
大豆玉米帶狀復合種植技術通過合理的種植布局和精細化管理可提高作物產量和經濟效益,同時促進生態環境的改善。本文在分析包括耕地選擇、種前準備、種植模式(4+3模式、4+4模式、6+4模式)、田間管理及水肥管理等大豆玉米帶狀復合種植的技術后,探討了玉米大豆帶狀復合種植技術模式應用和重點推廣策略,結果表明玉米大豆帶狀復合種植技術有效整合了現代農業技術與傳統農作模式,極大提升了產量和質量,為農業現代化和糧食安全提供了有力支撐。隨著此技術的進一步優化和范圍拓展,預期將對全球糧食產量和生態環境保護產生深遠影響。
一、玉米大豆帶狀復合種植技術介紹
玉米大豆帶狀復合種植技術,便是利用玉米和大豆的種植空間以及兩者的生長條件。在玉米和大豆的生長過程中,采用“選、擴、縮”三項技術,即通過選配優良種源、增加玉米行距,合理縮小玉米、大豆間距,提高種植密度,以最大限度地利用土地資源,促進農業可持續發展。當前,我國采用玉米大豆帶狀復合種植技術實現了玉米、大豆增產增收的效果。在玉米大豆復合種植的過程中,選擇合適的種子和適宜的播種方式是兩個關鍵環節。對于玉米而言,應選擇植株緊密、抗倒伏能力較好的品種;而對于大豆,則應選擇耐陰、耐密集、抗倒伏能力較好的品種,且大豆的選擇應該比玉米的成熟期晚一些,以充分利用生長空間和光照條件,在玉米未完全成熟時,利用良好的光照和其他資源,使矮小的豆苗在收獲時就能吸收足夠的養分和光照,為后期大豆種子的成熟提供充足的養分,從而提高大豆的產量。
二、玉米大豆帶狀復合種植技術的具體方法
1、耕地選擇與種前準備
在選擇耕地時,應優先考慮土壤的松軟度。因玉米具有較強的適應性,其最適宜的土壤pH值范圍應為6~7。適宜的土壤類型包括草甸土、砂土、壤土及棕壤土,其中砂壤土因其肥沃程度最為理想。東北地區因其富含高自然肥力的黑土,成為玉米的主要生產區。對于玉米,秋季深耕應達18~22cm;春季需多次疏松土地,并在苗期中耕2~3次,以促進生長。深耕過程中,可施加基肥和適量農藥,提高土壤肥力并防治害蟲。大豆最適宜的土壤是pH值在6.5~7.0的中性至弱酸性、弱堿性的黏砂壤土或黏壤土,總鹽量不超過0.18%,NaCl含量不得超過0.03%。同時,由于大豆產量與土壤有機質含量正相關,大豆種植主要通過秋季整地及壟作,利用冬季的自然干濕和凍融作用使土壤結構更加疏松,從而提供良好的種植層。在我國,坡度低于25°的丘陵、盆地和平原適宜作耕地。玉米大豆復合種植的耕地應選擇地形平坦、具有良好蓄水保濕能力的區域,且要保持耕作深度在20cm以內。
①選種
品種的選擇是大豆玉米帶狀復合種植技術實施的關鍵所在。發展大豆玉米帶狀復合種植,在保證玉米不減產,大豆增百公斤的原則下,通過縮短玉米植株間距保證玉米株數不變產量穩定的情況下,實現穩糧增豆、一田雙收,對解決糧食和重要農產品穩定安全供給問題具有格外重要的意義。2022年江蘇省首次試點示范,推廣帶狀復合種植,取得了較好成效。實現“一地雙收”。品種選擇時,大豆需選用耐蔭、耐密性好,抗倒伏能力強早熟抗病宜機收高產多抗品種等。玉米需選用株型緊湊、中矮稈、適宜密植和機械化收獲的高產品種。例如,江蘇地區在玉米的品種選用中可選科玉505、蘇玉34、江玉877、MY73、蘇科玉076等;在大豆的品種選用中可選蘇豆21、徐豆18、淮豆13、齊黃34、中黃301等。
②曬種、拌種
