大豆玉米帶狀復(fù)合種植的技術(shù)核心是選用緊湊型玉米和耐蔭型大豆品種,利用2行密植玉米帶與2-6行大豆帶復(fù)合種植,大豆、玉米縮株保密,株距縮小到0.1m左右,中間種植大豆的距離,相當(dāng)于將玉米的行距擴(kuò)大到1.2m-1.4m,更好地利用光能和肥力,提高土地產(chǎn)出率。玉米受光空間由凈作的平面受光變成立體多面受光,行行具有邊行優(yōu)勢(shì);大豆受光量顯著增加,邊際劣勢(shì)顯著下降;實(shí)現(xiàn)玉米基本不減產(chǎn)、多收一季豆,每667m2土地產(chǎn)出1.5倍。
大豆是我國(guó)主要的作物之一,大豆不僅是重要的植物蛋白食品和食用油原料,而且是畜牧業(yè)重要的飼料來(lái)源。我國(guó)大豆供需矛盾突出,進(jìn)口依賴嚴(yán)重。大豆巨大的供需缺口是困擾國(guó)家糧油安全的卡脖子難題。為了解決國(guó)內(nèi)大豆缺口,耕地面積有限的問(wèn)題,國(guó)家從2022年起大力推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植。2022年睢寧縣承擔(dān)了1667.5萬(wàn)m2的大豆玉米帶狀復(fù)合種植推廣任務(wù),同時(shí)還承擔(dān)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部安排的733700m2部級(jí)示范區(qū)以及大豆玉米品種篩選和不同模式實(shí)驗(yàn)核心示范區(qū)106720m2的任務(wù),堅(jiān)持穩(wěn)糧與增豆并重,力爭(zhēng)玉米單產(chǎn)與清種基本相當(dāng),盡可能增加大豆產(chǎn)量,爭(zhēng)取大豆平均每667m2達(dá)到100kg左右,甚至更高。
2022年7月和8月,持續(xù)高溫干旱,雨水稀少,降水量只有常年同期的不到四成。高溫和干旱疊加,對(duì)大豆、玉米的產(chǎn)量影響較大。玉米出現(xiàn)花粒、突尖、癟粒、空桿、畸形穗等現(xiàn)象,加重穗腐病的發(fā)生。大豆容易導(dǎo)致植株葉片枯萎死亡,花而不實(shí),癟莢不鼓粒,落花、落莢,坐莢率明顯減少的現(xiàn)象。在這樣的氣候條件下,對(duì)適宜帶狀復(fù)合種植的大豆品種提出了更高的要求,不僅要耐蔭,耐密植,還要耐熱,抗干旱。
該技術(shù)穩(wěn)糧增豆,是擴(kuò)大大豆種植面積、提升大豆產(chǎn)能的有效途徑,對(duì)保障國(guó)家糧食安全特別是玉米大豆安全具有重要戰(zhàn)略意義。
試驗(yàn)?zāi)康模阂阅褪a抗倒為基礎(chǔ),通過(guò)多品種試驗(yàn),篩選出淮北地區(qū)適應(yīng)大豆玉米帶狀復(fù)合種植的大豆高產(chǎn)良種。
一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
1、復(fù)合種植小區(qū)
①播種面積: 54m2; 行長(zhǎng):20m。
②每單元大豆4行,玉米2行,帶寬2.7m。
③每單元玉米行距:0.4m;株距0.11m;大豆行距: 0.3m;株距0.1m,玉米行與大豆行的間距0.7m。大豆的理論密度為9877株/667m2,玉米的理論密度為4490株/667m2。
④清種小區(qū),行長(zhǎng):8m,大豆6行,行距 0.4m,株距0.17m,密度為9804株/667m2;玉米4行,行距0.6m,株距0.25m,密度為4445株/667m2。
2、試驗(yàn)的基本情況
