張 霞,鄭元泉
(寧陽(yáng)縣東疏鎮(zhèn)人民政府,山東寧陽(yáng) 271401)
大豆玉米帶狀復(fù)合種植,是在傳統(tǒng)間作基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展而來(lái)的綠色高效種植模式。該模式充分發(fā)揮高位作物玉米的邊行優(yōu)勢(shì),擴(kuò)大低位作物大豆的受光空間,大豆帶和玉米帶年際間地內(nèi)可實(shí)行輪作,適合機(jī)播、機(jī)管、機(jī)收等機(jī)械化作業(yè),同一地塊大豆玉米和諧共生、一季雙收,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)玉米、增大豆的生產(chǎn)目標(biāo)。為大面積推行大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式,提高關(guān)鍵技術(shù)到位率,充分發(fā)揮該技術(shù)增產(chǎn)增效優(yōu)勢(shì),山東省提出“集中支持適宜區(qū)域、重點(diǎn)品種、經(jīng)營(yíng)服務(wù)主體,在黃淮海、西北、西南地區(qū)推廣玉米大豆帶狀復(fù)合種植”新模式[1-2];該模式不但打破了傳統(tǒng)的大豆、玉米種植模式,降低勞動(dòng)成本,提高土地利用率和產(chǎn)出率,而且基本實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化[3-6]。本試驗(yàn)探究大豆-玉米帶狀復(fù)合種植模式和技術(shù),旨在為大面積推廣大豆-玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)新模式提供依據(jù)。
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,積極選擇適宜本地區(qū)的復(fù)合種植模式,在確保玉米不減產(chǎn)的情況下,盡可能多產(chǎn)大豆,增加種植收益。依托種糧大戶、家庭農(nóng)場(chǎng)、專業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)等新型糧食經(jīng)營(yíng)主體,建設(shè)一批大豆-玉米帶狀復(fù)合種植示范點(diǎn)和示范片,篩選打造可復(fù)制、可推廣、綠色高效、適合大面積推廣的復(fù)合種植集成技術(shù)模式,集中連片開展大豆-玉米帶狀復(fù)合種植。因2022 年首次實(shí)施大豆玉米帶狀復(fù)合種植項(xiàng)目,為便于新型復(fù)合種植機(jī)械推廣、現(xiàn)有機(jī)具改裝、集中技術(shù)指導(dǎo),規(guī)定主體大豆-玉米種植地集中連片面積不得小于3.33 hm2。大豆-玉米帶狀復(fù)合種植是今后破除耕地資源制約,推動(dòng)玉米和大豆兼容發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展、相向發(fā)展的主要途徑。
鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技人員結(jié)合實(shí)際,參考山東省技術(shù)視頻培訓(xùn)和技術(shù)方案,積極協(xié)助種植主體落實(shí)好“選品種、擴(kuò)間距、縮株距”田間配置技術(shù),緊盯關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié),抓好技術(shù)指導(dǎo)。同時(shí),積極開展大豆-玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)對(duì)比試驗(yàn)、高產(chǎn)攻關(guān),篩選出適合全縣推廣的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種和技術(shù)模式。
為推動(dòng)大豆-玉米復(fù)合種植模式推廣,選購(gòu)不同種植模式新型一體化機(jī)械。種植主體也可結(jié)合現(xiàn)有農(nóng)機(jī)條件和機(jī)械化技術(shù)現(xiàn)狀,按照復(fù)合種植需求,適當(dāng)改裝現(xiàn)有機(jī)具,切實(shí)提高機(jī)具利用率,切實(shí)提高種植和收獲環(huán)節(jié)機(jī)械化水平。
