大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)通過合理的種植布局和精細(xì)化管理可提高作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的改善。本文在分析包括耕地選擇、種前準(zhǔn)備、種植模式(4+3模式、4+4模式、6+4模式)、田間管理及水肥管理等大豆玉米帶狀復(fù)合種植的技術(shù)后,探討了玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)模式應(yīng)用和重點(diǎn)推廣策略,結(jié)果表明玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)有效整合了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)作模式,極大提升了產(chǎn)量和質(zhì)量,為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和糧食安全提供了有力支撐。隨著此技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和范圍拓展,預(yù)期將對全球糧食產(chǎn)量和生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
一、玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)介紹
玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù),便是利用玉米和大豆的種植空間以及兩者的生長條件。在玉米和大豆的生長過程中,采用“選、擴(kuò)、縮”三項(xiàng)技術(shù),即通過選配優(yōu)良種源、增加玉米行距,合理縮小玉米、大豆間距,提高種植密度,以最大限度地利用土地資源,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前,我國采用玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)實(shí)現(xiàn)了玉米、大豆增產(chǎn)增收的效果。在玉米大豆復(fù)合種植的過程中,選擇合適的種子和適宜的播種方式是兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于玉米而言,應(yīng)選擇植株緊密、抗倒伏能力較好的品種;而對于大豆,則應(yīng)選擇耐陰、耐密集、抗倒伏能力較好的品種,且大豆的選擇應(yīng)該比玉米的成熟期晚一些,以充分利用生長空間和光照條件,在玉米未完全成熟時(shí),利用良好的光照和其他資源,使矮小的豆苗在收獲時(shí)就能吸收足夠的養(yǎng)分和光照,為后期大豆種子的成熟提供充足的養(yǎng)分,從而提高大豆的產(chǎn)量。
二、玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)的具體方法
1、耕地選擇與種前準(zhǔn)備
在選擇耕地時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮土壤的松軟度。因玉米具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,其最適宜的土壤pH值范圍應(yīng)為6~7。適宜的土壤類型包括草甸土、砂土、壤土及棕壤土,其中砂壤土因其肥沃程度最為理想。東北地區(qū)因其富含高自然肥力的黑土,成為玉米的主要生產(chǎn)區(qū)。對于玉米,秋季深耕應(yīng)達(dá)18~22cm;春季需多次疏松土地,并在苗期中耕2~3次,以促進(jìn)生長。深耕過程中,可施加基肥和適量農(nóng)藥,提高土壤肥力并防治害蟲。大豆最適宜的土壤是pH值在6.5~7.0的中性至弱酸性、弱堿性的黏砂壤土或黏壤土,總鹽量不超過0.18%,NaCl含量不得超過0.03%。同時(shí),由于大豆產(chǎn)量與土壤有機(jī)質(zhì)含量正相關(guān),大豆種植主要通過秋季整地及壟作,利用冬季的自然干濕和凍融作用使土壤結(jié)構(gòu)更加疏松,從而提供良好的種植層。在我國,坡度低于25°的丘陵、盆地和平原適宜作耕地。玉米大豆復(fù)合種植的耕地應(yīng)選擇地形平坦、具有良好蓄水保濕能力的區(qū)域,且要保持耕作深度在20cm以內(nèi)。
①選種