大豆品種:選取江蘇睢寧表現(xiàn)較好的耐蔭抗倒20個(gè)品種,徐豆25、徐豆27、神州豆3號(hào)、灌豆2號(hào)、灌豆4號(hào)、瑞豆1號(hào)、徐豆20號(hào)、淮豆13號(hào)、南農(nóng)47、齊黃34、中黃301、蘇豆21、皖宿1208、徐豆18、南農(nóng)69、蘇豆26、荷豆33、嘉豆2號(hào)、安豆203、鄆豆1號(hào)。大豆播前采用精甲·咯菌腈、噻蟲(chóng)嗪三元復(fù)配藥劑拌種。
玉米品種:選取株型緊湊耐密抗倒的品種,MY73、江玉898、瑞華玉288、裕豐303、農(nóng)大372等40個(gè)品種。使用28.08%噻蟲(chóng)嗪+0.66%咯菌腈+0.26%精甲霜靈三元復(fù)配種衣劑進(jìn)行二次包衣。
地點(diǎn):江蘇省睢寧縣王集鎮(zhèn)田河村,經(jīng)緯度為N:33°97′10.11″,E:117°76′66.25″。
基本情況:土壤質(zhì)地為沙土,地勢(shì)平坦,土壤肥力中等偏上,試驗(yàn)為小麥玉米周年生產(chǎn),前茬小麥產(chǎn)量在650kg/667m2左右。
整地情況:播前麥草離田耕翻,淺旋,鎮(zhèn)壓。
種植情況:玉米施肥情況,2022年6月18日播種,機(jī)械播種,播種量1.5kg/667m2肥料運(yùn)籌為基施茂施控釋摻混肥(N-P2O5-K2O=25-5-8)65kg/667m2,種肥同播。
大豆施肥情況:2022年6月20-21日播種,人工點(diǎn)播,播種量3kg/667m2,肥料運(yùn)籌為基施硫酸鉀型復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=14-16-15)15kg/667m2, 種肥同播。
產(chǎn)量調(diào)查:收獲前理論產(chǎn)量測(cè)定,量取一個(gè)生產(chǎn)單元中大豆的距離,計(jì)算大豆的平均行距,依據(jù)平均行距,計(jì)算臨近2行的每1m2株數(shù),算出667m2的株數(shù)。連續(xù)測(cè)定10株大豆的株高和底莢高,并取回室內(nèi)考種,測(cè)定水分、株莢數(shù)、株粒數(shù)、百粒重。
理論依據(jù):采用玉米帶與大豆帶復(fù)合種植,既充分發(fā)揮高位作物玉米的邊行優(yōu)勢(shì),擴(kuò)大低位作物大豆受光空間,實(shí)現(xiàn)玉米帶和大豆帶年際間地內(nèi)輪作,又適于機(jī)播、機(jī)管、機(jī)收等機(jī)械化作業(yè),在同一地塊實(shí)現(xiàn)大豆、玉米和諧共生、一季雙收。一般玉米帶種植2-4行、大豆帶種植2-6行,通過(guò)調(diào)控作物的株行距,實(shí)現(xiàn)玉米與清種密度基本相當(dāng)、大豆達(dá)到清種密度的70%以上。
播種出苗情況:播種時(shí)氣候高溫干旱,大豆頂土能力較差,出苗率只有65%左右,進(jìn)行了人工補(bǔ)種。
二、 試驗(yàn)結(jié)果與分析
1、由表1分析,大豆玉米帶狀復(fù)合種植中大豆的株高和底莢高數(shù)值普遍偏高。為篩選出耐蔭、耐密、抗倒、早熟、抗病和宜機(jī)收的品種,大豆整個(gè)生育期都未噴施化控產(chǎn)品。在大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式中,由于大豆受到高位作物玉米不同程度的遮蔭,光照不足,光合作用降低,生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制,植株的莖桿變得細(xì)弱,節(jié)間伸長(zhǎng),莖桿強(qiáng)度低,容易倒伏。通過(guò)調(diào)查,徐豆25植株明顯瘦高,莖桿細(xì)。灌豆4號(hào)由直立型變成半直立型。徐豆27不抗倒伏,傾斜度高。帶狀復(fù)合種植要求大豆植株主莖發(fā)達(dá),節(jié)間短,抗倒伏,有限或亞有限結(jié)莢習(xí)性。分枝多,單株粒重在10g以上,苗期抗倒力強(qiáng)的中晚熟大豆品種??s短大豆的節(jié)間,增強(qiáng)植株莖稈的韌性,增加莖稈的抗折力尤為重要。
