伊犁州大豆玉米帶狀復合種植技術試驗示范及應用

楊建國，俞 涌

（伊犁州農牧機械化技術推廣總站，新疆維吾爾自治區 伊犁 835000）

大豆是我國重要的油料和飼料原材料，我國大豆缺口量巨大，近幾年全國每年平均大豆進口量達到8 000×104t 以上[1]，進口量占比非常高。但擴大大豆種植面積又會影響玉米種植面積，且經濟效益不如玉米高，農民沒有積極性，造成常規凈作模式2 種作物爭地矛盾尤為突出。因此，大豆玉米帶狀復合種植技術在四川等地的成功試驗示范，成為保障糧油安全、實現大豆和玉米產量、效益提升的重要技術手段。大豆玉米帶狀復合種植技術能提高土地等農業資源利用效率，保障玉米產量基本不減產的同時增收一季大豆，還可解決玉米重茬導致的玉米減產等負面影響，對促進糧食安全、解決大豆玉米爭地矛盾具有重要意義。

伊犁河谷地處我國西北邊陲，新疆境內天山西部北麓，面積約5.53×104km2，耕地面積45.38×104hm2，整個區域地形呈“V”字形結構，三面環山開口朝西，由陸地西風帶來的濕潤水汽在伊犁河谷聚集，降水量較為豐富，平均年降水量約300 mm，全年日照時數達3 000 h，無霜期149 d，年平均氣溫10.5℃。截至2021 年，伊犁州主要糧食生產耕種收機械化率達到96%以上，發展農業生產具有一定優勢條件。為探索解決本地大豆玉米爭地問題，保障糧油安全，2022 年伊犁州農機推廣總站開展了大豆玉米帶狀復合種植技術示范試點工作。

1 試驗與方法

2022 年在伊犁州直霍城縣和伊寧縣建立了2 個大豆玉米帶狀復合種植技術試驗示范點，總面積2.667 hm2，分別位于霍城縣清水河鎮城西一村和伊寧縣喀什鎮天山花海種植基地。

1.1 試驗過程

1.1.1 地塊準備

2 處試點耕作深度30 cm 后，聯合整地機精細耙磨整地，達到“齊、平、松、碎、凈、墑”標準的待播狀態。底肥施用二胺30 kg/0.067 hm2、復合肥30 kg/0.067 hm2。

清水河：面積0.667 hm2，土質為砂壤黑土，前茬為玉米，海拔680 m，具備滴灌條件。

喀什鎮：面積2 hm2，土質為草甸土，前茬為玉米，海拔840 m，具備滴灌條件。

1.1.2 品種選用

玉米品種選用株型緊湊、適宜耐密植、宜機收、邊際效應強的高產良種。大豆選用耐蔭抗倒、直立宜機收品種。提前對種子進行清選、包衣拌種、曬種、發芽試驗等處理，以提高出苗率，保證田間密度。

清水河：選配玉米品種新玉69號，大豆品種綏農14號。

喀什鎮：選配玉米品種為新玉107 號，大豆品種為合農70號。

1.1.3 試驗模式

為保證作物單位面積株數，較傳統凈作種植擴大了種植行距、縮小了作物株距。2處試點均選擇大豆玉米“4+2”種植模式，即4行大豆+2行玉米，每幅依次按2行大豆、2行玉米、2行大豆布置。玉米與大豆寬窄行間作種植，帶寬擴至250 cm，其中玉米行距40 cm，大豆行距30 cm，玉米與大豆間距60 cm。利用播種機調節株距，單粒播種，大豆株距縮至8～10 cm，理論播種密度10 600～13 300 株/0.067 hm2；玉米株距縮到10～12 cm，播種密度4 400～5 300株/0.067 hm2。

1.1.4 機械化播種

玉米、大豆播期為4 月下旬—5 月上旬，當耕作層10 cm地溫穩定在10℃、土壤相對含水量不低于60%時搶墑播種。2處試點均采用6行播種機，播種盤布置方式調整為中間2行為玉米，兩側分別為2 行大豆，玉米和大豆同機一次性播種，播種具體參數見表1。