在播種前,對玉米大豆種子進行3~4小時的太陽暴曬是關鍵的預處理步驟,可提高種子的發芽概率。然而,過長時間的暴曬可能對種子的生長和發育造成不利影響。同時,為預防病蟲害發生,應該將處理完的種子與防蟲藥物進行徹底混合。通常使用的種衣劑包括6.25%的咯菌腈和精甲霜靈懸浮液種衣劑、20.5%的多菌靈、福美雙和甲維鹽懸浮液種衣劑等。混合均勻后,應在24小時內完成播種工作,以確保種衣劑的有效性并促進種子的健康生長。
2、種植模式
帶狀復合種植模式是一個從傳統種植方式演化而來的先進農業技術。它不遵循傳統的交替種植模式,即每行種植一種作物,而是采用了一種新的布局,具體表現為每2行玉米配植2~4行大豆。這種模式因其種植作物帶狀分布而得名,能有效地優化作物間的光照和空間利用,提高產量和作物健康。
①“4+3”模式
在“4+3”種植模式下,玉米帶寬應為110cm,包括3行玉米,每行間距55cm,株間距14cm,每公頃播種300粒玉米。為適應該種植模式,可使用3行玉米種肥同播機,并將玉米的株間距調整為14cm。同時,為了滿足玉米對營養的高需求,可施用高氮緩控釋肥,用量在900~1200 kg/hm2。然后,在玉米帶間隔210cm的空間栽培4行大豆,每行間距30cm,株間距維持在8~10cm,形成寬度為90cm的大豆帶。大豆平均播種密度為每公頃554~667粒。2種作物帶之間應保持60cm的間距。針對大豆的施肥管理,推薦使用低氮緩控釋肥,含氮應不超過15%,并將施肥量控制在300~375kg/hm2。
②“4+4”模式
“4+4”種植模式,即每4行玉米相應搭配4行大豆。在玉米的種植中,應遵循40cm與70cm的間隔規律,且株間距精確控制在15cm,從而構建出寬度為165cm的玉米種植帶。在此種植帶內,種植密度的規劃應科學合理,確保每公頃的玉米播種量控制在314~327粒之間。同時,為確保玉米種植的精準性和高效性,應采用4行玉米種肥同播機。該機械具備調整株距至15cm的精準功能,并能夠增加施肥量,施用高氮緩控釋肥料900~1200kg/hm2,以滿足玉米生長的營養需求。對于大豆的種植采取每4行間隔30cm的布局,株間距則確定為8~10cm,形成寬度為90cm的大豆種植帶。在這一種植帶內,大豆的種植密度需要合理規劃,確保每公頃的大豆播種量控制在467~620粒之間。同時,為了保持作物間的和諧共生,玉米帶與大豆帶之間保持60 cm的適宜間隔。在大豆的種植過程中,并嚴格控制施肥量,應施用含量不超過15%的低氮緩控釋肥料300~375 kg/hm2之間,以避免過度施肥對土壤和作物造成不利影響。
③“6+4”模式
“6+4”模式,即是將4行玉米與6行大豆安排在同一塊田地內的復合種植技術。在實施時,玉米的種植需遵循等行距原則,將行距設定為55cm,株距為14cm。種植帶寬為165cm,每公頃的種植密度應控制在294~300株之間。種植帶之間的間隔設定為270cm,為確保種植精度,推薦使用專用播種機,并將株距調整至14cm。在施肥方面,推薦使用高氮緩控釋肥料,用量為900~1200kg/hm2。對于干旱地區,可考慮加裝滴灌設施及地膜以提高抗旱能力。隨后,在相鄰的玉米種植帶之間,種植6行大豆。大豆的行間距設定為30cm,種植帶寬為150cm,株距保持在8~10cm之間,每公頃的種植數量控制在614~800株。大豆種植帶與玉米種植帶之間的間距為60cm。在施肥方面,大豆推薦使用含氮量不超過15%的低氮緩控釋肥料,用量為300~375kg/hm2。
