大豆玉米帶狀復合種植農機農藝融合發(fā)展探析*
——以甘肅省平涼市為例

李玉紅，高煥榮

(甘肅省平涼市農業(yè)機械化技術推廣站，甘肅平涼，744000)

0 引言

為保障我國糧食安全，落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略[1]，解決大豆玉米爭地問題，實現(xiàn)大豆玉米協(xié)同發(fā)展和增產增效，在全國范圍內研究推廣大豆玉米帶狀復合種植技術。大豆玉米帶狀復合種植技術，是農業(yè)農村部主推的穩(wěn)糧增豆栽培技術，采用玉米帶與大豆帶復合種植，既充分發(fā)揮高位作物玉米的邊行優(yōu)勢，擴大低位作物大豆的受光空間，實現(xiàn)玉米帶和大豆帶年際間地內輪作,又適于機播、機管、機收等機械化作業(yè)，在同一地塊實現(xiàn)大豆玉米和諧共生、一季雙收[2]。本文以甘肅省平涼市為例，開展大豆玉米帶狀復合種植農機農藝技術融合發(fā)展研究，優(yōu)選適宜種植模式，探索良種良法良機配套[3]，提升機械化、智能化水平[4]，最大限度地實現(xiàn)增機減人和節(jié)本增效[5]，為黃土高原丘陵溝壑區(qū)大面積推廣提供技術支撐。

1 平涼市大豆玉米生產情況及特點

平涼市耕地面積為348 khm2，2021年大豆種植面積為2 775 hm2，玉米種植面積為93.4 khm2。2022年，集中連片開展大豆玉米帶狀復合種植，優(yōu)先支持農業(yè)企業(yè)、合作社、種植大戶等新型經營主體流轉土地規(guī)?；N植[6]，鼓勵農民群眾積極主動參與，因地制宜，群策群力，完成大豆玉米帶狀復合種植示范面積2 730 hm2，全市大豆和玉米凈作面積較2021年分別增加725 hm2、5 800 hm2，增幅分別為26.1%、6.2%。

平涼市地處隴東黃土高原丘陵溝壑區(qū)，海拔在890～2 857 m之間，年降雨量450～650 mm，屬旱作農業(yè)區(qū)，降水主要集中在7—9月，春旱和伏旱最為頻繁。為解決春播干旱問題，全市推廣以全膜雙壟溝播技術為主的玉米栽培技術，一般在3月上旬至中旬，日平均氣溫升至5 ℃以上，土壤表面土層解凍15 cm時或適量降雨時，及早地深松整地、旋耕施肥、頂凌覆膜，防止土壤有效水分蒸發(fā)，4月下旬適時播種。玉米全膜雙壟溝播技術具有集雨、抗旱、保墑、抑制雜草生長等作用[7]，是甘肅省大力推廣的玉米抗旱耕作技術，平涼市全膜玉米種植面積大、產量高、效益好，受到廣大農民種植戶的青睞。近年來，依據(jù)農牧業(yè)資源優(yōu)勢，開辟了糧飼兼顧、草畜配套、以養(yǎng)帶種、農牧互促的循環(huán)農業(yè)發(fā)展之路[8]，助力了鄉(xiāng)村振興發(fā)展，促進了區(qū)域經濟不斷提升。

2 平涼市大豆玉米機械化生產情況

平涼市現(xiàn)有各類播種機6 230臺，植保無人機68臺，聯(lián)合收割機1 024臺，農機專業(yè)合作社186個，農作物耕種收綜合機械化率為71.34%。其中玉米播種機2 240臺，玉米聯(lián)合收割機203臺，玉米生產機械化率為80.6%。玉米作為平涼市主要種植的糧食作物，價格連年持續(xù)走高，耕種管收機械齊全，機械化水平高；農機作業(yè)服務主體單環(huán)節(jié)、多環(huán)節(jié)和全程托管等社會化服務能力強，規(guī)模化種植面積大、效益好、種植滿意度高，已成為當?shù)剞r民群眾重要的經濟來源。相比較，大豆種植零散，以家庭種植為主，無專用機械，播種和植保主要依靠傳統(tǒng)人工作業(yè)，收獲主要以人工收獲為主，輔助少量小型割曬機，僅完成機械化收割莖稈，豆莢脫粒和清選等仍然靠人工完成，機械化程度低。

