0.82g/kg(钼蓝比色法)，速效磷10.70mg/kg(钼锑抗比色法)，全钾19.10g/kg和速效钾143.70mg/kg(火焰光度法)，ph值为7.92(试纸法)。实施地的主要杂草种有马唐(digitariasanguinalisl.)、花叶滇苦菜(sonchusasperl.)、牛筋草(eleusineindical.)鬼针草(bidenspilosal.)、狗尾草(setariaviridisl.)等、其中鬼针草为优势杂草。

1.2实施设计

实施选择玉米‘云瑞88’和马铃薯‘会-2’为研究材料。间作采用生产中应用较为广泛的2:2行比模式，设施肥位置和除草防除两因素，其中施肥位置含3个水平，分别为均匀施肥(代表传统施肥方式)，种间行施肥和种内行施肥(图1)，杂草管理含两个水平，分别为除草和对照。

实施共设有6个处理，每个处理重复3次，按完全随机布置于18个小区内，小区面积为20m²(长5.0m×宽4.0m)。6个处理分别为：

(1)实施例1：种间行施肥、不除草；

(2)实施例2：种间行施肥、除草；

(3)对照组1：均匀施肥、不除草；

(4)对照组2：均匀施肥、除草；

(5)对照组3：种内行施肥、不除草；

(6)对照组4：种内行施肥、除草。

实施播种前，马铃薯种薯先进行室内遴选，选择薯形规整，薯皮光滑、色泽鲜明、芽眼多，大小适中的健康种薯，选中后于2017年3月25日进行播种。类似地，玉米选用粒大饱满、完好的种子，于2017年4月18日进行播种。播种时，玉米马铃薯的种内行和种间行行距均为50cm，株距均为30cm，播种均采用开沟播种(东西行向)，马铃薯播深10-12cm，玉米播深4-5cm。实施期间，在作物苗期时进行适量的浇水和必要的病虫害防治。

为构建持久有效的养分斑块，实施选择控释性复合肥(沃夫特包膜控释肥n-p2o5-k2o：26-11-11)，在播种前平行于行向(距两侧种植行10cm)将复合肥一次性撒施并均匀混入土壤中(宽度30cm，深度15cm)。均匀施肥，种间行施肥和种内行施肥的施肥量均为600kg/hm²。除草处理在马铃薯和玉米苗期进行1次人工拔除，然后在两作物的开花期再进行1次割除；不除草处理在作物生长至开花期时，为避免对作物造成的竞争淘汰，当杂草株高超过玉米穗位高时，将顶端15cm高度的杂草冠稍割除，其余大部分保留，割除部分烘干至恒重后计入杂草生物量中。

1.3采样与观测

作物生长至开花盛期时，将1/3小区用于进行作物株高、生物量和根系生物量的观测。从每小区1/3的区域内随机选取15株，利用塔尺和钢卷尺分别测量玉米和马铃薯的株高(玉米株高为地面到雄穗顶端的高度，马铃薯株高为地面到马铃薯茎叶最高处的垂直高度)，然后齐地面取走地上部分，带回实验室在105℃下杀青20min后，于80℃下烘至恒重后用于测定地上部分生物量。取根系时，由于玉米和马铃薯根系难以从形态上区分，本研究取根不区分作物类型，只评估单位土体内总根量。操作时垂直于作物行向，以一个玉米马铃薯种间行及玉米种内行和马铃薯种内行各1/2，3株连续为单元(面积：100cm×90cm，土层深度25cm)，每小区3个取样单元，用铁锹挖掘出根土混合体(并同时取出马铃薯块茎，与地上部一同烘干)，在田间条件下进行初步的根土分离，识别保留的杂草茎基部，并挑出其杂草根系(对于断裂在土体中的少量根系，从形态、颜色和分枝方式上仔细核对，将其与作物根系区分开来)，然后用自来水管冲洗，获得为作物根系样品，然后将所有根样在70℃下烘至恒重测定干重。待作物成熟时，对剩余的2/3小区进行测产，其中马铃薯为鲜重，玉米在小区鲜产量的基础上，各处理随机选取8株烘干，计算鲜干比和出籽率，最后用14％含水量进行校正，获得产量数据。测产时，同时割除不除草处理种间行和种内行(面积：4m×0.5m)全部杂草的地上部，带回实验室烘干至恒重(方法同生物量)，用于测定杂草地上部生物量。

1.4实施效果

从马铃薯来看，施肥位置对其产量无显著影响(表1，表2)。但除草显著提高了种间行和种内行施肥的产量，且较不除草处理分别增加29.75％和34.88％。从玉米来看，施肥位置和杂草对产量均有显著影响，且存在显著的交互效应，表现为在除草情况下，种内行施肥的玉米产量显著高于均匀施肥和种间行施肥处理。而在不除草情况下，则为种间行施肥的玉米产量显著高于种内行施肥和均匀施肥，其中种间行施肥较均匀施肥的产量高63.74％；不同施肥方式下进行的除草效果存在显著差别，其中均匀施肥和种内行施肥下除草能显著提高产量，但种间行施肥下进行除草未能显著提高玉米产量。

表1施肥位置和杂草管理对间作玉米马铃薯产量的影响(公斤/公顷)

注：同一年份内处理间不同小写字母表示差异显著。

表2施肥位置和杂草管理影响间作玉米马铃薯产量和生物量的方差分析表

注：^*表示在p≤0.05水平影响显著。

与产量相似，施肥位置对马铃薯的生物量无显著影响，但除草有显著促进作用，其显著影响出现在均匀施肥和种内行施肥时，种间行施肥时除草无显著作用。对于玉米，施肥位置和杂草对生物量均有显著影响，也存在显著的交互效应(图2，表2)，且两个试验因素对玉米生物量的影响规律与对其产量的影响相同。

对于马铃薯，施肥位置和杂草对株高均有显著影响(图3，表2)。在除草情况下，均匀施肥的株高显著高于种间行施肥。但在不除草情况下，均匀施肥则显著低于种间行施肥。无论除草与否，种间行施肥的马铃薯株高与种内行施肥之间的差异不显著。在均匀施肥情况下，除草显著增加了株高，种间行和种内行施肥时，除草均无显著影响；对于玉米，施肥位置和杂草对株高均有显著影响，且存在显著的交互效应，表现为除草显著提高了均匀施肥和种间行施肥的株高。无论除草与否，种间行施肥的株高均显著高于均匀施肥和种内行施肥。其中，在不除草情况下，两两间的差异均达显著水平(种间行施肥>种内行施肥>均匀施肥)；在除草情况下，均匀施肥和种内行施肥的玉米株高差异不显著，但显著低于种间行施肥。

施肥位置和杂草对作物根系生物量均有显著影响(图4，表2)。不论是否除草，与均匀施肥相比，种内行施肥显著提高两作物的总根系生物量，但种间行施肥无显著影响；在均匀施肥和种内行施肥的情况下，除草显著提高作物的总根系生物量，但在种间行施肥时无显著影响。

施肥位置(f＝7.147,p＝0.001)和杂草生长位置(f＝28.052,p<0.001)均对杂草生物量有显著影响(图5)。与均匀施肥相比，种间行施肥显著抑制了种间行和玉米种内行的杂草生物量，而种内行施肥则显著抑制了种间行和马铃薯种内行的杂草生物量；无论施肥位置，杂草生物量在玉米种内行最高，种间行次之，马铃薯种内行最低。但仅有种内行施肥时，玉米种内行施肥的杂草生物量显著高于种间行，而在种间行施肥时，三个行间的杂草生物量无显著差异。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。