沂南縣大豆玉米帶狀復(fù)合種植試驗(yàn)研究

陳 宏

（山東省沂南縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東沂南 276300）

糧食安全是國(guó)家安全的基石。 黨的十八大以來(lái)，中共中央和國(guó)務(wù)院提出了“以我為主，立足國(guó)內(nèi)，確保產(chǎn)能，適度進(jìn)口，科技支撐”的國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略，陸續(xù)出臺(tái)了一系列的確保糧食安全生產(chǎn)的政策措施和文件。 玉米在我國(guó)糧食和飼料生產(chǎn)中占有重要地位，也是我國(guó)三大糧食作物之一。 大豆是我國(guó)重要的油料作物和動(dòng)物飼料的來(lái)源。 玉米和大豆在我國(guó)的糧飼結(jié)構(gòu)中的需求量很大，由于耕地面積有限，相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)依靠單獨(dú)種植玉米、單獨(dú)種植大豆，往往很難滿足國(guó)內(nèi)對(duì)這兩種農(nóng)產(chǎn)品的需求。 我國(guó)常年玉米種植面積4.2×107hm2、大豆種植面積8.0×106hm2，根據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，2021 年我國(guó)玉米產(chǎn)量2.725 5×108t，同年玉米進(jìn)口2.835×107t，進(jìn)口占總產(chǎn)量的10.40%；大豆產(chǎn)量1.64×107t，進(jìn)口9.652×107t,大豆產(chǎn)量占進(jìn)口的16.99%。我國(guó)成為世界上最大的大豆進(jìn)口國(guó)，大豆長(zhǎng)期依賴進(jìn)口影響了國(guó)家的糧食安全水平。 據(jù)專家統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)玉米和大豆的消費(fèi)需求巨大，加上我國(guó)有限的耕地條件下， 玉米和大豆的生產(chǎn)要實(shí)現(xiàn)同時(shí)自給自足還不現(xiàn)實(shí)。 玉米和大豆是同季作物，存在著相互爭(zhēng)地的矛盾，只有協(xié)調(diào)發(fā)展玉米和大豆生產(chǎn)，才能有效地應(yīng)對(duì)中美之間的貿(mào)易摩擦，減少對(duì)我國(guó)糧食安全的威脅，間套作是有“生態(tài)可持續(xù)，集體利用資源”等利于糧食生產(chǎn)的因素。

帶狀復(fù)合種植是利用作物合理的間作比例，實(shí)現(xiàn)重新分配資源，合理配置作物種植時(shí)間和空間，充分利用多種環(huán)境資源來(lái)改良立地土壤提高產(chǎn)量的栽培方式，因此研究大豆玉米帶狀復(fù)合種植，探索適合沂南縣的大豆玉米帶狀復(fù)合種植新模式有重要意義。 2018 年以來(lái)， 國(guó)家對(duì)玉米大豆帶狀復(fù)合種植模式的政策支持力度不斷加大， 2019 年將玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)列為國(guó)家振興大豆計(jì)劃重點(diǎn)推廣技術(shù)；2020 年中央1 號(hào)文件提出要加大對(duì)玉米、 大豆間作新農(nóng)藝推廣支持力度； 2022 年中央1 號(hào)文件再次提出要在黃淮海、西北、西南等地區(qū)推廣玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)。 中央財(cái)政設(shè)置玉米大豆帶狀復(fù)合種植的補(bǔ)貼資金予以扶持該技術(shù)的規(guī)?；?jīng)營(yíng)。2022 年山東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳制定了《2022 年全省大豆玉米帶狀復(fù)合種植項(xiàng)目實(shí)施方案》， 陳小龍?zhí)岢隽舜蠖褂衩讕顝?fù)合種植模式與技術(shù)； 陳思念提出大豆玉米帶狀復(fù)合種植雜草防控技術(shù)研究。 王昕彤對(duì)大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)中以地域劃分的間作或套作種植模式及其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析， 對(duì)大豆和玉米適宜品種按地區(qū)進(jìn)行了闡述， 對(duì)田間配置參數(shù)中的帶寬、行比、帶間距、密度與播期按種植模式進(jìn)行了歸納， 著重對(duì)國(guó)內(nèi)外播種機(jī)械和大豆玉米帶狀復(fù)合播種機(jī)進(jìn)行探究。 前人對(duì)大豆玉米帶狀復(fù)合種植主要從2 個(gè)方面展開(kāi)研究：一是以該技術(shù)的創(chuàng)始人，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)的楊文鈺為代表， 主要研究大豆玉米帶狀復(fù)合種植的技術(shù)及優(yōu)勢(shì)， 包括大豆玉米帶狀復(fù)合種植的除草劑、播種機(jī)等；二是以呂愛(ài)淑等為代表的著重研究大豆玉米帶狀復(fù)合種植試驗(yàn)點(diǎn)的成效、不同的試驗(yàn)地區(qū)適宜配套品種、間套作規(guī)范種植等。應(yīng)用于我國(guó)西南、 西北中原地區(qū)的大豆玉米帶狀復(fù)合種植高產(chǎn)高效栽培技術(shù)取得了良好的效果， 帶狀復(fù)合種植的玉米產(chǎn)量與單作的玉米產(chǎn)量基本相當(dāng)，且多收獲一季大豆。

