玉米套種冷豆綠色試驗(yàn)研究初報(bào)

張世洪 程定軍 楊虎 陳光勇 周剛 唐余成 劉興杰

摘 ? ?要：為加強(qiáng)地方種質(zhì)資源保護(hù)與利用工作，篩選出口感優(yōu)質(zhì)、產(chǎn)量?jī)?yōu)秀的地方品種，做好農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志保護(hù)認(rèn)證工作，十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院開(kāi)發(fā)中心會(huì)同十堰市蔬菜種子服務(wù)中心、十堰市蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心、十堰市蔬菜科學(xué)研究所技術(shù)專家深入茅箭區(qū)大川鎮(zhèn)、丹江口市鹽池河鎮(zhèn)、鄖西縣安家鎮(zhèn)，搜集二高山冷豆種子，采集到地方優(yōu)質(zhì)種子4份，并開(kāi)展了玉米套種冷豆綠色優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效模式試驗(yàn)。本試驗(yàn)將禾本科作物玉米和豆科作物冷豆高矮搭配，利用豆科作物的固氮作用培肥地力，將高稈作物玉米作為冷豆支架，降低成本，同時(shí)利用玉米遮擋冷豆不需要的強(qiáng)光照，利用生物多樣性防治病蟲(chóng)害，達(dá)到省工、省時(shí)、綠色、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的目的，為山區(qū)農(nóng)民致富提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：玉米；冷豆；套種；綠色試驗(yàn)

文章編號(hào)：1005-2690（2023）11-0007-04 ? ? ? 中國(guó)圖書(shū)分類號(hào)：S513 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

2020年中央一號(hào)文件首次把玉米和大豆復(fù)合套作技術(shù)作為提高農(nóng)民收入的重要手段。這一模式將發(fā)揮高位作物玉米的邊行優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大低位作物大豆的受光空間，在同一地塊實(shí)現(xiàn)大豆玉米和諧共生、一季雙收[1]。2018年十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院開(kāi)展了玉米和大豆復(fù)合套作技術(shù)研究，同時(shí)結(jié)合十堰市地理環(huán)境和氣候特點(diǎn)，拓展二高山玉米套種冷豆栽培模式，研究摸索適合十堰市800 m以上二高山地區(qū)種植模式的方法，探索十堰市地方冷豆品種做大做強(qiáng)的路徑。

十堰市位于湖北省西北部，地處鄂、豫、渝、陜交界地帶，轄4縣1市3區(qū)，總面積23 700 km2。十堰市地處武當(dāng)山北麓中低山區(qū)、漢江南岸，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，歷年平均氣溫15.2 ℃，年平均降水量828 mm。十堰地處南北氣候過(guò)渡帶，平均日照27.6～32.6 h，無(wú)霜期224～255 d，南北氣候兼?zhèn)洌隉嵬?，四季分明，光熱資源豐富，小氣候多樣，溫、光、氣、熱、土等自然環(huán)境條件有利于有機(jī)物質(zhì)形成[2-4]。

冷豆又稱四季豆，是1年生草本植物，為短日照喜溫植物，莖蔓生長(zhǎng)。冷豆生長(zhǎng)適宜溫度為15～25 ℃，開(kāi)花結(jié)莢適溫為20～25 ℃，10 ℃以下低溫或30 ℃以上高溫會(huì)影響生長(zhǎng)及正常授粉結(jié)莢，多數(shù)品種對(duì)日照長(zhǎng)短的要求不嚴(yán)格，栽培季節(jié)主要受海拔和濕度的制約，要求海拔700 m以上、短日照、避免強(qiáng)光照。冷豆根系較發(fā)達(dá)，可達(dá)60～80 cm，對(duì)土壤要求不嚴(yán)格，以pH值在5.5～7的壤土或沙壤土為宜，要求土層深厚、排水良好、腐殖質(zhì)豐富[5]。莖蔓生初生真葉為單葉，對(duì)生，以后的真葉為三出復(fù)葉，近心臟形?？偁罨ㄐ蛞干位?；花冠白、黃、淡紫或紫色；自花傳粉，少數(shù)能異花傳粉；每花序有花數(shù)朵至10余朵，一般結(jié)2～6莢；莢果長(zhǎng)10～20 cm，種皮有斑點(diǎn)和紋路，豆籽有紅色、花籽、黑籽等區(qū)別。冷豆是地方品種，食用方法多樣、口感好、營(yíng)養(yǎng)豐富，深受人們的喜愛(ài)。