品種的選擇是大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵所在。發(fā)展大豆玉米帶狀復(fù)合種植,在保證玉米不減產(chǎn),大豆增百公斤的原則下,通過縮短玉米植株間距保證玉米株數(shù)不變產(chǎn)量穩(wěn)定的情況下,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)糧增豆、一田雙收,對解決糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)定安全供給問題具有格外重要的意義。2022年江蘇省首次試點(diǎn)示范,推廣帶狀復(fù)合種植,取得了較好成效。實(shí)現(xiàn)“一地雙收”。品種選擇時(shí),大豆需選用耐蔭、耐密性好,抗倒伏能力強(qiáng)早熟抗病宜機(jī)收高產(chǎn)多抗品種等。玉米需選用株型緊湊、中矮稈、適宜密植和機(jī)械化收獲的高產(chǎn)品種。例如,江蘇地區(qū)在玉米的品種選用中可選科玉505、蘇玉34、江玉877、MY73、蘇科玉076等;在大豆的品種選用中可選蘇豆21、徐豆18、淮豆13、齊黃34、中黃301等。
②曬種、拌種
在播種前,對玉米大豆種子進(jìn)行3~4小時(shí)的太陽暴曬是關(guān)鍵的預(yù)處理步驟,可提高種子的發(fā)芽概率。然而,過長時(shí)間的暴曬可能對種子的生長和發(fā)育造成不利影響。同時(shí),為預(yù)防病蟲害發(fā)生,應(yīng)該將處理完的種子與防蟲藥物進(jìn)行徹底混合。通常使用的種衣劑包括6.25%的咯菌腈和精甲霜靈懸浮液種衣劑、20.5%的多菌靈、福美雙和甲維鹽懸浮液種衣劑等?;旌暇鶆蚝螅瑧?yīng)在24小時(shí)內(nèi)完成播種工作,以確保種衣劑的有效性并促進(jìn)種子的健康生長。
2、種植模式
帶狀復(fù)合種植模式是一個(gè)從傳統(tǒng)種植方式演化而來的先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。它不遵循傳統(tǒng)的交替種植模式,即每行種植一種作物,而是采用了一種新的布局,具體表現(xiàn)為每2行玉米配植2~4行大豆。這種模式因其種植作物帶狀分布而得名,能有效地優(yōu)化作物間的光照和空間利用,提高產(chǎn)量和作物健康。
①“4+3”模式
在“4+3”種植模式下,玉米帶寬應(yīng)為110cm,包括3行玉米,每行間距55cm,株間距14cm,每公頃播種300粒玉米。為適應(yīng)該種植模式,可使用3行玉米種肥同播機(jī),并將玉米的株間距調(diào)整為14cm。同時(shí),為了滿足玉米對營養(yǎng)的高需求,可施用高氮緩控釋肥,用量在900~1200 kg/hm2。然后,在玉米帶間隔210cm的空間栽培4行大豆,每行間距30cm,株間距維持在8~10cm,形成寬度為90cm的大豆帶。大豆平均播種密度為每公頃554~667粒。2種作物帶之間應(yīng)保持60cm的間距。針對大豆的施肥管理,推薦使用低氮緩控釋肥,含氮應(yīng)不超過15%,并將施肥量控制在300~375kg/hm2。
②“4+4”模式
“4+4”種植模式,即每4行玉米相應(yīng)搭配4行大豆。在玉米的種植中,應(yīng)遵循40cm與70cm的間隔規(guī)律,且株間距精確控制在15cm,從而構(gòu)建出寬度為165cm的玉米種植帶。在此種植帶內(nèi),種植密度的規(guī)劃應(yīng)科學(xué)合理,確保每公頃的玉米播種量控制在314~327粒之間。同時(shí),為確保玉米種植的精準(zhǔn)性和高效性,應(yīng)采用4行玉米種肥同播機(jī)。該機(jī)械具備調(diào)整株距至15cm的精準(zhǔn)功能,并能夠增加施肥量,施用高氮緩控釋肥料900~1200kg/hm2,以滿足玉米生長的營養(yǎng)需求。對于大豆的種植采取每4行間隔30cm的布局,株間距則確定為8~10cm,形成寬度為90cm的大豆種植帶。在這一種植帶內(nèi),大豆的種植密度需要合理規(guī)劃,確保每公頃的大豆播種量控制在467~620粒之間。同時(shí),為了保持作物間的和諧共生,玉米帶與大豆帶之間保持60 cm的適宜間隔。在大豆的種植過程中,并嚴(yán)格控制施肥量,應(yīng)施用含量不超過15%的低氮緩控釋肥料300~375 kg/hm2之間,以避免過度施肥對土壤和作物造成不利影響。
③“6+4”模式