目前， 山東省大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)進(jìn)入瓶頸期， 現(xiàn)有的大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)模式未能充分發(fā)揮作物間套作復(fù)合種植模式的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)為帶狀復(fù)合種植的產(chǎn)量不高，農(nóng)戶積極性不高，播種、田間管理及收獲等環(huán)節(jié)費(fèi)工費(fèi)時(shí)。 本文作者根據(jù)山東沂南縣的氣候特點(diǎn)， 探索本地的大豆玉米帶狀復(fù)合種植高產(chǎn)栽培技術(shù)， 旨在為本地區(qū)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高效提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試大豆品種為齊黃34（品種來(lái)源：山東五岳登海種業(yè)公司）、鄭單958（品種來(lái)源：山東五岳登海種業(yè)公司）。 供試的大豆、玉米材料均為黃淮海地區(qū)現(xiàn)階段生產(chǎn)上大面積種植的主推品種。

1.2 試驗(yàn)地基本情況

本試驗(yàn)于2021-2022 年、2022-2023 年在沂南縣進(jìn)行。 大田面積10.0 hm2， 該試驗(yàn)地塊平均海拔285 m，年平均氣溫13.4℃，年均降水量680 mm2，平均蒸發(fā)量1 646 mm。供試地塊前茬為小麥，土壤為棕壤土質(zhì)，耕作層平均有機(jī)質(zhì)1.1%、速效氮78 mg/kg、速效鉀85 mg/kg、速效磷62 mg/kg，pH 6.2。畝施用基肥復(fù)合肥100 kg、有機(jī)肥8 000 kg。小麥?zhǔn)斋@后施肥、耕翻地、整平待用。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 試驗(yàn)處理 本試驗(yàn)設(shè)置3 個(gè)處理， 玉米大小行雙行交錯(cuò)種植和大豆復(fù)合種植模式、 玉米大小行雙行平行種植和大豆復(fù)合種植模式、 玉米等行距種植和大豆復(fù)合種植模式。 每一個(gè)處理玉米的種植模式不同，加上和大豆的復(fù)合帶狀種植，作為本試驗(yàn)的3 個(gè)處理。 處理1：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用雙行交錯(cuò)稀植種植模式，玉米帶寬120 cm，種植4 行；處理2：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用雙行交錯(cuò)稀植種植模式，玉米帶寬120 cm，種植4 行；處理3：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用雙行交錯(cuò)稀植種植模式，玉米帶寬120 cm，種植4 行。 3 個(gè)處理中的大豆均采用行距40 cm、 株距8 cm 的等行距種植模式， 大豆帶寬120 cm， 種植4 行， 大豆和玉米間距60 cm，即“4+4”大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式，每畝種植大豆9 260 株、種植玉米2 963 株。 以大豆（CK1）、玉米（CK2）單作作為對(duì)照。

1.3.2 田間設(shè)計(jì) 每個(gè)處理設(shè)置3 次重復(fù)， 加上對(duì)照共12 個(gè)小區(qū)，各小區(qū)隨機(jī)排列。每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)10 m、寬12 m。每個(gè)小區(qū)有3 個(gè)玉米帶，玉米按照3 個(gè)處理的玉米種植模式種植，有3 個(gè)大豆帶，另外有1.2 m寬的保護(hù)道路。 對(duì)照玉米單作采用長(zhǎng)10 m、寬12 m的等行距種植方式；大豆單作采用長(zhǎng)10 m、寬12 m的等行距種植方式。

1.3.3 田間調(diào)查記錄 調(diào)查大豆、 玉米生育期間的農(nóng)藝性狀調(diào)查；收獲后進(jìn)行室內(nèi)調(diào)查，并計(jì)算大豆和玉米的產(chǎn)量，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

1.4 田間管理

本試驗(yàn)大豆用種和玉米用種均不采取種衣劑拌種。 播種前精選種子，剔除病粒等不合乎試驗(yàn)要求的種子， 確保種子發(fā)芽率和田間出苗率。 播種時(shí)間為6 月10-20 日，選擇晴天的上午，地溫穩(wěn)定在7.5℃，人工點(diǎn)播。0～30 cm 耕作層土壤相對(duì)濕度在75%左右時(shí)按試驗(yàn)要求進(jìn)行播種。 田間管理同大田。

