尉法剛 李海濤 商 娜 李曉宇 李秋芝
(聊城市農業科學院 山東聊城 252000)
玉米花生帶狀復合種植是基于傳統間作套種方式,根據作物生理特點創新發展而來的一項新模式、新技術,是緩解當前糧油爭地矛盾、實現穩糧增油的有效措施之一。 該模式通過禾本科(玉米)和豆科(花生)年內間作、年際間帶狀輪作,充分發揮花生根系生物固氮優勢和作物間生態互補效應, 能有效增加農田生物多樣性和培肥地力,可顯著提高土地、光、水和養分等資源的利用效率[1]。 聊城作為傳統農業大市,常年輪作種植冬小麥→夏玉米,單一的作物種植和重復、過量使用化肥農藥導致耕地質量不斷下降,單純依靠糧食種植的農民收入較低。 為破解當前發展困境,聊城市農業科學院于2013 年開始進行玉米花生帶狀復合種植新模式的試驗、示范與推廣,該模式可實現 “單位面積玉米基本不減產, 多收一季花生,糧油均衡發展,農民增產增收”的目標,有利于減少化肥農藥用量、 改善農田生態環境和提高耕地可持續生產能力。 現就該模式在聊城市的種植現狀、存在問題與解決對策歸納概括, 以促進該技術的完善與發展。
聊城市位于冀魯豫毗鄰區,屬暖溫帶季風氣候,四季分明、雨熱同期,年平均氣溫13℃以上,活動積溫4 500~5 000℃,無霜期190~200 d,年平均降水量600~650 mm,境內黃河故道沖積平原區,沙壤土質眾多、土層深厚肥沃,現有耕地51.238 萬hm2,作物總播種面積、 產量穩居山東省前三, 是國家重要的棉花、糧食、油料作物生產區[2]。
2017 年以來, 玉米花生帶狀復合種植技術連續3 年被農業農村部及山東省農業農村廳列為主推技術。 目前,在國家持續推動油料產能提升、保證國家糧油安全的工作要求下, 越來越受到各省市農業主管部門的重視,該模式近年來已在我國山東、河南、河北、吉林、遼寧等地進行推廣,且都有實現玉米穩產、花生增產的案例,單位面積的產出量得到較大提高。 從2013 年開始,聊城市在高唐縣、冠縣等地區進行玉米花生帶狀復合種植技術的試驗、示范與推廣。其中, 高唐縣已累計示范推廣面積達1.6 萬hm2,新增利潤6 171 萬元。 2022 年10 月2 日,據中國農業科學院、 河南省農業科學院等單位專家對高唐縣清平鎮代官屯村金剛合作社的300 畝3∶6 模式的示范田測產驗收,平均畝產玉米籽粒561.3 kg、花生莢果179.0 kg,同時每畝收獲玉米秸稈鮮重1 998.5 kg、花生秧797.2 kg。 按照當前市場價格計算,純收入比單種玉米增加500~800 元/畝。
前人研究表明,受玉米遮陽效果影響,間作花生單株總果數、 出仁率和百仁重等指標較單作顯著降低[3];不同間作模式玉米穗粒數和百粒重均要低于同年玉米單作對照[4]。 因此,玉米、花生株行距配置若達不到最優,種植密度掌控不好,極大影響玉米和花生總體產量和質量。 聊城市玉米花生帶狀復合種植主要以2~3 行玉米、4~8 行(2~4 壟)花生進行不同配比,玉米花生行比有2∶4、3∶4、3∶6 等多種組合模式, 導致花生機械化率受到一定影響。 另外,花生受播種機械影響,壟距過寬,有的可達95 cm;部分玉米不能達到理論要求的與單作大田基本相同的密度, 致使花生和玉米群體密度總體偏低。
難于機械化和輕簡化栽培是限制玉米花生帶狀復合種植大規模推廣應用的主要因素[5]。 盡管聊城市2021 年農作物耕種收綜合機械化水平已達90.50%,花生綜合機械化水平達77.61%[6],但該種植模式播種時仍需玉米、花生播種機分別同時就位,加之聊城市夏播時間緊、任務重,致使麥后播種時間普遍偏晚;收獲時,對于種植大戶、家庭農場、專業合作社等新型經營主體來說,機械化收獲容易實現,但對于小農戶,收獲機械因路程等原因不能到位,只能采取人工收獲,費時費力,影響種植積極性。