表1 種植模式參數Tab.1 Planting pattern parameter

1.1.5 田間管理

一是堅持“播前土壤處理為主，減少后期草害發生、苗后莖葉處理為輔”的防控策略。2 處試驗點位均采用播前封閉化學除草方式，清水河選用除草劑乙草胺（禾耐斯），喀什鎮選用除草劑二甲戊靈進行播前封閉除草；二是配合苗期進行2～3 次中耕，在玉米苗后3 葉期—5 葉期、大豆2 葉期—3 葉期、雜草2 葉期—5 葉期進行中耕除草，對個別多年生雜草進行人工拔除；三是根據玉米和大豆的生長需水和需肥特點進行水肥管理。利用文丘里施肥器工作原理設置雙滴灌系統，對玉米和大豆進行獨立供水供肥，做到精準控制與水肥一體化相結合。

1.1.6 收獲

采用窄幅收獲機先收大豆，后用常規玉米收獲機進行玉米收獲。

1.2 試驗結果分析

1.2.1 產量對比

2處試驗示范點收獲時間及產量情況見表2。

表2 收獲時間及產量對比Tab.2 Harvest time and yield comparison

產量分析：大豆玉米帶狀復合種植中的2 種作物各自的產量低于當地2 種作物凈作的產量，但玉米仍能達到凈作產量的74%～81%，大豆達到凈作產量的55%～57%，基本可以實現玉米基本不減產、增收一季大豆的目的。

1.2.2 效益分析

2處試驗示范點玉米大豆效益情況，見表3。

表3 效益對比Tab.3 Benefit comparison 元/0.067 hm2

清水河：凈作玉米純收益為1 748元/0.067 hm2；凈作大豆純收益為1 060 元/0.067 hm2；復合種植純收益為1 810 元/0.067 hm2；喀什鎮：凈作玉米純收益為447元/0.067 hm2；凈作大豆純收益為340 元/0.067 hm2；復合種植純收益為359 元/0.067 hm2。

根據效益對比，2 處試點復合種植單位面積純收益較凈作大豆增加明顯，但與凈作玉米純收益相當，增收效果不明顯。由于是第一年試驗，大豆、玉米品種有待進一步篩選，播種質量差等導致缺苗現象嚴重，大豆玉米產量并不理想，但是單位面積收益高于凈作大豆，與凈作玉米相當，具有一定的推廣應用前景。考慮到本次試驗復合種植實施過程產生較多人工成本，導致復合種植成本較高，如若能低成本且高效解決病蟲草害問題、引進成熟植保及收獲機械，即可大幅降低人工成本，據測算平均單產純收益也將高出凈作玉米200元/0.067 hm2以上，具有較好的經濟效益。

2 大豆玉米帶狀復合種植技術優勢

2.1 提高資源利用率

在人均耕地資源短缺的背景下，大豆玉米帶狀復合種植技術能提高土地當量比達到1.23[2]，高效利用土地資源，科學種植能夠促進大豆和玉米的生長；利用種植模式的優勢，相較于凈作種植可進一步增加太陽輻射綜合利用率[3]；玉米和大豆的高差形成“走廊”，促使二氧化碳的供應，創造出更多增產增收的外部有利條件。

2.2 發揮玉米邊行效應

大豆玉米帶狀復合種植技術可以將傳統的大面積凈作玉米、大豆改變為地頭邊行種植，提高二氧化碳的供給量和光照的綜合利用率，玉米穗粒質量明顯高于凈作玉米，充分發揮出玉米的邊行優勢，進一步提升總產量，促使單位面積的經濟效益得到改善[4]。

2.3 生態效益良好

2.3.1 大豆固氮作用減少氮肥施用量

大豆根系的根瘤菌具有良好的固氮作用，可提高土壤肥力，降低肥料、農藥的用量，起到節本增效的效果。根據陳勇、楊可攀等人的研究，減少化學氮肥施用量對大豆的根瘤數、根瘤干質量、固氮效率以及固氮量均有積極影響，能促進大豆生物固氮量和固氮效率[5]，是一種優良的種養結合型現代農業及可持續農業的發展模式。

2.3.2 減少玉米連作對土地的危害

由于近幾年玉米經濟效益高、機械化程度高等原因，玉米種植面積高居不下，玉米連作非常普遍，易造成病蟲害頻發、土壤養分失衡、土壤中毒素積累等危害。大豆玉米帶狀復合種植交替輪作不僅能降低玉米連作帶來的危害，還能解決大豆玉米爭地問題，促進增產增收[6，7]。