9 月10-15 日選擇晴天上午收獲，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)按5 點(diǎn)取樣法選取單株，其余的全部收獲，以便統(tǒng)計(jì)小區(qū)產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆玉米帶狀復(fù)合種植中的大豆農(nóng)藝性狀

由表1 可知，處理間的大豆農(nóng)藝性狀差異很??；與對(duì)照相比較，各個(gè)農(nóng)藝性狀差異較大，各處理的株高、有效分枝、有效莢數(shù)、總莢數(shù)、單株總粒數(shù)、單株籽粒質(zhì)量、 千粒重等均比CK1 高。 其中平均每莢粒數(shù)、 單株總莢數(shù)、 單株籽粒重、 千粒重這5 個(gè)農(nóng)藝性狀處理均顯著高于CK1。 處理的平均每莢粒數(shù)為2.6 粒，比CK1 的2.2 粒多0.4 粒；處理的單株總粒數(shù)為100.7 粒， 比CK1 多6.2 粒； 處理的單株籽粒質(zhì)量為194.6 g， 比CK1 高19.0 g； 處理的千粒重為256.4 g，比CK1 高17.7 g。 大豆玉米帶狀復(fù)合種植中的大豆平均單產(chǎn)180.21 kg/畝，單作大豆的平均單產(chǎn)162.59 kg/畝，處理比CK1 增產(chǎn)17.62 kg/畝。

表1 大豆的農(nóng)藝性狀

2.2 大豆玉米帶狀復(fù)合種植中的玉米農(nóng)藝性狀

由表2 可知， 處理1 玉米大小行雙行交錯(cuò)種植模式和大豆復(fù)合種植的玉米主要農(nóng)藝性狀穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、產(chǎn)量均最高；處理2 玉米大小行雙行平行種植和大豆帶狀復(fù)合種植的穗重、行粒數(shù)最高，產(chǎn)量第二； 處理3 玉米等行距種植和大豆帶狀復(fù)合種植的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量最低。3 個(gè)處理的株高、穗位高、穗粗與CK2 的差異較??；3 個(gè)處理的穗長(zhǎng)、 穗行數(shù)、禿頂長(zhǎng)度這3 個(gè)指標(biāo)與CK2 差異較小；處理的穗重、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重這4 個(gè)指標(biāo)與CK2 有一定的差異；3 個(gè)處理的倒伏率為0，CK2 的倒伏率為2.3%；3 個(gè)處理空稈率為0， CK2 空稈率為0.7%。 3 個(gè)處理的大豆玉米帶狀復(fù)合種植的玉米單產(chǎn)平均為587.90 kg/畝， CK2 單產(chǎn)570.62 kg/畝，即大豆玉米帶狀復(fù)合種植對(duì)玉米產(chǎn)量影響不大，3 個(gè)處理間的單位面積玉米產(chǎn)量與CK1 產(chǎn)量接近，僅增產(chǎn)17.28 kg/畝。

表2 玉米的農(nóng)藝性狀

2.3 大豆玉米帶狀復(fù)合種植的產(chǎn)量及產(chǎn)值

由表3 可知，CK1 產(chǎn)量162.59 kg/畝， 大豆玉米帶狀復(fù)合種植的大豆產(chǎn)量為180.21 kg/畝， 每畝增產(chǎn)大豆17.62 kg； CK2 產(chǎn)量570.62 kg/畝， 大豆玉米帶狀復(fù)合種植玉米產(chǎn)量587.9 kg/畝， 每畝增產(chǎn)玉米17.282 kg； 大豆玉米帶狀復(fù)合種植的復(fù)合產(chǎn)量為768.11 kg/畝，比單作大豆和玉米增產(chǎn)34.9 kg/畝；大豆單作產(chǎn)值991.15/畝、 玉米單作產(chǎn)值1 528.54 元/畝，大豆玉米帶狀復(fù)合種植產(chǎn)值2 661.53 元/畝， 這比單作玉米、單作大豆總產(chǎn)值增加141.838 元/畝。

表3 不同栽培模式大豆、玉米的產(chǎn)量及產(chǎn)值

單作大豆的經(jīng)濟(jì)系數(shù)為13.2， 單作玉米的經(jīng)濟(jì)系數(shù)為46.5，本試驗(yàn)種植中的大豆經(jīng)濟(jì)系數(shù)為12.5，這比單作大豆時(shí)下降了0.7。 說(shuō)明大豆玉米帶狀復(fù)合種植增加了大豆產(chǎn)量的同時(shí)， 顯著提高了大豆的生物產(chǎn)量；本試驗(yàn)中玉米經(jīng)濟(jì)系數(shù)為54.3，比CK2 提高了7.8，經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高，玉米產(chǎn)量也增加，說(shuō)明帶狀復(fù)合種植經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提高幅度高于生物產(chǎn)量的提高。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