3、田間管理
①玉米后期田間管理策略
在玉米生長的后期階段,適宜的田間管理是確保產量和品質的關鍵。根據最新研究,灌溉量應根據土壤濕度和氣象條件調整,確保至少供水500m3/hm2,以滿足玉米生長需求。同時,合理施用氮肥是提升玉米產量的重要措施。推薦在后期施用尿素45kg/hm2,以促進籽粒的充實和增加重量。此外,還需要密切監視和控制病蟲害,特別是對付玉米螟和根腐病,應用生物防治方法,每公頃施放天敵昆蟲約1500只,減少化學農藥的使用,以保護生態環境和作物健康。
②大豆后期田間管理優化
對于大豆,后期管理同樣至關重要。灌溉應在結莢期進行,以確保充足的水分供應,促進莢果的發育。水量應控制在300m3/hm2左右。針對營養管理,建議施用磷酸二銨30kg/hm2,以支持大豆的氮固定能力和增強根系發育。此階段還需加強對大豆銹病和斑點病的監控與防治,應用生物農藥防治大豆病害,每公頃使用生物農藥20kg。通過這些綜合管理措施,可有效提升大豆的產量和品質。
4、水肥管理及田間除草
水肥管理需要根據種苗生長情況與土壤墑情進行適當灌溉與追肥。一般在5~6葉期進行第1次追肥,10~12葉期進行第2次追肥,具體施肥時要在玉米兩側15cm~25cm處施加尿素15kg /667m2;大豆可適當追加磷肥和鉀肥,施肥位置在大豆側面5cm~7cm處,施肥量為磷肥35kg/667m2、鉀肥4kg/667m2,根據天氣情況與土壤墑情適當灌溉。
玉米為單子葉作物,大豆則是雙子葉作物,因此玉米大豆的最佳除草時機并不同步。為了解決除草問題,首先應該適時早播玉米,大豆稍微遲播,以縮短二者的共生周期,為除草提供便利條件。其次是掌握好除草時機,對于間種地,播種后可進行封閉除草;套種地則需在大豆播種前與大豆出苗后分別進行1次除草。此外也可以使用化學藥物抑制雜草叢生,比如前茬作物采收后,雜草比較多,可在玉米、大豆播種前噴施草甘膦,消滅草苗。
5、適時收獲
如果優先進行玉米的采收,可采用自行式聯合收割機對玉米進行作業;待大豆成熟后,可選用寬幅聯合收割機或者稻麥收割機加以處理。反之,如果先采收大豆,則適宜使用較窄間距的聯合收割機,繼而利用摘穗式收割機來收割玉米。在玉米與大豆同時采收的情況下,可實施異種機械的錯時作業策略;若先采收青貯玉米,可以在大豆鼓粒期使用青貯機械同時收獲大豆和青貯玉米,并可完成同步堆放,將青貯玉米直接儲存在地窖中以待利用。對于鮮食玉米而言,理想的收獲期限約為花后25天,隨著苞葉顏色的逐漸變淡即可執行收割作業;而鮮食大豆的最適收獲期則是在鼓粒階段,當田間有80%的豆莢顏色發生變化并且豆莢形態飽滿時,應及時收獲,并在收割后使用旋耕機進行秸稈的還田工作,以確保土壤養分的回歸與循環利用。在統籌作物收割計劃時,農戶應根據不同作物的生長周期和機械設備的適應性,有效安排收割時間和作業方式,以提高農作物的整體收益和田間管理效率。
三、玉米大豆帶狀復合種植技術模式重點推廣策略
1、完善適用機具