2022年7月28日睢寧縣遭遇一場(chǎng)8級(jí)以上陣風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水強(qiáng)對(duì)流天氣,玉米出現(xiàn)不同程度的莖折,大豆植株出現(xiàn)不同程度的傾斜。大豆開(kāi)花期出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象可不采取任何措施,靠植株自我調(diào)節(jié)進(jìn)行恢復(fù);開(kāi)花期以后嚴(yán)重倒伏可人工適當(dāng)兩行對(duì)扶,但不能人工強(qiáng)行扶起,以免植株折斷形成二次傷害。
2、灌豆4號(hào)和瑞豆1號(hào)清種株型較大,表現(xiàn)為半張開(kāi)型;而復(fù)種株型較小,表現(xiàn)為收斂型。同一品種,復(fù)種的大豆分枝普遍比清種的分枝要少。其中瑞豆1號(hào)清種的分枝比復(fù)種的分枝多4.2個(gè),南農(nóng)47清種的分枝比復(fù)種的分枝多3.7個(gè),中黃301清種的分枝比復(fù)種的分枝多2.9個(gè)。徐豆20號(hào)、鄆豆1號(hào)、灌豆2號(hào)清種的分枝和復(fù)種的分枝分別多0.3個(gè)、0.7個(gè)和0.9個(gè),相差較小。20個(gè)品種中只有蘇豆21復(fù)種的分枝比清種的分枝多0.6個(gè)??瞻T率清種大豆和復(fù)種大豆無(wú)明顯的規(guī)律性。
3、由表2分析,同一品種大豆復(fù)種的種莢數(shù)明顯少于清種的莢數(shù),其中南農(nóng)47的復(fù)種莢數(shù)比清種少110.7個(gè),灌豆4號(hào)的復(fù)種莢數(shù)比清種少57.5個(gè),中黃301的復(fù)種莢數(shù)比清種少50.9個(gè)。除鄆豆1號(hào)的復(fù)種莢數(shù)和清種相差最小,為5.2個(gè),其余品種的復(fù)種莢數(shù)和清種的數(shù)值相差在10-50個(gè)之間。只有大豆屬低位作物,受到高位作物玉米的影響,大豆的節(jié)間過(guò)度伸長(zhǎng),葉面積變小,葉柄夾角變小,捕光能力弱,莖桿的強(qiáng)度降低,形成了低產(chǎn)株型。
4、由表2分析,同一大豆品種復(fù)種的豆粒數(shù)明顯少于清種的豆粒數(shù)。其中南農(nóng)47的豆粒數(shù)復(fù)種和清種相差最大,相差183.3粒,灌豆4號(hào)的豆粒數(shù)復(fù)種比清種少116.4粒,瑞豆1號(hào)的豆粒數(shù)復(fù)種比清種少109.7粒。徐豆20號(hào)、鄆豆1號(hào)、蘇豆21豆粒數(shù)復(fù)種和清種相差相對(duì)較小,分別為36.7粒、36.5粒、10.9粒,蘇豆21的豆粒數(shù)復(fù)種和清種相差最小。
土壤肥力不足的小區(qū),可追施鼓粒肥。在鼓粒初期(播種后60d左右),每小區(qū)追施氮磷鉀復(fù)合肥0.7kg,保莢、促鼓粒,增加單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重。一般地塊要在鼓粒中后期著重進(jìn)行葉面噴肥,每7~10d葉面噴施磷酸二氫鉀加蕓苔素內(nèi)酯2次,延緩大豆葉片衰老,促進(jìn)鼓粒,增加百粒重,提高產(chǎn)量。