（1）大豆玉米帶狀復(fù)合種植試驗(yàn)中，對(duì)大豆農(nóng)藝性狀的影響較大。 本試驗(yàn)采用3 種玉米種植方式和大豆的復(fù)合種植作為處理，“4+4” 即4 行大豆和4 行玉米間作模式，在大豆和玉米共生期間，兩者相互促進(jìn)，大豆產(chǎn)量比單作時(shí)增產(chǎn)10.84%，增產(chǎn)顯著。 原因是玉米的間作為大豆提供了較好的田間小氣候，大豆生育期間產(chǎn)生的根瘤菌的優(yōu)勢(shì)得到了充分的發(fā)揮，“4+4” 大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式實(shí)現(xiàn)了作物耕作層土壤用養(yǎng)結(jié)合的效果，2022 年8 月、2023 年8 月，山東沂南縣均有較大降水， 這種種植模式對(duì)耕作層土壤及養(yǎng)分起到了很好的保護(hù)作用， 這與儂然嵐的研究結(jié)論一致。 獲得高產(chǎn)是大豆玉米帶狀復(fù)合種植最終目標(biāo)，但作物產(chǎn)量除了受立地土壤、環(huán)境氣候、耕作栽培措施等影響較大外， 可能與大豆品種有著很大關(guān)系。 齊黃34 號(hào)是山東省生產(chǎn)推廣的優(yōu)良品種，曾實(shí)現(xiàn)單作380 kg/畝的極高產(chǎn)量，但不一定適合大豆玉米帶狀復(fù)合種植使用， 這與徐子媛的研究結(jié)論類似。

（2）大豆玉米帶狀復(fù)合種植試驗(yàn)中，對(duì)玉米農(nóng)藝性狀的影響較小。 本試驗(yàn)采用的“4+4”即4 行大豆和4 行玉米間作模式，在大豆和玉米共生期間，玉米采用大小行雙行交錯(cuò)稀植模式和大豆帶狀復(fù)合種植處理，玉米產(chǎn)量、大豆產(chǎn)量均最高，玉米大小行雙行平行種植和大豆帶狀復(fù)合種植的玉米產(chǎn)量和大豆產(chǎn)量次之，玉米等行距種植和大豆帶狀復(fù)合種植玉米、大豆產(chǎn)量最低。 3 個(gè)處理玉米的畝株數(shù)與單作相當(dāng)，本試驗(yàn)采用的是一次性施足底肥的施肥方式， 勢(shì)必會(huì)增大單位面積內(nèi)的施肥量，造成前期肥料過(guò)量，后期肥料不足，苗期營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩、植株旺長(zhǎng)，生育后期雨水溶淋造成肥料損失而出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象， 這與侯立霞的研究結(jié)論一致。 本試驗(yàn)的3 個(gè)處理玉米增產(chǎn)較少，說(shuō)明該復(fù)合種植模式對(duì)玉米產(chǎn)量的影響不大， 單位面積下玉米與單作種植產(chǎn)量接近。 要想搞好復(fù)合種植，重點(diǎn)在于協(xié)調(diào)管理。尤其是在大豆玉米帶狀復(fù)合種植中，玉米的大喇叭口期（7 月至8 月底）的二次補(bǔ)充肥料顯得尤為重要， 另外針對(duì)玉米和大豆的差異化的灌溉也是提升產(chǎn)量的關(guān)鍵措施。

3.2 結(jié)論

（1）“4+4”大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式中，采用玉米大小行雙行交錯(cuò)種植和大豆帶狀復(fù)合種植模式是山東省沂南縣的最佳種植模式。 小麥?zhǔn)斋@后立即施肥旋耕整地進(jìn)行播種， 是齊黃34 的最佳播期，同等地力條件下， 大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式能最大限度地發(fā)揮玉米的邊行優(yōu)勢(shì)， 同時(shí)又可增加大豆植株采光，大豆增產(chǎn)10.84%，玉米增產(chǎn)3.00%，增加產(chǎn)值141.838 元/畝。玉米大豆帶狀復(fù)合種植模式對(duì)大豆產(chǎn)生明顯的增產(chǎn)效果，實(shí)現(xiàn)了帶狀復(fù)合種植玉米產(chǎn)量與單作相當(dāng)，多收一季大豆的目標(biāo)。

（2）本試驗(yàn)采用的玉米大小行雙行交錯(cuò)種植和大豆帶狀復(fù)合種植模式，增加了玉米的種植密度。 在大豆玉米共生期內(nèi)， 玉米能較好地利用光溫水熱氣候資源，實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)，并為大豆提供了較好的生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境。 不同地區(qū)和不同種植模式還需要進(jìn)行更多的田間試驗(yàn)， 探索符合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式的行比、株距、播種深度、施肥、灌溉等農(nóng)藝措施，補(bǔ)充和完善當(dāng)前的帶狀復(fù)合種植技術(shù)。