玉米套種冷豆，是將禾本科作物玉米和豆科作物冷豆高矮搭配，達(dá)到省工、省時(shí)、綠色、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的目的。但是，研究“玉米＋”帶狀復(fù)合種植仍面臨以下挑戰(zhàn)：一是適宜復(fù)合種植的玉米品種尚不明確；二是株行距等帶狀復(fù)合種植模式不統(tǒng)一；三是兩種作物共生期的問(wèn)題；四是缺乏綠色防控技術(shù)等。通過(guò)多年試驗(yàn)研究，找到了一種適合十堰市800 m以上二高山地區(qū)特別氣候的種植方法和防控技術(shù)，為山區(qū)農(nóng)民致富提供技術(shù)支撐。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 田間設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用寬行種植，小區(qū)長(zhǎng)5 m、寬6 m，6行區(qū)，小區(qū)面積30 m2。玉米行距100 cm，株距25 cm，每行20株，每小區(qū)120株，密度45 000株/hm2；冷豆行距100 cm，株距60 cm，每行8穴，每小區(qū)48穴，密度18 000穴/hm2。3次重復(fù)，冷豆種隨機(jī)排列種植，全部收獲計(jì)產(chǎn)。試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。

1.2 參試品種

玉米品種選擇鄖單20，由十堰市農(nóng)科院自育種提供；冷豆種子為收集的地方品種，分別為1號(hào)茅箭區(qū)大川紅籽冷豆、2號(hào)丹江鹽池河花籽冷豆、3號(hào)鄖西安家鄉(xiāng)黑籽冷豆、4號(hào)鄖西安家鄉(xiāng)花籽冷豆。

1.3 計(jì)產(chǎn)方式

成熟后收獲全部玉米果穗計(jì)實(shí)際產(chǎn)量；冷豆成熟一茬收一茬，計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量，折合單產(chǎn)。

2 試驗(yàn)執(zhí)行情況

2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)在湖北省茅箭區(qū)賽武當(dāng)管理局鍋場(chǎng)村，海拔800 m。

2.2 試驗(yàn)地要求

試驗(yàn)地海拔700～900 m，地勢(shì)平坦、土層深厚、沙質(zhì)土壤、地力上等。

2.3 選地

選擇背風(fēng)向陽(yáng)、交通便利，土層深厚、疏松肥沃、富含有機(jī)質(zhì)及排水良好，避開(kāi)茄果類作物尤其是豆類作物的地塊，以坡度不大、pH值6.5～7.0的沙質(zhì)土壤作為種植大田。

2.4 整地

清除前茬作物的根茬，深翻20～30 cm冬坑地，酸性較重的地塊可提前進(jìn)行深翻與土壤調(diào)酸，施生石灰1 200 kg/hm2。開(kāi)春后再耕地1次，耕層深度15～20 cm，然后耙碎整平，不漏耙，做到上虛下實(shí)，無(wú)根莖，無(wú)大于4 cm的土塊。每100 cm開(kāi)施肥溝，在施肥溝內(nèi)施含有機(jī)質(zhì)8％以上、充分腐熟的農(nóng)家肥22 500～30 000 kg/hm2或45％復(fù)合肥750 kg/hm2，距施肥溝10 cm開(kāi)播種溝，溝深10～15 cm，并用施肥溝土蓋好有機(jī)肥或復(fù)合肥。

