玉米大豆套種輪作的優(yōu)勢及機(jī)械化增產(chǎn)技術(shù)

●孫 玲 單維民 李丙軍

（1.山東省聊城市茌平區(qū)杜郎口鎮(zhèn)農(nóng)林水綜合服務(wù)中心 山東 聊城 252000；2.山東省聊城市茌平區(qū)樂平鋪鎮(zhèn)農(nóng)林水綜合服務(wù)中心 山東 聊城 252000；3.山東省聊城市茌平區(qū)馮官屯鎮(zhèn)農(nóng)林水綜合服務(wù)中心 山東 聊城 252122）

玉米是我國重要糧食、飼料作物，2021年我國玉米總產(chǎn)量為2.725億噸，其種植面積及總產(chǎn)量在農(nóng)作物中占首列，在保證國家糧食安全中占有重要地位[1]。大豆是平衡營養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)蛋白食品，是食用油和高蛋白的主要資源，大豆產(chǎn)量近3年呈現(xiàn)快速增長趨勢，2021年我國大豆產(chǎn)量約為1640萬噸。目前，我國對大豆的需求量較大，但市場供應(yīng)矛盾較突出，供應(yīng)多依靠向外進(jìn)口，研究玉米、大豆高產(chǎn)高效種植具有重要意義[2]。目前，國內(nèi)多采用清種連作方式進(jìn)行種植，該種植方式單項(xiàng)作物生長空間較小，不能充分發(fā)揮光合作用，不利于作物的高產(chǎn)，想要實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)高效種植，需要對農(nóng)業(yè)機(jī)械種植技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新[3]。在種植方面要最大程度上提升空間利用度，積極創(chuàng)造利于作物生長的環(huán)境，在提升效率方面，要加大機(jī)械化措施力度，在有限的耕地面積上提升玉米和大豆的產(chǎn)量。玉米、大豆套種輪作機(jī)械化增產(chǎn)技術(shù)，是以機(jī)械化為基礎(chǔ)，將農(nóng)機(jī)農(nóng)藝和多項(xiàng)措施相結(jié)合，實(shí)行套種輪作技術(shù)。本文闡述玉米、大豆套種輪作機(jī)械化增產(chǎn)技術(shù)，為農(nóng)作物種植提供參考。

1 套種輪作

套種是充分利用作物的生長季節(jié)，合理在耕地中配置作物群體、作物高矮參差，令其相隔成層，從而提升作物通風(fēng)、光照條件和光能利用度，使作物產(chǎn)量隨之提升[4]。輪作是指在同一塊耕地上，預(yù)先制定種植計(jì)劃，根據(jù)種植計(jì)劃輪作不同作物。每種作物均有一種專門為害的病蟲雜草，傳統(tǒng)連作的種植方式可使病蟲雜草循環(huán)感染作害，而輪作種植可改變耕地原有食物鏈，避免病蟲雜草循環(huán)感染。在預(yù)防病蟲害的同時(shí)，采用輪作種植方式耕地有效利用土壤中的礦物元素。不同作物根系深淺不同，吸收水肥的程度不同，對土壤中營養(yǎng)元素的吸收效率不同。連作方式種植，即同一塊耕地長期種植同一種作物，作物的根系長期維持在同一水平，根系附近特定的營養(yǎng)元素被大量吸收，長此以往可導(dǎo)致耕地土壤中營養(yǎng)元素含量失衡。如豆科對鈣、磷吸收較多，對硅吸收較少，在連作種植的情況下，易引起土壤中鈣、磷、硅含量失衡。此外，連作耕地、施肥等種植措施固定不變，土壤理化性質(zhì)發(fā)生異常變化，毒物積聚過多，有益微生物含量下降，對作物產(chǎn)量及質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。輪作種植則可改善土壤理化性質(zhì)，提升有益微生物含量。例如，種植豆科植物后，因根瘤菌的固氮作用，土壤中氮含量較高，在灌溉充足的地區(qū)，將豆科和其他需氮作物輪作可有效提升土壤中氮利用率，維持土壤理化平衡。