為加快推進(jìn)大豆和玉米產(chǎn)業(yè)集群建設(shè),進(jìn)一步拓寬大豆和玉米的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間,種植主體可依托各類大豆和玉米加工龍頭企業(yè),采取商品化訂單,不斷推動(dòng)大豆和玉米產(chǎn)業(yè)向精深化、差異化發(fā)展,探索形成以企業(yè)為龍頭、基地為依托、標(biāo)準(zhǔn)為核心、品牌為引領(lǐng)、市場(chǎng)為導(dǎo)向的“五位一體”全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式,全面提升大豆和玉米的產(chǎn)能、效益和綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
2.1.1 試驗(yàn)地和品種選擇
試驗(yàn)在寧陽(yáng)縣康樂(lè)福家庭農(nóng)場(chǎng)流轉(zhuǎn)地進(jìn)行,試驗(yàn)地面積6 hm2。土壤有機(jī)質(zhì)含量26.8 g·kg-1,全氮含量1.10 g·kg-1,有效磷含量35.7 mg·kg-1,速效鉀含量185 mg·kg-1,緩效鉀含量780 mg·kg-1,為中等偏上土壤肥力。土壤質(zhì)地為壤土。前茬作物為冬小麥濟(jì)南17,產(chǎn)量為9 200 kg·hm-2。小麥?zhǔn)斋@時(shí)進(jìn)行秸稈粉碎還田,播種前進(jìn)行整地滅茬。
根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件,篩選適宜的緊湊型玉米與耐陰型大豆品種,為群體提供良好的通風(fēng)透光條件,合理田間配置。大豆選用耐陰抗倒抗密集能力強(qiáng)、底莢高度適中,且成熟期比玉米晚、適宜機(jī)收的高產(chǎn)品種,如齊黃34、菏豆33 號(hào)、周豆25 等;玉米選用植株緊湊或半緊湊、耐密、抗倒、利于機(jī)械收獲的高產(chǎn)矮稈品種,如鄭單958、農(nóng)大372、登海605、天泰366、登海939等。
2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,示范推廣地采用2∶4帶狀復(fù)合種植技術(shù)模式。實(shí)行2 行玉米帶與4 行大豆帶復(fù)合種植,大豆帶與玉米帶間距65 cm,壟背左右各種植2行玉米,玉米使用寬窄行種植,玉米寬行200~210 cm,窄行40~45 cm,每667 m2播種4 887 粒以上,穗粒數(shù)平均438.5 粒;大豆行距0.30~0.40 m、株距11 cm,玉米、大豆行間的距離50~60 cm。適當(dāng)縮小玉米與大豆穴距,使帶狀復(fù)合種植密度與單作相當(dāng),大豆每667 m2密度11 000 粒,每667 m2有效株數(shù)應(yīng)達(dá)到7 500~9 000 株,3 粒穴播(留苗2 株),大豆穴距應(yīng)控制在12~17 cm。對(duì)照為常規(guī)單作玉米,行距60~70 cm,株距22~26 cm。種植規(guī)格:玉米每667 m2播種4 500~4 800 粒,有效株數(shù)3 800(半緊湊型)~4 600 株(緊湊型),可采取單粒穴播,玉米穴距應(yīng)控制在15~24 cm,也可采用雙粒穴播,玉米穴距應(yīng)控制在36~41 cm。
2.1.3 田間管理
2.1.3.1 種子處理
精選飽滿粒大、均勻整齊、無(wú)破損、色澤良的種子。播前對(duì)大豆、玉米進(jìn)行種子拌種或包衣。種子包衣可選用60%吡蟲啉懸浮或62.5% 甲霜靈懸浮種衣劑,4.23%甲霜靈·種菌唑進(jìn)行拌種,也可選用含咯菌腈、噻蟲嗪、含咯菌腈、苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇等成分的復(fù)配藥劑進(jìn)行種子包衣或拌種。
2.1.3.2 適期規(guī)范播種
實(shí)施測(cè)土配方施肥。大豆玉米帶狀復(fù)合種植適宜播期為6 月11—22 日,根據(jù)麥?zhǔn)蘸蟮膲勄檫M(jìn)行搶播早播,如果墑情不足,需先澆水后播種,機(jī)械播種時(shí)要嚴(yán)格按照規(guī)程作業(yè),先進(jìn)行滅茬然后播種。選用適宜機(jī)械采取單粒種肥同播技術(shù),播深3~5 cm,確保與株行距一致。可根據(jù)測(cè)土實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的土壤肥力,適當(dāng)調(diào)整施肥的量。一般大豆每667 m2施用專用肥10~20 kg,前茬小麥每667 m2產(chǎn)量達(dá)550 kg 左右的地塊,大豆播種期不施肥,僅在生長(zhǎng)中期(鼓粒期)噴施葉面肥磷酸二氫鉀。玉米每667 m2施用控釋肥或復(fù)合型(N、P、K重量比為27∶6∶7)專用配方肥40~50 kg。肥料深施于種子側(cè)下方7~10 cm。條件許可的情況下可在大豆、玉米帶狀復(fù)合播種后進(jìn)行滴灌、噴灌,促使早出苗、苗齊、苗勻、苗壯,構(gòu)建合理群體。