“6+4”模式,即是將4行玉米與6行大豆安排在同一塊田地內(nèi)的復(fù)合種植技術(shù)。在實(shí)施時(shí),玉米的種植需遵循等行距原則,將行距設(shè)定為55cm,株距為14cm。種植帶寬為165cm,每公頃的種植密度應(yīng)控制在294~300株之間。種植帶之間的間隔設(shè)定為270cm,為確保種植精度,推薦使用專用播種機(jī),并將株距調(diào)整至14cm。在施肥方面,推薦使用高氮緩控釋肥料,用量為900~1200kg/hm2。對于干旱地區(qū),可考慮加裝滴灌設(shè)施及地膜以提高抗旱能力。隨后,在相鄰的玉米種植帶之間,種植6行大豆。大豆的行間距設(shè)定為30cm,種植帶寬為150cm,株距保持在8~10cm之間,每公頃的種植數(shù)量控制在614~800株。大豆種植帶與玉米種植帶之間的間距為60cm。在施肥方面,大豆推薦使用含氮量不超過15%的低氮緩控釋肥料,用量為300~375kg/hm2。
3、田間管理
①玉米后期田間管理策略
在玉米生長的后期階段,適宜的田間管理是確保產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵。根據(jù)最新研究,灌溉量應(yīng)根據(jù)土壤濕度和氣象條件調(diào)整,確保至少供水500m3/hm2,以滿足玉米生長需求。同時(shí),合理施用氮肥是提升玉米產(chǎn)量的重要措施。推薦在后期施用尿素45kg/hm2,以促進(jìn)籽粒的充實(shí)和增加重量。此外,還需要密切監(jiān)視和控制病蟲害,特別是對付玉米螟和根腐病,應(yīng)用生物防治方法,每公頃施放天敵昆蟲約1500只,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,以保護(hù)生態(tài)環(huán)境和作物健康。
②大豆后期田間管理優(yōu)化
對于大豆,后期管理同樣至關(guān)重要。灌溉應(yīng)在結(jié)莢期進(jìn)行,以確保充足的水分供應(yīng),促進(jìn)莢果的發(fā)育。水量應(yīng)控制在300m3/hm2左右。針對營養(yǎng)管理,建議施用磷酸二銨30kg/hm2,以支持大豆的氮固定能力和增強(qiáng)根系發(fā)育。此階段還需加強(qiáng)對大豆銹病和斑點(diǎn)病的監(jiān)控與防治,應(yīng)用生物農(nóng)藥防治大豆病害,每公頃使用生物農(nóng)藥20kg。通過這些綜合管理措施,可有效提升大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。
4、水肥管理及田間除草
水肥管理需要根據(jù)種苗生長情況與土壤墑情進(jìn)行適當(dāng)灌溉與追肥。一般在5~6葉期進(jìn)行第1次追肥,10~12葉期進(jìn)行第2次追肥,具體施肥時(shí)要在玉米兩側(cè)15cm~25cm處施加尿素15kg /667m2;大豆可適當(dāng)追加磷肥和鉀肥,施肥位置在大豆側(cè)面5cm~7cm處,施肥量為磷肥35kg/667m2、鉀肥4kg/667m2,根據(jù)天氣情況與土壤墑情適當(dāng)灌溉。
玉米為單子葉作物,大豆則是雙子葉作物,因此玉米大豆的最佳除草時(shí)機(jī)并不同步。為了解決除草問題,首先應(yīng)該適時(shí)早播玉米,大豆稍微遲播,以縮短二者的共生周期,為除草提供便利條件。其次是掌握好除草時(shí)機(jī),對于間種地,播種后可進(jìn)行封閉除草;套種地則需在大豆播種前與大豆出苗后分別進(jìn)行1次除草。此外也可以使用化學(xué)藥物抑制雜草叢生,比如前茬作物采收后,雜草比較多,可在玉米、大豆播種前噴施草甘膦,消滅草苗。
5、適時(shí)收獲
如果優(yōu)先進(jìn)行玉米的采收,可采用自行式聯(lián)合收割機(jī)對玉米進(jìn)行作業(yè);待大豆成熟后,可選用寬幅聯(lián)合收割機(jī)或者稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)加以處理。反之,如果先采收大豆,則適宜使用較窄間距的聯(lián)合收割機(jī),繼而利用摘穗式收割機(jī)來收割玉米。在玉米與大豆同時(shí)采收的情況下,可實(shí)施異種機(jī)械的錯(cuò)時(shí)作業(yè)策略;若先采收青貯玉米,可以在大豆鼓粒期使用青貯機(jī)械同時(shí)收獲大豆和青貯玉米,并可完成同步堆放,將青貯玉米直接儲存在地窖中以待利用。對于鮮食玉米而言,理想的收獲期限約為花后25天,隨著苞葉顏色的逐漸變淡即可執(zhí)行收割作業(yè);而鮮食大豆的最適收獲期則是在鼓粒階段,當(dāng)田間有80%的豆莢顏色發(fā)生變化并且豆莢形態(tài)飽滿時(shí),應(yīng)及時(shí)收獲,并在收割后使用旋耕機(jī)進(jìn)行秸稈的還田工作,以確保土壤養(yǎng)分的回歸與循環(huán)利用。在統(tǒng)籌作物收割計(jì)劃時(shí),農(nóng)戶應(yīng)根據(jù)不同作物的生長周期和機(jī)械設(shè)備的適應(yīng)性,有效安排收割時(shí)間和作業(yè)方式,以提高農(nóng)作物的整體收益和田間管理效率。