3 平涼市大豆玉米帶狀復合種植情況

3.1 政策扶持

2022年中央一號文件明確提出，“集中支持適宜區(qū)域、重點品種、經營服務主體，在黃淮海、西北、西南地區(qū)推廣玉米大豆帶狀復合種植”[9]。在生產物資方面，中央財政給予試點縣種植戶種子、地膜、機具等物化投入和社會化服務環(huán)節(jié)補貼；在機械保障方面，甘肅省利用中央農機購置補貼資金，在試點縣列支機具保障專項，統(tǒng)一組織企業(yè)生產、購置與投放所需播種機具。同時，安排機具研發(fā)專項，支持省內農機生產企業(yè)開展大豆玉米帶狀復合種植機具的研發(fā)試制，安排省級累加補貼資金支持購置北斗導航輔助駕駛系統(tǒng)、小型玉米收獲機及喂入量4 kg/s以下的大豆收獲機。平涼市及各縣(市、區(qū))農業(yè)農村部門，積極謀劃、加強指導、因地制宜、落實措施，及時保障種子、化肥、農藥、地膜、機械等生產資料供給及補貼資金，開通農資供給和機械跨區(qū)作業(yè)綠色通道，為大豆玉米帶狀復合種植提供優(yōu)質保障服務。

3.2 農機農藝融合

平涼市在推廣大豆玉米帶狀復合種植的過程中，依托全膜雙壟溝播技術，在機具選配時，充分考慮實際農業(yè)生產條件和機械化技術現(xiàn)狀，優(yōu)先選用現(xiàn)有機具，通過適當改裝以適應復合種植模式行距和株距要求，提高機具利用率[10]。采用“大豆+玉米”分別為“4+2”“3+2”“2+4”“3+6”等種植模式，將全膜雙壟溝播鋪膜技術與大豆玉米帶狀復合種植技術無縫對接。播種期間，使用現(xiàn)有旋耕起壟覆膜機完成起壟、施肥和鋪膜作業(yè)，按照播期，采用電動穴播機完成大豆和玉米播種作業(yè)。選用大豆玉米一體化播種機播種，需在4月下旬至5月上旬，進入無霜期開始播種，作業(yè)速度控制在5 km/h以內，機手隨時監(jiān)測機具作業(yè)質量，調整機具至最佳作業(yè)狀態(tài)。種植要求縮株保密、擴間增光[11]，地膜寬度為1.2 m，厚度為0.01 mm以上；玉米行距為40 cm，株距為16 cm，單粒播種，播深為5～8 cm；大豆行距為35～40 cm，穴距為12 cm，2～3粒播種，播深為3～5 cm；大豆帶與玉米帶間距為60～70 cm；為滿足收獲期機具作業(yè)要求，大豆先于玉米收獲的地區(qū)，地頭種植不少于5 m寬的大豆帶，玉米先于大豆收獲的地區(qū)，地頭種植不少于5 m寬的玉米帶，便于機械調頭轉行收獲。

3.3 探索引進設備

為提高大豆玉米帶狀復合種植機械化播種水平，探索引進以機引、電動牽引為主的一體化播種機，兼顧丘陵山區(qū)小地塊使用的人力穴播機，共選型引進大豆玉米一體化播種機、手推式電動播種機等播種機具417臺(套)。春播期間，開展多種技術模式與配套機具的對比試驗，積極探索不同地塊、不同技術模式下配套的播種機具。為塬地引進2MBFG-2-6型、2MBFG-3型玉米大豆旋耕施肥鋪膜覆土一體化播種機、2BMXL-120型旋耕滅茬起壟鋪膜播種機、2MB-1/2GXA型溝壟全覆膜高速穴播機等一體化播種機、大豆玉米電動手扶播種機單機開展試驗示范；為山地引進2MB-1/2GXA型溝壟全覆膜高速穴播機等一體化播種機、2BD-3X型電動手扶大豆玉米一體化播種機、大豆玉米電動手扶播種機單機開展試驗示范，探索確定適宜當?shù)刈鳂I(yè)條件、技術要求和技術模式的播種機具及配套方案。