同一大豆品種復(fù)種的產(chǎn)量明顯低于清種的產(chǎn)量。其中南農(nóng)47的復(fù)種產(chǎn)量和清種產(chǎn)量相差最大,復(fù)種產(chǎn)量比清種產(chǎn)量低243.47kg/667m2,瑞豆1號(hào)的復(fù)種產(chǎn)量比清種產(chǎn)量低215.86kg/667m2,灌豆4號(hào)的復(fù)種產(chǎn)量比清種產(chǎn)量低211.05kg/667m2。徐豆18、徐豆20號(hào)、蘇豆21的復(fù)種產(chǎn)量比清種產(chǎn)量分別低58.71kg/667m2、49.34kg/667m2、18.44kg/667m2蘇豆21的復(fù)種產(chǎn)量和清種產(chǎn)量相差最小。
三、試驗(yàn)總結(jié)
通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,大豆玉米帶狀復(fù)合種植中大豆產(chǎn)量較高、綜合性狀表現(xiàn)較好的品種有蘇豆21、灌豆2號(hào)、鄆豆1號(hào)、灌豆4號(hào),復(fù)種產(chǎn)量分別為137.34kg/667m2、135.45kg/667m2、121.27kg/667m2、110.03kg/667m2,在未施用任何化控產(chǎn)品的情況下,每667m2產(chǎn)量均超過(guò)了100kg/667m2,較適合帶狀復(fù)合種植,是耐蔭、耐密植、抗倒伏的品種。
大豆的生物固氮作用和輪作效應(yīng)使土壤有機(jī)質(zhì)含量增加,根瘤固氮量提高, 經(jīng)田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)帶狀復(fù)合種植玉米和大豆的病蟲(chóng)害明顯減輕,減少了農(nóng)藥的施用量。
四、試驗(yàn)中的技術(shù)難題和注意事項(xiàng)
1、播種。為提高播種質(zhì)量,防止機(jī)械擁堵和實(shí)施苗前封閉化學(xué)除草,小麥?zhǔn)斋@后應(yīng)秸稈離田或機(jī)械滅茬。麥?zhǔn)蘸蠹皶r(shí)板茬適墑播種,墑情較好地塊搶墑播種;土壤較干旱時(shí),根據(jù)天氣預(yù)報(bào)等墑播種或造墑適時(shí)播種,有條件的播后及時(shí)噴灌,澆蒙頭水,切忌漫灌,漫灌后土壤容易板結(jié),大豆頂土能力差,影響出苗。使用大豆玉米種肥一體機(jī)播種提倡使用北斗導(dǎo)航系統(tǒng),提高作業(yè)精度及銜接行距的均勻性,便于田間管理及后期收獲。
2、苗期管理。當(dāng)大豆小苗長(zhǎng)兩片真葉,第一片復(fù)葉尚未展開(kāi)時(shí),根據(jù)留苗密度進(jìn)行人工手動(dòng)間苗。去掉弱、小、病苗,保留壯苗,留苗要均勻一致。2022年播種時(shí)氣候干燥,大豆出苗較差,出現(xiàn)成段缺苗斷壟現(xiàn)象,移密補(bǔ)稀或在相鄰穴(行)留雙苗,雙苗要盡量大小一致,對(duì)缺苗現(xiàn)象嚴(yán)重地塊的進(jìn)行補(bǔ)播,保證小區(qū)的種植密度。