2 玉米大豆套種輪作優(yōu)勢

2.1 提高礦物元素利用率

大豆可充分利用土壤和空氣中的氮，且根系具有一定固氮作用，在進(jìn)行套種輪作時(shí)應(yīng)選用對氮需求量較高的作物。玉米作物對氮、硅吸收程度較高，兩種作物套種輪作，大豆根系中的氮肥可被玉米吸收，土壤中的養(yǎng)分得到有效利用，在有效降低玉米化肥使用量的同時(shí)，對玉米產(chǎn)量不會(huì)造成影響。豆科與非豆科作物在套種輪作過程中存在氮轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，可有效提升耕地整體固氮量。在豆科套種輪作體系下，除通過固氮作用提供自身氮營養(yǎng)吸收利用之外，還能提供需氮作物氮供給，減少需氮作物氮類化肥使用量。玉米與大豆套種輪作中，根系的相互競爭和促進(jìn)作用，也可有效促進(jìn)作物對磷的吸收。

2.2 利于病蟲草防治及抗旱

玉米、小麥等同種物種連作，耕地多被禾本科作物占據(jù)，肥料使用單一，除草劑、病蟲害防治劑使用單一，易出現(xiàn)土壤菌群失衡，養(yǎng)分特定貧瘠。玉米和大豆套種輪作，不僅可提升耕地環(huán)境，提高作物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用度，還可增加群體多樣性，不同物種間病蟲相互競爭，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到預(yù)防病蟲害的目的。同時(shí)，由于兩種作物枝葉茂密，覆蓋耕地，可有效抑制雜草生長，并減少土壤中水分蒸發(fā)，達(dá)到防草抗旱的目的。

2.3 改善土壤理化性質(zhì)

長期單一種植玉米的土壤板結(jié)嚴(yán)重，土壤施肥效果下降。大豆可有效改善土壤結(jié)構(gòu)，松動(dòng)板結(jié)土壤，提升施肥效果。兩種作物套種連作，利于土壤中有益菌培養(yǎng)，緩解因長期種植單一作物而引起的養(yǎng)分失衡，在解除土壤板結(jié)的同時(shí)可有效平衡酸堿度，延緩?fù)寥老螓}堿化方向發(fā)展。此外，不同作物間的種間競爭和交互作用表現(xiàn)邊際效應(yīng)，對提升群體間養(yǎng)分吸收和利用具有積極作用，從而推動(dòng)土地當(dāng)量化。

2.4 提高光能利用度

玉米屬單子葉高稈作物，而大豆屬雙子葉矮稈作物，兩種作物在生物學(xué)形態(tài)角度互補(bǔ)，形態(tài)高低搭配。單子葉和雙子葉物種搭配，兩種作物套種輪作，作物間生長空間較大，利用玉米中下層葉片對光合作用的獲取，增加光照和空氣流通，提升光能利用度。但玉米、大豆套作種植模式中群體光分受植株間距、密度等多因素影響，套種系統(tǒng)中玉米和大豆存在對光的競爭關(guān)系，大豆品種可塑性與光的攝取能力成分比。選擇耐株型緊湊的玉米和耐陰性較高的大豆品種是玉米、大豆套種輪作中緩解作物競爭、提升單品產(chǎn)量的關(guān)鍵[5]。該套種輪作模式可有效提升光能利用率，但在套種過程中易產(chǎn)生負(fù)面影響，即玉米葉片對大豆植株產(chǎn)生屏蔽作用，影響光照，大豆作物很難正常生長，產(chǎn)量不佳，兩種作物之間的競爭作用也極有可能影響雙方的正常生長，從而對產(chǎn)量造成影響，想要解決套種輪作中的矛盾，需要清晰界定技術(shù)流程，規(guī)范機(jī)械化增產(chǎn)技術(shù)，需嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定進(jìn)行播種、田間管理、病蟲草防治及收割處理。

3 玉米、大豆套種輪作機(jī)械化增產(chǎn)技術(shù)

3.1 機(jī)械整地

因洼地土壤濕度過高，播種后大豆易出現(xiàn)傾倒現(xiàn)象，所以選取土質(zhì)肥沃的平地或崗地為宜。選取耕地后，使用牽引驅(qū)動(dòng)設(shè)備帶動(dòng)多功能整地機(jī)開展整地工作。

3.2 品種優(yōu)選

選取緊湊型耐密植的玉米品種。緊湊型指玉米穗部以上葉片上沖，降低遮光對大豆生長的影響，利于其開花結(jié)莢，耐密型指玉米株距控制在10 cm左右，利于玉米授粉，降低葉片之間相互遮光面積，以免影響授粉。大豆品種，種子純凈度、發(fā)芽率應(yīng)與品種說明一致。