3.4 農機抓點示范

市、縣、鄉(xiāng)農機推廣部門加強技術指導服務，積極開展大豆玉米帶狀復合種植農機抓點示范，建立集中連片全程機械化試驗示范基地4個，其中67 hm2以上示范基地2個，33 hm2示范基地2個。示范基地圍繞大豆玉米良種應用、水肥一體化、化肥農藥減量增效、機械化作業(yè)、綠色防控等集成高效栽培技術，開展種植模式對比、作物生長監(jiān)測、機具性能測試及產量效益分析等試驗示范，以機械化、標準化規(guī)范示范基地生產，充分發(fā)揮典型引路、示范帶動效應。通過抓點示范，篩選出可復制、可推廣、高效益的種植模式，引領帶動大豆玉米帶狀復合種植大面積均衡發(fā)展。

4 制約平涼市大豆玉米帶狀復合種植發(fā)展的關鍵因素

4.1 生產成本高、效益低

近幾年，受國內外疫情等客觀因素影響，農資上游市場資源緊缺，原材料價格上漲，導致肥料、種子、地膜和農藥等農資成本上漲；0#柴油同比上漲24.3%；農村人口老齡化、空心化，農忙時節(jié)一人難尋，人工成本更是逐年提高。在成本高企的影響下，種植戶為增加經濟收入，在作物選擇上，從成本、效益、機械化程度等方面綜合考量，對種植大豆存在諸多顧慮。據(jù)測算，平涼市凈作大豆正常年份最高2 250 kg/hm2，按當前市場價4.8元/kg計算，收入10 800元/hm2；凈作地膜玉米正常產量9 750 kg/hm2以上，按當前市場價2.6元/kg，收入25 350元/hm2，玉米比大豆收益高14 550元/hm2。因此，忽略人工和機械作業(yè)等成本不計，凈作大豆具有成本高、效益低、機械化生產技術不成熟等不利因素。而大豆玉米帶狀復合種植因大豆玉米播期不同步、機械不統(tǒng)一、施肥有差異、噴藥需區(qū)分、收獲分先后等因素影響，加之生產環(huán)節(jié)繁雜、作業(yè)工序增加、工作效率不高，農民更愿意選擇種植產量高、效益高、技術成熟、機械化水平高的凈作玉米。

4.2 氣候、市場因素影響大

平涼市晝夜溫差大，春夏時節(jié)，低溫、凍害、干旱、冰雹等氣象災害頻發(fā)，直接影響大豆春季播種和正常生長。大豆種植分散、管理粗放，抗災、抗逆優(yōu)良品種少，且受傳統(tǒng)飲食習慣影響，本地百姓喜歡食用胡麻籽油和油菜籽油，大豆主要用于豆制品制作和滿足自食之用，未形成規(guī)?；N植和產業(yè)化生產。受種植習慣和產量影響，豆類糧油作物市場銷量低、銷售渠道不暢通，自產自銷多，跨省市銷量少，大型烘干、加工設備及加工企業(yè)少等，直接影響農戶種植大豆的積極性和主動性。

4.3 機械化生產技術與裝備不成熟

平涼市在推廣大豆玉米帶狀復合種植技術中，機械化生產技術低和裝備短缺成為亟待解決的難題。播種環(huán)節(jié)現(xiàn)有旋耕施肥鋪膜覆土機，僅完成鋪膜覆土作業(yè)，需采用專用電動穴播機或手扶式滾筒穴播機播種，作業(yè)工序增加、人工成本增加，且大豆和玉米施肥存在差異，機具配置要求雙肥箱、雙下肥管道，施肥難度增加；新研制推廣的大豆玉米一體化播種機，解決了雙肥箱等問題，但播深、下籽、鋪膜等作業(yè)性能不穩(wěn)定，且大豆和玉米播期不同，因此適用性不強。田間管理環(huán)節(jié)現(xiàn)有機具不能區(qū)分噴施藥劑，為避免造成藥害，需在大豆帶和玉米帶間加裝隔離防護裝置，可使用輕質塑料板或防水布簾等機構或裝置[12],并控制機具作業(yè)速度，防止藥劑帶間漂移，亦可用電動噴霧機對大豆和玉米分別噴藥，因此，機具工作效率降低，作業(yè)成本增加。收獲環(huán)節(jié)大豆和玉米需分別收獲，現(xiàn)有大豆收獲機械多為小型割曬機，大面積收獲作業(yè)效率低，新引進的大豆收獲機可靠性、適用性、安全性等尚需測試，穩(wěn)定性不強。平涼市現(xiàn)有玉米收獲機以4行、3行為主，能適應大豆玉米“2+4”“3+6”種植模式4行、3行玉米收獲作業(yè)需求，但收獲大豆玉米“4+2”“3+2”種植模式2行玉米，工作效率低，作業(yè)成本增加。