3 存在的問題

3.1 機具問題

3.1.1 播種機具

清水河：由于市場暫無成熟可靠的大豆玉米復合播種機，即便可以通過更換勺輪式玉米精量播種機的勺輪，達到大豆玉米同時同播的目的，但由于春播季節生產節奏緊張，要更換配件還要對播種機排種盤的排布形式按大豆玉米帶狀復合種植模式的要求進行臨時調整，費時費力，降低了大豆玉米復合種植播種效率。

喀什鎮：鴨嘴式機械精量播種機原型為棉花播種機改進機型，機型可靠性、適應性需進一步提升，對播種地塊平整度要求高，排種盤排種速度較低，在平整度不高的地塊播深較淺，局部區域種子外露情況嚴重，部分區域覆土效果較差，還需要補充進行人工覆土操作，影響播種質量及效率。

3.1.2 收獲機具

本地市場暫無窄幅大豆收獲機，因此只能采用窄幅割曬機將大豆收割后再脫粒，出現工作效率低、損失率較大等不利現象，影響收獲效率。

3.2 草害防治問題

由于市場上可同時用于大豆和玉米除草的藥劑較少，因此必須進行苗前土壤封閉除草處理。但由于受到前茬作物秸稈、田間墑情等影響，化學封閉除草效果難以達到理想標準。對于苗后雜草暫時只能采取定向噴頭配合物理隔簾措施進行定向噴霧除草，工作效率不高的同時仍會發生漂移造成藥害。對于多年生雜草及難防的雜草只能人工拔除，造成用工成本上升。

3.3 品種配置問題

大豆玉米帶狀復合種植需要株型緊湊、適宜耐密植、邊際效應強的玉米品種，和耐陰抗倒、成熟期晚、直立宜機收的大豆品種。暫時還不能確定哪種大豆玉米品種的配置適宜伊犁州直種植，需要進一步試驗示范得出結果。

3.4 經濟效益不明顯

經濟效益不明顯主要是沒有成熟的全生產過程的配套機具，不能實現大豆玉米復合種植全程機械化，需要大量人工，增加了生產成本。加上伊犁州現有玉米品種凈作產量較高，經濟效益好，復合種植時玉米品種本身不適合更大程度的密植，因此對增產影響有限，經濟效益不明顯。

4 建議

4.1 充分調查市場引進成熟機具

在全國范圍內充分調查技術成熟、適宜伊犁州使用的大豆玉米復合種植的播種機、施肥機、定向施藥機和大豆玉米聯合收割機等裝備。根據2022 年全國大豆玉米帶狀復合種植全程機械化現場會演示的各種機型，如雷沃2BMQF-2/4型大豆玉米復合播種機、大豆玉米同收聯合收割機等，進行充分調研驗證其適用性并積極引進，確保大豆玉米復合種植有機可用。

4.2 加強機藝融合解決雜草防除問題

目前凈作大豆、玉米除草技術已較成熟，共同登記在玉米田、大豆田的除草劑品種也較多，有效成分有16 種，分屬9大類[8]。但真正在大豆玉米復合種植生產實際的除草劑品種還較少，與之相關的防效試驗和應用技術報道也少，因此要加大農機農藝融合，聯合農藝專家、農藥研究專家，不斷探索尋找可用于玉米大豆復合種植實際生產的除草劑，并及時開展試驗、驗證，以滿足生產需求。

4.3 進一步開展試驗選配優良品種

積極開展試驗示范，篩選出適宜伊犁州開展大豆玉米帶狀復合種植的玉米、大豆品種，并確定綜合效益最好的大豆、玉米品種配置方案，充分發揮玉米帶狀復合種植技術的增產增收優勢，為伊犁州建立現代農作物高產高效技術體系提供支持。

5 結語

結合2022 年伊犁州開展的大豆玉米帶狀復合種植試驗示范，目前暫無法穩定實現大豆玉米帶狀復合種植全程機械化，大豆玉米品種選配還需進一步試驗示范確定，制定出最適宜伊犁州實際情況、可操作性強的實施方案后進行推廣，對促進伊犁州廣大農民大豆玉米種植收入提高、促進實現糧油安全、實現大豆玉米可持續良性循環發展具有重要意義。