2.5 種子處理

2.5.1 玉米種子

選擇籽粒飽滿、大小一致、無(wú)傷且芽胚完整的玉米種子，播種前5～15 d用多效唑藥液浸泡，取出瀝干后用32％吡蟲(chóng)啉·戊唑醇懸浮劑按藥種比1∶4進(jìn)行種子包衣，在玉米種子外層形成均勻薄膜。玉米種子處理后可控制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)、縮短節(jié)間、矮化植株，促進(jìn)苗矮、苗粗、苗壯、根系發(fā)達(dá)，增強(qiáng)抗逆性及抗倒伏性。施用多菌靈拌種可防治玉米炭疽病，促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，降低粗縮病的發(fā)病率，預(yù)防玉米黑穗病、葉銹病、地下害蟲(chóng)及鼠害。

2.5.2 冷豆種子

選擇籽粒飽滿、大小一致的冷豆種子，放在45 ℃溫水中浸泡10 min，然后放到25～28 ℃室溫條件下濕潤(rùn)催芽，完成冷豆種子的處理。冷豆種子有硬實(shí)的特性，經(jīng)過(guò)處理有利出苗。優(yōu)選的處理方法包括3種，第1種是濕處貯藏，即播種前15 d，把種子放在空氣濕度65％的環(huán)境下貯藏，增加種子含水量。第2種是陽(yáng)光曬種，播種前先在晴天曬種1～2 d，可以有效殺除種子自身可能帶有的病菌，同時(shí)“曬醒”種子，使出芽更快、更整齊。第3種是溫水浸種，將晴天曬過(guò)的種子放入45 ℃的恒溫水中浸泡15～20 min，然后在25～28 ℃的室溫下濕潤(rùn)催芽[6]。此外，用50％多菌靈拌種，更利于種子出苗和預(yù)防苗期病害發(fā)生。

3 田間布局

玉米套種冷豆綠色種植模式采用寬行種植，寬行100 cm（每100 cm開(kāi)10～15 cm深的施肥溝，在施肥溝左或右一側(cè)開(kāi)播種溝，用開(kāi)播種溝的土蓋好農(nóng)家肥）。在播種溝內(nèi)播玉米種，每穴2粒，不建議單粒播種，播后及時(shí)蓋種，要求深挖淺蓋，胚向下胚乳向上，株距25 cm，種植密度45 000株/hm2。玉米和冷豆行比為1∶1，冷豆在種植大田玉米植株邊15 cm挖定植穴，控制每穴3～4粒，株距60 cm，密度18 000穴/hm2。試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)區(qū)。

4 試驗(yàn)田間管理

4.1 播種

5月2日播種玉米，5月12日出苗，6月4日定苗并追施苗肥，施尿素150 kg/hm2，并結(jié)合中耕除草完成。冷豆于6月11日播種，6月24日出苗。

4.2 防蟲(chóng)

玉米出苗后及時(shí)打藥，施2.5％高效氯氰菊酯乳油900 mL/hm2防治地老虎；在田間擺放糖漿盆、安裝黑光誘蟲(chóng)燈或者頻振誘蟲(chóng)燈，防治地老虎成蟲(chóng)。

4.3 追肥

在玉米6～7葉時(shí)，在玉米植株左或右開(kāi)溝條施尿素150 kg/hm2，并結(jié)合中耕除草完成。在玉米13～14葉、冷豆已出苗時(shí)，結(jié)合玉米中耕培土施穗肥，施尿素300 kg/hm2，在沒(méi)有冷豆一邊施入，并管理冷豆苗期。一般冷豆苗主莖高30 cm時(shí)開(kāi)始現(xiàn)蔓，當(dāng)大部分幼苗自動(dòng)伸蔓上架時(shí)，要留意不能上架的植株，可在晴天下午人工引蔓左旋上架，提高成株率。