播種前1周，對種子進(jìn)行等離子體處理。等離子處理可提升種子通透性，使水分等生長必需物質(zhì)迅速進(jìn)入種子，為種子萌芽提供物質(zhì)基礎(chǔ)。操作人員站于風(fēng)向上方，佩戴專業(yè)防護(hù)眼鏡進(jìn)行種子處理，將準(zhǔn)備處理種子放于料口中，同時(shí)使用容器在出口接取，過程中出現(xiàn)種子流通不暢，應(yīng)在斷掉電源后清除。播種前1～2 d，對種子進(jìn)行包衣處理，將圓底大鍋固定，種子放于鍋內(nèi)，根據(jù)種子類型加入適當(dāng)種衣劑，快速攪拌，使種衣劑在種子表面均勻分布。確定種植比例環(huán)節(jié)，玉米與大豆根據(jù)4∶2的比例進(jìn)行種植。

3.3 追肥播種

在播種機(jī)上安裝施肥部件，施入底肥，計(jì)算施肥劑量，要求需滿足作物苗期生長需求。一般玉米施肥規(guī)定在300 kg/hm2，大豆施肥規(guī)定在400 kg/hm2。機(jī)械播種環(huán)節(jié)，使用牽引驅(qū)動(dòng)設(shè)備帶動(dòng)玉米、大豆精量播種機(jī)，玉米晚熟品種在4月20日～26日完成播種，早熟品種在5月10日前播種結(jié)束，大豆播種在5月中旬進(jìn)行。播種結(jié)束后，耕地播種土壤表面出現(xiàn)1 cm左右的干土層進(jìn)行機(jī)械鎮(zhèn)壓，使用牽引驅(qū)動(dòng)設(shè)備帶動(dòng)鎮(zhèn)壓器進(jìn)行鎮(zhèn)壓處理。

3.4 病蟲草害防治

藥物噴灑時(shí)間為播種后出苗前，約在6月中下旬，使用牽引驅(qū)動(dòng)設(shè)備帶動(dòng)追肥機(jī)，要求追肥深度需達(dá)到25～35 cm，追肥量≥500 kg/hm2。病蟲草防害環(huán)節(jié)，使用物理或化學(xué)方式進(jìn)行，大豆播種后出苗前，使用50%乙草胺乳油133～160 mL/667 m2進(jìn)行封閉滅草。孢囊線蟲病防治可使用40%甲基異柳磷乳油，35%多克福種衣劑拌種，也可在播種溝內(nèi)放置3%呋喃丹顆粒。蚜蟲和紅蜘蛛防治可使用10%吡蟲啉20 g兌水30 kg噴葉防治。大豆食心蟲的防治使用150 g 80%敵敵畏乳油原液制成的根毒棒，按照5∶1比例插壟。大豆食心蟲成蟲可制作毒藥棒防治，將玉米稈截成45 cm長的段，一端壓裂放置80%敵敵畏乳油，按照4∶1比例插壟。玉米苗期使用3%辛硫磷顆粒劑防治地下害蟲，大喇叭口期將辛硫磷顆粒劑、殺蟲雙大粒劑放置于有蟲植株心葉內(nèi)，防治玉米螟。后期使用井岡霉素噴稈防治紋枯病。必要時(shí)使用高稈作物噴藥機(jī)應(yīng)對大面積嚴(yán)重病蟲害。及時(shí)清除耕地雜草，破壞灰飛虱棲息場所，定期間苗定苗，及時(shí)將田間病株拔除并將其帶出田外。加強(qiáng)田間管理，促進(jìn)玉米大豆生長，降低病感率，降低傳毒機(jī)會(huì)。

3.5 機(jī)械收獲

玉米使用自走式玉米收獲機(jī)進(jìn)行收獲處理，大豆使用割曬機(jī)進(jìn)行收割處理，收獲時(shí)間根據(jù)具體情況決定，因大豆生育期短于玉米生育期，成熟期早于玉米成熟期，一般先收獲大豆。

4 總結(jié)

套種輪作技術(shù)是新型農(nóng)作物增產(chǎn)模式，玉米套種大豆輪作種植技術(shù)，使矮稈雙子葉大豆與高稈單子葉玉米合理搭配，兩種作物交錯(cuò)生長，葉片在耕地空間層層分布，每一葉片均可充分接收光照，進(jìn)行光合作用。在充分利用水、電、空間資源以外，還可提升大豆和玉米根系對營養(yǎng)元素的吸收。在提升產(chǎn)量的同時(shí)，有效改善土壤狀態(tài)，配合機(jī)械化增產(chǎn)技術(shù)可有效提升耕地利用率，改善生長空間，提升作物光合作用，實(shí)現(xiàn)玉米大豆高產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)范操作流程的基礎(chǔ)上該技術(shù)可進(jìn)行廣泛推廣。