5 發(fā)展思路

5.1 開展對比試驗，篩選形成適宜的種植方式

一是品種對比。大豆選擇耐蔭、耐密、抗倒伏、高產、有限或亞有限結莢型品種，玉米選擇緊湊型、半緊湊型、耐密及抗旱型品種[13]，進行對比試驗，確定適宜的優(yōu)良品種進行推廣。二是模式對比。根據(jù)凈作密度、土壤性質、地形特征、農機通行條件等因素，選擇不同的大豆帶和玉米帶的行數(shù)、帶內行距、作物帶間行距、株距等模式進行對比試驗[2]，保證玉米和大豆種植株數(shù)與凈作相當，確定大豆玉米協(xié)同高產的種植模式。創(chuàng)新種植模式，測試1.4 m和1.6 m寬度地膜種植模式和機具配套方案，增加多種栽培模式的研究。三是播種機械對比。播種機械的選擇，對提高大豆玉米產量尤為關鍵。優(yōu)先選擇不同廠家、不同類型、不同幅寬的大豆玉米一體化覆膜播種機進行對比試驗，測試機具性能及作業(yè)質量，提出機具改進意見建議，篩選出適合當?shù)啬Ｊ降牟シN機具，形成機具配套系統(tǒng)。四是施肥試驗。根據(jù)大豆玉米個體生長期和共同生長期統(tǒng)籌考慮施肥，開展有機肥、氮肥、磷鉀肥施用量試驗。選擇適宜的緩釋肥或控釋肥施用方式，監(jiān)測土壤根瘤菌存活情況，對大豆進行根瘤菌接種或施用生物菌肥，測試施用效果。五是病蟲草害防治。加強田間調查監(jiān)測，以農業(yè)防治為基礎，合理運用化學防治、生物防治、物理防治相結合的綜合防治病蟲害試驗研究[14]。在病蟲草害防控關鍵期，采用廣譜高效低毒殺蟲殺菌劑、農用抗生素等，對多種病蟲害進行統(tǒng)一防治，同時進行復配試驗研究，推廣高科技智能植保機械和無人機飛防相結合技術。田間除草依托全膜覆蓋技術，選用適宜大豆和玉米的除草劑，以播后苗前封閉除草為主，以苗后定向除草為輔，保證除草效果。

5.2 加強農機農藝、機械化信息化融合發(fā)展

大豆玉米帶狀復合種植是種植農藝技術的改良，在當前的社會發(fā)展形勢下，一切農業(yè)生產行為均需要依靠機械去實現(xiàn)?，F(xiàn)有機具不足，且適用性不強，新型機具開發(fā)生產需要過程，要想大力發(fā)展大豆玉米帶狀復合種植，從滿足機具作業(yè)的角度，要讓種植農藝與農機作業(yè)相互適應、融合發(fā)展。從整個社會層面看，可以更大程度地減少投入、節(jié)約機具從而降低成本。因此，需要政府、企業(yè)和社會化服務組織等相關主體共同發(fā)力，在大豆玉米帶狀復合種植方面發(fā)揮農業(yè)機械化支撐作用，最終落實到“有機可用、有機好用”。同時，加強機械化、信息化和智能化融合并存，在鋪膜播種環(huán)節(jié)配置北斗導航駕駛系統(tǒng)，支持輔助直線駕駛、無人自動駕駛功能，不但提高作業(yè)精準度和銜接行距均勻性，提高機具作業(yè)質量和土地利用率，而且作業(yè)效果好、效率高、標準化程度高，有利于收獲機具作業(yè)，減少機收損失。

