日益增长的全球粮食需求，以及气候变化和资源稀缺带来的挑战，要求采用能够提高生产力和可持续性的创新农业实践。双季种植，即在同一生长季内种植两种作物的做法，已成为提高土地利用效率和增加农场收入的实用策略。研究人员于2021–2022年在埃塞俄比亚西舍瓦区邓迪县开展了一项田间试验，旨在评估小麦-小扁豆双季种植系统的农艺和经济表现，重点关注优化小扁豆的播种量和品种。试验先种植早熟小麦品种“Wani”，随后种植小扁豆。双季种植试验包括三个小扁豆品种（Denbi、Derash和Alemaya）以及三个播种量：推荐播种量（RR）、在RR基础上增加25%和增加50%。处理采用随机完全区组设计（RCBD），设三次重复。结果显示，播种量和品种对小扁豆籽粒和生物量产量在两年间均有显著影响。在推荐播种量基础上增加50%获得了最高籽粒产量，其次是增加25%。2021年，Derash品种产量最高，而2022年，Denbi品种表现优于Derash和Alemaya。经济分析，包括净收益（NB）和边际收益率（MRR），表明小麦-小扁豆双季种植系统比单作更具盈利性。具体而言，在2021年和2022年，采用Denbi品种并以高于RR 50%的播种量提供了最高的NB（分别为231,260和280,940埃塞俄比亚比尔/公顷）。这些发现突出了在双季种植中采用适应性策略以提高资源利用和作物生产力的经济可行性。因此，在黑棉土（Vertisol）地区，以高于RR 50%的播种量（98公斤/公顷）种植Denbi品种进行小麦-小扁豆双季种植很可能是有利可图的。
小麦–小扁豆双季种植系统农艺表现与经济可行性评估：聚焦小扁豆播种量与品种选择
研究背景方面，全球范围内农业集约化生产对于保障粮食安全与可持续发展至关重要，尤其是在农业构成经济与农村生计支柱的埃塞俄比亚。双季种植系统——即在同一生长季同一地块收获两季作物的做法——因其提升土地生产力、资源利用效率与农场盈利能力的潜力而获得全球认可。成功的范例包括美国的小麦-大豆体系、印度的高粱-绿豆/鹰嘴豆双季种植以及巴西的高粱+鹰嘴豆双季种植。这些系统已被证明能有效利用残留水分和养分，且有证据表明双季种植能消除气候胁迫下的作物歉收风险，从而提升整体农业生产与韧性。然而，在埃塞俄比亚，双季种植的广泛采用与成功面临重大挑战，主要与该国有限且不规律的降雨模式相关。主粮作物收获后短暂的残余水分期是主要限制因素。此外，第二季作物的低产常与不当管理措施有关，特别是品种选择不佳和播种量未优化。现有研究缺乏针对埃塞俄比亚中部黑棉土地区小麦收获后短残余水分期的小扁豆最佳播种量与品种组合的、基于证据的具体推荐。因此，本研究旨在通过评估埃塞俄比亚小麦–小扁豆双季种植系统的农艺与经济表现，特别是优化小扁豆播种量与品种，来填补这一关键空白。
研究人员开展了为期两年（2021–2022生长季）的田间试验。试验在埃塞俄比亚中部西舍瓦区邓迪县进行，土壤类型为黑棉土。试验采用随机完全区组设计（RCBD），设三次重复。以早熟小麦品种“Wani”为前茬，后茬为小扁豆。双季种植试验处理为三个小扁豆品种（Denbi、Derash、Alemaya）与三个播种量（推荐播种量RR、25%高于RR、50%高于RR）的裂区组合。完全雨养，无补充灌溉。数据收集包括生育期、产量构成因素及籽粒和生物量产量。通过部分预算分析法进行经济可行性评估，计算净收益（NB）和边际收益率（MRR）。数据采用R软件进行方差分析（ANOVA），并用最小显著差异法（LSD）进行多重比较。
研究结果部分如下。在生长参数方面，分析显示2021年小扁豆的株高和分枝数受播种量和品种主效应影响不显著。而在2022年，品种对株高有显著影响，播种量对单株分枝数有显著影响。研究发现，主作物季推荐播种量在双季种植中产生的单株分枝数最高，但与增加25%无显著差异；而增加50%的播种量则导致单株分枝数降至最低，这表明过高的种植密度可能导致植株间对光、水和养分的过度竞争，从而抑制生长和分枝。Denbi品种在2022年记录了最高的株高，表明遗传因素在影响生长表现中的潜在作用。
在产量与产量构成方面，2021年，播种量和品种均显著影响小扁豆的单株荚数、生物量产量和籽粒产量，但两者交互作用不显著。2022年，播种量和品种同样显著影响生物量和籽粒产量，单株荚数仅受播种量影响。两年间，最高单株荚数均出现在推荐播种量处理下，其次为增加25%的处理，而增加50%的处理单株荚数最低，表明随着种植密度增加，单株荚数趋于下降。最高生物量产量和籽粒产量均在播种量增加50%时获得，且与增加25%的处理无显著差异，而推荐播种量处理下的产量最低。这表明推荐播种量在双季种植系统中不足以最大化小扁豆的产量潜力。在品种表现上，2021年Derash品种籽粒产量最高，而2022年Denbi品种表现优于Derash和Alemaya，体现了品种性能受环境条件影响存在年度间差异。
经济分析结果显示，小麦–小扁豆双季种植系统在两年中均比小麦或小扁豆单作产生更高的净利润。2021年，采用Denbi品种且播种量为RR基础上增加50%（98公斤/公顷）的处理获得了最高的净收益（231,260埃塞俄比亚比尔/公顷）和最高的边际收益率。2022年，同样处理的净收益达到280,940埃塞俄比亚比尔/公顷。Denbi品种更高的盈利性可能归因于其种子粒径小于Alemaya和Derash品种，从而所需的播种量更低，减少了种子成本，进而提升了利润空间。部分预算分析的局限性在于未计入中耕、收获和产后处理的劳动力成本，这可能导致对高密度处理（如增加50%播种量）净收益的略微高估，因其可能需要稍高的收获和处理人工。
论文的讨论与结论部分指出，研究揭示了小扁豆品种对播种量的生长响应在2021年和2022年间存在显著差异，凸显了天气、土壤水分和养分有效性等环境因素对植物发育的影响。2022年，Denbi品种在株高和生物量产量上表现优异，表明其对特定条件的适应性。虽然较高的播种量提高了生物量和籽粒产量，但也可能抑制荚果形成。产量在推荐播种量基础上增加50%时达到最优。经济分析证实，小麦–小扁豆双季种植系统比单作更有利可图。值得注意的是，Denbi品种在增加播种量的情况下持续产生最高的净收益，强调了双季种植中适应性策略的经济可行性。因此，研究人员推荐在黑棉土地区，以高于推荐播种量50%（98公斤/公顷）的播种量，采用Denbi品种进行小麦–小扁豆双季种植。为成功推广此建议，必须注意降低小农的采用障碍，主要确保高质量的Denbi种子供应，并提供关于精确应用增加50%播种量的培训。