3、 溝系配套。帶狀復(fù)合種植田塊防止?jié)澈?,?yīng)以預(yù)防為主,地塊整好后及時(shí)開(kāi)溝,兩個(gè)帶寬開(kāi)一條縱溝,20m-30m開(kāi)一條腰溝,溝寬0.25m-0.30m,開(kāi)溝機(jī)器安裝北斗導(dǎo)航系統(tǒng),以保證溝的平直,方便后期種肥一體機(jī)播種。低洼地塊還要加深溝的深度,要做到內(nèi)外溝系暢通,降低田塊的水位。大豆、玉米播種后若遇連續(xù)陰雨天氣,田間易出現(xiàn)積水,要及時(shí)出溝排水,做到雨歇無(wú)積水。田塊積水時(shí)間較長(zhǎng)的,已經(jīng)出現(xiàn)爛根、死苗,造成田間大量缺苗,應(yīng)及時(shí)查田補(bǔ)栽,缺苗斷壟嚴(yán)重的,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)種或重種。
4、化學(xué)除草。雜草防除采用“一封一殺”策略。在玉米和大豆播種后立即進(jìn)行土壤封閉處理,土壤封閉施藥后,可結(jié)合噴灌、降雨或灌溉等措施,將小麥秸稈上沾附的藥劑淋溶到土壤表面,提高封閉效果。播后苗前用 96%精異丙甲草胺乳油(金都爾)100ml/667m2封閉除草。封閉效果不佳時(shí),在玉米3-5葉期、大豆2-3復(fù)葉期、雜草2-5葉期莖葉除草,選擇玉米、大豆專用除草劑進(jìn)行定向噴藥。因播種時(shí)存在玉米行距寬窄不一,生產(chǎn)單元也寬窄不一,給機(jī)械化田間化除帶來(lái)難度,很容易造成玉米和大豆兩種除草劑相互侵害粘附漂移。大部分種植戶采用自制隔板,田間操作是一人噴藥,左右各一人持隔板,3人同步進(jìn)行,效率低。
5、科學(xué)化控。試驗(yàn)田未化控,大豆、玉米的莖稈細(xì)弱,不抗倒伏,大豆植株均出現(xiàn)了不同程度的傾斜。帶狀復(fù)合種植大豆、玉米一定要進(jìn)行化控,玉米8-10葉期噴施矮壯素或玉黃金(胺鮮酯和乙烯利),控制株高,縮短基部節(jié)間,降低穗位高,增強(qiáng)抗倒伏能力,減弱遮蔭效果。嚴(yán)格遵守“噴高不噴低、噴旺不噴弱、噴黑不噴黃”原則。大豆分枝期和初花期用烯效唑,初花期或結(jié)莢期用胺鮮酯控旺,促進(jìn)細(xì)胞分裂,提高結(jié)莢數(shù)并促進(jìn)灌漿,增加莖粗,縮短節(jié)間,增強(qiáng)抗倒力。
6、病蟲(chóng)害防治。大豆玉米統(tǒng)一采用植保無(wú)人機(jī)、高桿噴霧機(jī)等噴施高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥,統(tǒng)防統(tǒng)治。生長(zhǎng)期間注意防治蚜蟲(chóng)、點(diǎn)蜂緣蝽、蠐螬、甜菜夜蛾、食心蟲(chóng)、豆莢螟等害蟲(chóng)。防治點(diǎn)蜂緣蝽,在大豆植株現(xiàn)蕾、開(kāi)花和初莢期,可用噻蟲(chóng)嗪、呋蟲(chóng)胺每隔7~10d噴1次,連噴2次。注意防治成株期病害,主要包括大豆根腐病、大豆?jié)儾?、大豆擬莖點(diǎn)種腐病、炭疽病等,可在開(kāi)花初期及結(jié)莢期使用嘧菌酯+苯醚甲環(huán)唑進(jìn)行防控。
7、收獲。大豆適宜收獲時(shí)期是在黃熟期后至完熟期之間,此時(shí)大豆葉片脫落80%以上,豆莢和籽粒均呈現(xiàn)出原有品種的色澤,籽粒含水率下降到15%~18%,豆粒歸圓,植株變成黃褐色,莖和莢變成黃色,用手搖動(dòng)植株會(huì)發(fā)出清脆響聲。大豆收獲作業(yè)應(yīng)該選擇早、晚露水消退時(shí)間段進(jìn)行,應(yīng)避開(kāi)中午高溫時(shí)段,減少收獲炸莢損失。
(作者單位:221200 江蘇省徐州市睢寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局)