5.3 發(fā)揮農業(yè)機械化技術推廣體系優(yōu)勢

一是充分發(fā)揮市、縣農業(yè)機械化技術推廣系統(tǒng)技術力量優(yōu)勢，建立大豆玉米帶狀復合種植全程機械化試驗示范基地，開展不同種植模式、不同配套機具對比試驗和機具選型，優(yōu)化技術模式和機具配套系統(tǒng)，提出完善意見建議，為大面積推廣提供裝備支撐和服務保障。二是建立市、縣、鄉(xiāng)三級聯(lián)動技術指導服務機制，組建技術服務隊，組織召開播種和收獲機具現(xiàn)場演示選型會，分區(qū)域開展機具安裝調試和技術操作技能培訓，在種植和收獲季節(jié)，深入田間地頭，奔赴作業(yè)現(xiàn)場，面對面、點對點開展技術指導和服務，及時解決困難和問題，確保機手操作技能熟練掌握，機具安裝調試到位，機具正常高效使用。充分發(fā)揮農業(yè)機械化體系技術指導和服務功能，努力促進大豆玉米帶狀復合種植工作的有效突破。三是發(fā)揮體系優(yōu)勢，加強技術宣傳和輿論引導。通過廣播、電視、網絡、短信等多種形式，開展穩(wěn)糧、增收、多效、前景廣闊等大豆玉米帶狀復合種植優(yōu)勢的宣傳，引導種植大戶、合作社進一步提高大豆玉米帶狀復合種植由資源競爭向資源共享轉變，將糧豆爭地變?yōu)榧Z豆共享，認識到地內輪作的重要性，營造社會各界關注和支持大豆玉米帶狀復合種植的良好社會氛圍。

5.4 加快技術創(chuàng)新和政策支持，提高大豆玉米帶狀復合種植全程機械化水平

要實現(xiàn)玉米和大豆的產量潛力最大化，以滿足國家對大豆和玉米種植的需要，應加快大豆玉米種植技術創(chuàng)新和加強政策支持，提高大豆玉米帶狀復合種植全程機械化水平。一是創(chuàng)新大豆玉米種植技術模式，有效利用邊界行效應，提高大豆高透光率[15]；玉米和大豆帶外行之間的距離擴大到足以提高光能利用效率，甚至允許拖拉機在大豆帶工作，提高生產效率；優(yōu)化品種篩選和增加種植密度，提高種植產量；建立相鄰玉米帶和大豆帶每年輪作一次機制，增加下一季玉米的籽粒產量，提高玉米對氮、磷、鉀的吸收，防止連作障礙，平衡作物高產和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。二是各級農業(yè)農村部門及相關部門出臺和細化對大豆玉米帶狀復合種植專用機械和丘陵山區(qū)小眾機械具體扶持措施或專項支持政策，更好地激發(fā)企業(yè)的積極性，補齊農機裝備短板，發(fā)揮政策的“組合拳”效應；重視發(fā)揮市場的關鍵作用，最大限度地讓市場配置資源，推動大豆玉米復合種植機具的有效供給；開展丘陵山區(qū)農田宜機化修整，解決農機下田作業(yè)難的問題，滿足小農戶農業(yè)機械化需求，提高丘陵山區(qū)農業(yè)機械化水平。三是以農機合作社為主體，積極引導種植合作社等社會經營主體主動參與，整合現(xiàn)有機具資源，引進配置新型機具，加強農機裝備提升，建立和完善規(guī)模化、標準化、產業(yè)化生產機制，以市場運作的方式，進行社會化代耕代種代收服務，提高大豆玉米生產機械化水平；農業(yè)相關部門聯(lián)合行動，突破播種和收獲關鍵薄弱環(huán)節(jié)瓶頸，全力推進大豆玉米帶狀復合種植全程機械化生產，提高農業(yè)“機器換人”水平。

6 結語

習近平總書記指出，中國人的飯碗主要裝中國糧。黃土高原丘陵溝壑區(qū)立地條件較差，氣候和農業(yè)生產區(qū)位特點突出，必須優(yōu)選適宜的種植方式，加強農機農藝技術深度融合，充分發(fā)揮農業(yè)部門技術優(yōu)勢，不斷提升大豆玉米帶狀復合種植全程機械化水平，減少人工投入，提高大豆玉米帶狀復合種植生產效率，才能保障農民經濟效益不減。加之國家政策的扶持，先進實用農藝技術的引領，智能高端機械的保障，社會各界的共同努力，國家穩(wěn)糧增豆戰(zhàn)略必將實現(xiàn)。