一是玉米屬單子葉禾本科作物、花生屬雙子葉豆科作物,2 種作物的除草劑不能混用,缺少有效的物理隔離措施,極易造成藥害;二是玉米、花生生育期內化控時間、化控藥物及化控次數等存在不同。 這就要求該模式下化學除草、作物化控只能采取人工定向噴霧,不能采用機防或飛防等方式,降低田間管理成本。
新模式、新技術最初的推廣離不開科研專家、農技人員等的技術服務和指導, 但因發展初期內推廣服務體系尚未成熟, 技術服務與指導一般只惠及種植大戶,而小農戶接受技術服務的機會較少。 小農戶因缺乏有效的技術服務和農作機械, 加之近年來農村勞動力老齡化日趨嚴重,勞動力短缺,嚴重限制玉米花生帶狀復合種植模式在小農戶中的推廣應用。
根據聊城市生產特點和農機配備情況,按照“擴間增光、縮株保密,便于機械收獲”的原則,因地制宜合理選擇種植模式,建議選擇2 行玉米//6 行(3 壟)花生或3 行玉米//6 行(3 壟)花生這2 種播種模式。規范合理配置玉米、 花生株行距及帶寬, 玉米行距50~60 cm,株距11~13 cm;花生壟距80~90 cm,單粒精播株距8~10 cm,玉米花生間距60~65 cm。
播種前種子均須提前進行包衣拌種、 發芽試驗等處理,提高出苗率,保證田間密度。 玉米品種應為株型緊湊、耐密植、宜機收、邊際效應強的高產矮稈雜交種;花生品種應選擇產量高、耐陰、抗倒伏的中早熟品種。 目前,適合聊城市帶狀復合種植的玉米品種主要有登海605、農大372、先達7037 等,花生品種有花育25、花育36、山花9 號、花育963 等。 播種時,合理選擇玉米、花生種植機械,培訓農機手,規范播種,也可選擇一體化播種施肥機械,如耿端陽等[7]以山東地區玉米花生間作種植模式為基礎開發了玉米花生間作播種機,可一次性完成旋耕起壟、混土施肥、玉米花生間作播種和對行鎮壓,為玉米花生間作播種施肥一體機械化水平的提高奠定了基礎。 在防治病蟲害、作物化控等田間管理環節,根據自身生產實際,合理選擇噴藥器械,規范操作、安全防治。 目前已有一體化防治機械, 如山東省農業科學院玉米研究所研制出一種玉米花生間作模式專用施藥一體機, 可實現大田玉米、 花生病蟲害的全程機械化防控,而且“一噴雙防”,省時省力[8]。 收獲時,可先收玉米以減少機械收割損失, 玉米帶可根據帶寬選擇適宜的玉米收獲機, 花生根據需要選擇直接收果機械或分段式收獲機械。 另外,政府和農業部門要加大對相關農機的補貼,加快農機更新換代,保障農機數量充足,保證農機到位,提高機械化程度,減少人工。
堅持“安全第一、封閉為主、莖葉為輔、分類施策”的原則,土壤封閉除草作業應在播后當日或3 d 內完成,要求土壤潮濕或除草劑用水保證在30 kg/畝以上。 若封閉效果不理想,可采用莖葉處理,根據田間草相結構,選擇玉米、花生專用除草劑實施莖葉定向除草, 利用手持隔板或塑料薄膜等做好物理隔離,嚴禁藥液飄移,嚴防互相串藥,防止發生藥害。
當前,一方面要加大對科研專家、農技推廣人員及經營主體等的知識更新和培訓服務力度; 另一方面要高度重視對小農戶的技術服務。 雖然在我國土地流轉是大趨勢,但就目前來說,聊城市大部分土地還是集中在小農戶手中, 農民對土地的深厚情結決定了在短時間內很難實現大規模土地流轉。 因此,該模式的推廣,小農戶的阻力仍將是不容忽視的因素。應當加快建立健全由政府部門、科研單位、農技推廣人員、農業經營主體等多方參與、協同互惠的融合發展機制, 如聊城市農業科學院采用的 “農業科研機構+新型經營主體”的“一對一”科技服務模式,堅持以點帶面、以面帶全,形成對小農戶示范帶動作用,逐步提高新模式、新技術的認可度和推廣率。
玉米花生帶狀復合種植是落實習近平總書記關于“藏糧于地、藏糧于技”重要指示的生動實踐,在提高耕地質量、改善生態環境、增加單位面積經濟效益等方面具有現實意義和獨特優勢,是一種綠色生態、高產高效和可持續發展的新型農業種植模式, 應用前景十分廣闊。 今后,隨著該技術的不斷改進、機械化輕簡化栽培水平不斷提高及相關推廣服務體系逐步健全, 聊城市玉米花生帶狀復合種植模式將會在更多相似生態區域得到進一步推廣和應用。