在我國推廣玉米大豆帶狀復合種植技術需配備專業農機具以適配特定的農作要求。此項技術需考量機耕的覆蓋面、特定的耕作要求及土壤的水分保持能力等關鍵因素,從而精確定位適合該種植模式的地區。結合該種植技術的實際應用條件、地區生態與種植特性,農業生產技術的需求得以滿足,同時也為不斷優化的農業機械配置提供依據。例如,在播種技術上,應逐步淘汰傳統小型農機,改用成本更低、結構簡化且效率更高的半精量窩眼輪播種設備。針對玉米大豆的種植區,推薦使用多功能復合播種機,以實現生產的規模化、標準化及機械化。在秸稈管理和玉米收獲上,采用板式摘穗裝置能顯著提升收割效率,并降低谷物濕度,有效減少烘干時間。使用臥輥式采穗裝置可以有效降低青貯玉米的莖穗損失,保護秸稈中的營養成分不會過度流失,從而維護農田土壤的肥力。通過這些技術的更新和優化,可以促進農業生產的進步,提升作物產量和品質。
2、加快配套技術推廣
為加速玉米大豆帶狀復合種植技術的推廣,需著重提升相關生產技術,尤其是施肥減量技術、植物生長調控及抗倒伏處理技術和對生態友好的病蟲害防控技術。施肥減量技術指通過精確控制氮肥投入量(主要是使用緩釋氮肥)優化肥料使用效率,確保在玉米大豆帶狀復合種植過程中在20~30cm的范圍內一體完成大豆播種和玉米生長管理,相較于單作系統能顯著降低氮肥消耗量達60kg/hm2,同時減少溫室氣體排放,達到環保目標。抗倒伏技術是通過植物生長調控解決倒伏問題的關鍵。當應用該技術時,通過使用環氧乙烷噴霧等手段提高作物的抗逆性能,即將大豆的抗倒伏指標維持在0.8~0.9之間。拌種和葉面噴霧(分別以5~10mg/kg和30mg/kg的劑量)的應用確保苗期大豆不倒伏,從而提升產量并解決低茬作物易倒伏的問題。生態防控技術則側重于以環境友好的方式清除田間雜草。綜合應用這些技術后,農戶可基本掌握玉米大豆混作的操作流程與實際操作方法,包括播種、施肥、除草等關鍵技術步驟。
3、優化病蟲害綜合管理策略
隨著玉米大豆帶狀復合種植技術的普及,應對病蟲害的綜合管理策略成為推廣和應用的關鍵點。其中,采用集成病害蟲管理理念是實現可持續作物保護的有效途徑。該策略涵蓋病蟲害監測、生物防治、化學防治與物理防治等多個方面,以科學的數據作為支撐,建立針對特定地區和作物的定制化管理程序。例如,通過引入對環境影響小而針對性強的生物農藥,如微生物農藥和植物源農藥,以及通過增設誘蟲燈和黃板等物理防治設施,有效降低化學農藥的使用頻率和使用量。此外,進一步利用作物間的抗病蟲性相互作用,如通過帶狀種植中的大豆對某些地下害蟲的天然抗性,可以降低玉米受害程度,從而減少農藥的總體使用量,確保病蟲害管理的環境友好性與提高作物產量的雙重優化。
4、強化后期產量與質量控制措施
為確保玉米大豆帶狀復合種植技術作物的產量和質量,必須采取有效的后期管理和控制措施。這包括通過高精度農業技術如衛星遙感和地面傳感器,對作物生長狀況和土壤水分進行實時監測,優化灌溉和施肥時機與量。利用遙感技術,可以在整個生長周期中精準調整管理措施,如在關鍵生長階段精確施用肥料和水分,以提高光合作用效率和作物逆境抗性。同時,種植后期利用作物疾病智能預警系統,及時識別潛在的健康問題并迅速響應,以減少疾病對產量和質量的影響。另外,采用近紅外光譜技術對收獲后的作物進行快速質量分析,確保玉米和大豆的營養價值和安全性符合市場及消費者需求。
玉米和大豆的帶狀復合種植技術,通過科學地設計和管理,有效地提高了作物產量和經濟效益,同時也促進了生態環境的改善。該技術的成功應用,展示了現代農業技術在農業生產中的重要作用,對于推動農業現代化和實現糧食安全具有重要的意義。未來,該技術的進一步優化和推廣將是農業科研工作者和生產實踐者的重要任務,以確保技術在更廣泛的地區得到有效應用,為糧食安全和可持續發展貢獻力量。
(作者單位:224000江蘇省鹽城市鹽都區龍岡鎮農業農村局)