2.1.3.3 科學(xué)防治病蟲草害
病蟲防治采取物理防治、生物防治與化學(xué)藥劑防治相結(jié)合。田間除草采取芽前封閉除草與出苗后定向除草相結(jié)合,防止發(fā)生藥害;化學(xué)除草最好在播后出苗前進(jìn)行,每667 m2可用50~80 mL 精異丙甲草胺乳油兌水35~50 kg 噴霧,對(duì)土表進(jìn)行封閉,出苗前除草效果不佳或未除草地塊,需待大豆復(fù)葉期即葉片達(dá)到2~3片后選擇專用除草劑,如氟磺胺草醚、精喹禾靈等進(jìn)行定向噴霧;玉米在2~5 葉期,選用煙嘧磺隆、硝磺草酮等藥劑進(jìn)行苗后莖葉定向噴霧,苗后除草時(shí)為防漂移造成藥害,可在噴霧裝置上采用物理隔簾,將大豆、玉米隔開施藥,在選擇莖葉處理除草劑時(shí),需注意選用對(duì)鄰近作物和下茬作物安全性高的除草劑。
大豆苗期易發(fā)生根腐病、甜菜夜蛾等病蟲害,玉米苗期易發(fā)生莖基腐病、二點(diǎn)委夜蛾、薊馬等病蟲害。在病蟲害發(fā)生較集中的玉米大喇叭口期或大豆花莢期,利用植保無(wú)人機(jī)統(tǒng)一飛防1 次,可使高效低毒農(nóng)藥與增效劑藥效配比最大化,兼顧防治玉米穗腐病和草地貪夜蛾;選用150 mL 甲維鹽乳油,兌水500~600 kg·hm-2均勻噴霧處理,或用25%噻蟲嗪水分散粒劑,每隔10 d 噴1 次,連噴2 次,兼顧防治草地貪夜蛾、豆莢螟、點(diǎn)蜂緣蝽等害蟲;用氟吡菌胺·霜霉威懸浮劑850~1 100 mL·hm-2兌水400~650 kg·hm-2在大豆霜霉病發(fā)病始期進(jìn)行噴霧防治。
適期化控調(diào)節(jié),增強(qiáng)抗倒能力,大豆由于遮陰易徒長(zhǎng),可在大豆分枝至初花期控制大豆旺長(zhǎng),每667 m2選用5%烯效唑可濕性粉劑30~50 g,兌水33~45 kg噴施莖葉,結(jié)莢鼓粒期應(yīng)避免噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑;玉米可根據(jù)長(zhǎng)勢(shì)在7~10 葉期,適度控制株高,選用胺鮮·乙烯利等藥劑全株均勻噴霧,增強(qiáng)抗倒能力,或選用250 g·L-1甲哌鎓水劑300~500倍液在玉米大喇叭口期噴霧控制株高,改善群體結(jié)構(gòu),注意控旺調(diào)節(jié)劑不得重噴、漏噴和隨意加大藥量。
2.1.3.4 合理排水灌溉
在苗期大豆玉米一般需水較少,不需要澆水。但如因搶時(shí)播種后葉片失水較多又無(wú)降水時(shí),為確保苗全、苗齊應(yīng)及時(shí)進(jìn)行澆水。如遇連陰天持續(xù)降水,為降低土壤濕度,防范澇害,要及時(shí)排出田間積水并疏通溝渠。在玉米拔節(jié)期、抽雄前后、灌漿中后期,大豆開花結(jié)莢期應(yīng)保證水分供應(yīng)充足,遇干旱天氣應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灌溉,防止灌漿影響。
2.1.3.5 適時(shí)收獲,降低損耗
根據(jù)玉米、大豆帶狀復(fù)合種植模式與成熟情況,合理調(diào)配機(jī)械,適期規(guī)范收獲。先收玉米后收大豆。為便于大豆的田間收獲,在玉米達(dá)到完熟期先用機(jī)械收獲。根據(jù)示范主體選種的4∶2 種植模式,在玉米收獲期應(yīng)選擇二行自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)且整機(jī)寬度≤1.5 m,收獲玉米籽粒或果穗后,對(duì)大豆進(jìn)行人工或機(jī)械收獲即可,大豆植株呈現(xiàn)原有品種色澤,籽粒含水量降為16%~18%時(shí),可選用寬度在2 m 以下的大豆聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行收獲,若大豆出現(xiàn)傾斜或倒伏情況,應(yīng)在玉米收獲機(jī)上加裝分禾器,減少落莢、落粒及大豆籽粒的破損率。
2.1.4 收益統(tǒng)計(jì)
市場(chǎng)價(jià)按2021 年玉米、大豆來(lái)計(jì)算,去除種子、農(nóng)肥、機(jī)種收、人工、澆水等生產(chǎn)成本后再計(jì)算凈收益。
2.2.1 產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收益