4.4 收獲

玉米于9月23日收獲，冷豆為分批收獲，9月22日全部完成收獲。

5 試驗(yàn)期間氣候情況

播種前降水多不利于播種，導(dǎo)致5月玉米才播種；播種后墑情好，有利于出苗；出苗后氣溫正常，有利于玉米生長(zhǎng)；抽雄期間陰雨天氣較多，不利于授粉結(jié)實(shí)。7月16日大風(fēng)暴雨，7月16—24日每天一陣暴雨但沒(méi)有發(fā)生倒伏。8月13日至8月底都是陰雨天氣，不利于玉米灌漿結(jié)實(shí)，8月20日大風(fēng)暴雨，沒(méi)有造成倒伏、倒折。陰雨天氣不利于冷豆生長(zhǎng)，對(duì)產(chǎn)量有一定影響。

6 田間種植品種分布情況

田間種植分布見(jiàn)圖1。

7 試驗(yàn)結(jié)果

冷豆試驗(yàn)產(chǎn)量，具體見(jiàn)表1。

冷豆試驗(yàn)生長(zhǎng)情況，具體見(jiàn)表2。

玉米收獲株數(shù)及產(chǎn)量結(jié)果，具體見(jiàn)表3。

8 結(jié)果分析

通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用玉米和冷豆套種的種植方法，可以有效利用玉米和冷豆不同的生長(zhǎng)期，充分利用錯(cuò)開(kāi)的時(shí)間與空間，避免冷豆和玉米爭(zhēng)水、爭(zhēng)肥、爭(zhēng)光等，達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的效果。

8.1 玉米行距改變優(yōu)缺點(diǎn)

玉米常規(guī)種植技術(shù)是67 cm等行種植，不利于通風(fēng)散濕，容易誘發(fā)病害，導(dǎo)致植株倒伏倒折。本試驗(yàn)采用寬行距100 cm種植，有利于通風(fēng)散濕，可降低病蟲(chóng)害和倒伏發(fā)生概率。

8.2 利用玉米莖稈省工省時(shí)

冷豆常規(guī)種植要人工打架遮陽(yáng)，本試驗(yàn)利用玉米套種冷豆，利用玉米莖稈作冷豆支架，省時(shí)、省工、省力，可節(jié)省人工費(fèi)用15 000元/hm2。

8.3 病蟲(chóng)害少、品質(zhì)優(yōu)

冷豆單作病蟲(chóng)害多，玉米套種冷豆可通過(guò)生物多樣性控制病蟲(chóng)害發(fā)生，冷豆品質(zhì)優(yōu)，經(jīng)濟(jì)效益好。

8.4 經(jīng)濟(jì)效益

8.4.1 玉米效益

種植玉米總成本14 850元/hm2，其中，種子成本750元/hm2；有機(jī)肥7 500元/hm2，45％復(fù)合肥50 kg計(jì)2 700元，2次追施尿素30 kg計(jì)900元；人工3 000元/hm2。收獲玉米9 000 kg/hm2，收購(gòu)價(jià)3.0元/kg，純收入12 150元/hm2。

種植甜糯玉米總成本16 350元/hm2，其中，種子成本2 250元/hm2；有機(jī)肥7 500元/hm2，45％復(fù)合肥50 kg計(jì)2 700元，2次追施尿素30 kg計(jì)900元；人工3 000元/hm2。收獲甜糯玉米45 000穗/hm2，收購(gòu)價(jià)1.0元/穗，秸稈收入6 000元/hm2，純收入34 650元/hm2。

8.4.2 冷豆效益

種植冷豆總成本5 700元/hm2，其中，種子成本1 200元/hm2，人畜糞水費(fèi)用1 500元/hm2，人工費(fèi)3 000元/hm2。按平均產(chǎn)量3 000 kg/hm2計(jì)算，收購(gòu)價(jià)12.0元/kg，純收入30 300元/hm2。

綜上，玉米套種冷豆綠色種植模式的效益在42 000～64 500元/hm2，適宜交通便利、靠近城鎮(zhèn)的二高山農(nóng)戶發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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