大豆-玉米帶狀復(fù)合種植模式下,玉米產(chǎn)量(9 300 kg·hm-2)與單作玉米產(chǎn)量(9 750 kg·hm-2)基本持平,但多收大豆1 862.1 kg·hm-2,按市場(chǎng)價(jià)2021年玉米3.0 元·kg-1、大豆5.0 元·kg-1來(lái)計(jì)算,大豆-玉米帶狀復(fù)合種植模式收入共可獲得37 210.5 元·hm-2,在扣除種子、農(nóng)肥、機(jī)種收、人工、澆水等生產(chǎn)成本7 500 元·hm-2后,凈收益可達(dá)到29 710.5 元·hm-2;玉米單作模式下,產(chǎn)量9 750 kg·hm-2,可獲得收入29 250元·hm-2,扣除生產(chǎn)成本5 250元·hm-2,凈收益可達(dá)到24 000元·hm-2。分析可知,大豆-玉米帶狀復(fù)合種植模式相比單作玉米,凈收益增加5 710.5 kg·hm-2,提升了23.8%,實(shí)現(xiàn)了糧食作物增產(chǎn)、農(nóng)民收入增加,且降低了成本。
2.2.2 社會(huì)效益
實(shí)驗(yàn)區(qū)引進(jìn)并推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式,優(yōu)化播種、田管、收獲的全程技術(shù)跟蹤,技術(shù)人員深入田間地頭對(duì)農(nóng)戶科學(xué)選種、合理套種技術(shù)指導(dǎo),破解了傳統(tǒng)的大豆玉米作物間作套種管理不方便、機(jī)械化集中統(tǒng)一收獲難、不能高產(chǎn)的難題,同時(shí)采用配套技術(shù)與新模式的科學(xué)推廣應(yīng)用降低了勞動(dòng)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益,與其技術(shù)配套使用的種肥播種機(jī)、分帶噴霧機(jī)、小型專用收獲機(jī)等全程機(jī)械化的實(shí)現(xiàn),不僅得到了科技示范主體的認(rèn)可,而且還示范帶動(dòng)周邊農(nóng)戶采用輪作模式的積極性,得到當(dāng)?shù)厝罕姷囊恢抡J(rèn)可,并逐年淘汰了傳統(tǒng)的玉米大豆套作模式。
2.2.3 生態(tài)效益
依靠不同作物生育期間根系生長(zhǎng)特性的差異進(jìn)行合理的作物輪作,不僅土壤結(jié)構(gòu)得到良好的維護(hù),土壤肥力避免了損失,而且還起到了間接養(yǎng)地的作用。如大豆根部具有共生固氮系統(tǒng)在滿足自身氮素營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)時(shí),還能為玉米提供部分氮素養(yǎng)分,從而有效減少施氮量,降低肥料的使用成本,提高培肥土壤的效果[7];另外,由于玉米遮擋大豆可避免部分害蟲的侵害,減少了農(nóng)藥的使用量,提高了大豆產(chǎn)量與品質(zhì)[8]。
在傳統(tǒng)套種、間作基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展而來(lái)的大豆-玉米帶狀復(fù)合種植是一季雙收模式,是穩(wěn)玉米、擴(kuò)大豆的一項(xiàng)重要技術(shù)措施,既能擴(kuò)展大豆種植面積,又能讓農(nóng)戶實(shí)現(xiàn)一季雙收[9]。玉豆-帶狀復(fù)合種植模式不僅有效提高了土地利用率,而且能充分利用光能與空間資源,不僅實(shí)現(xiàn)了玉米、大豆雙豐收,而且還降低了勞動(dòng)成本,經(jīng)濟(jì)效益明顯[10]。本研究結(jié)果顯示,在玉米大豆帶狀復(fù)合種植模式下,大豆能多收1 862.1 kg·hm-2,玉米產(chǎn)量與凈作玉米基本持平,凈效益比單作玉米高出5 710.5 kg·hm-2,提升了23.8%,即通過(guò)該技術(shù)模式與其技術(shù)配套使用的種肥播種機(jī)、分帶噴霧機(jī)、小型專用收獲機(jī)等全程機(jī)械化的實(shí)現(xiàn),既降低了勞動(dòng)成本,又提高了經(jīng)濟(jì)效益。
玉豆-帶狀復(fù)合種植模式利用大豆根瘤菌固氮作用,起到培肥土壤效果,有效減少了尿素使用量,降低肥料使用的成本[7]。該種植模式的核心技術(shù)為通過(guò)選用緊湊型玉米和耐陰型大豆品種,進(jìn)行田間合理配置,群體通風(fēng)透光條件得到明顯改善,增加播種的密度不僅提高了大豆產(chǎn)量,而且提高了大豆有效株數(shù)和玉米有效穗數(shù)。同時(shí),玉豆-帶狀復(fù)合種植模式可作為當(dāng)前保障玉米生產(chǎn)能力、提高大豆自給的新方式、新途徑,有利于節(jié)水節(jié)肥,改善農(nóng)田環(huán)境,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。