三、玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)模式重點(diǎn)推廣策略
1、完善適用機(jī)具
在我國推廣玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)需配備專業(yè)農(nóng)機(jī)具以適配特定的農(nóng)作要求。此項(xiàng)技術(shù)需考量機(jī)耕的覆蓋面、特定的耕作要求及土壤的水分保持能力等關(guān)鍵因素,從而精確定位適合該種植模式的地區(qū)。結(jié)合該種植技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用條件、地區(qū)生態(tài)與種植特性,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的需求得以滿足,同時(shí)也為不斷優(yōu)化的農(nóng)業(yè)機(jī)械配置提供依據(jù)。例如,在播種技術(shù)上,應(yīng)逐步淘汰傳統(tǒng)小型農(nóng)機(jī),改用成本更低、結(jié)構(gòu)簡化且效率更高的半精量窩眼輪播種設(shè)備。針對玉米大豆的種植區(qū),推薦使用多功能復(fù)合播種機(jī),以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化及機(jī)械化。在秸稈管理和玉米收獲上,采用板式摘穗裝置能顯著提升收割效率,并降低谷物濕度,有效減少烘干時(shí)間。使用臥輥式采穗裝置可以有效降低青貯玉米的莖穗損失,保護(hù)秸稈中的營養(yǎng)成分不會過度流失,從而維護(hù)農(nóng)田土壤的肥力。通過這些技術(shù)的更新和優(yōu)化,可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步,提升作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
2、加快配套技術(shù)推廣
為加速玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)的推廣,需著重提升相關(guān)生產(chǎn)技術(shù),尤其是施肥減量技術(shù)、植物生長調(diào)控及抗倒伏處理技術(shù)和對生態(tài)友好的病蟲害防控技術(shù)。施肥減量技術(shù)指通過精確控制氮肥投入量(主要是使用緩釋氮肥)優(yōu)化肥料使用效率,確保在玉米大豆帶狀復(fù)合種植過程中在20~30cm的范圍內(nèi)一體完成大豆播種和玉米生長管理,相較于單作系統(tǒng)能顯著降低氮肥消耗量達(dá)60kg/hm2,同時(shí)減少溫室氣體排放,達(dá)到環(huán)保目標(biāo)。抗倒伏技術(shù)是通過植物生長調(diào)控解決倒伏問題的關(guān)鍵。當(dāng)應(yīng)用該技術(shù)時(shí),通過使用環(huán)氧乙烷噴霧等手段提高作物的抗逆性能,即將大豆的抗倒伏指標(biāo)維持在0.8~0.9之間。拌種和葉面噴霧(分別以5~10mg/kg和30mg/kg的劑量)的應(yīng)用確保苗期大豆不倒伏,從而提升產(chǎn)量并解決低茬作物易倒伏的問題。生態(tài)防控技術(shù)則側(cè)重于以環(huán)境友好的方式清除田間雜草。綜合應(yīng)用這些技術(shù)后,農(nóng)戶可基本掌握玉米大豆混作的操作流程與實(shí)際操作方法,包括播種、施肥、除草等關(guān)鍵技術(shù)步驟。
3、優(yōu)化病蟲害綜合管理策略
隨著玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)的普及,應(yīng)對病蟲害的綜合管理策略成為推廣和應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)。其中,采用集成病害蟲管理理念是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)作物保護(hù)的有效途徑。該策略涵蓋病蟲害監(jiān)測、生物防治、化學(xué)防治與物理防治等多個(gè)方面,以科學(xué)的數(shù)據(jù)作為支撐,建立針對特定地區(qū)和作物的定制化管理程序。例如,通過引入對環(huán)境影響小而針對性強(qiáng)的生物農(nóng)藥,如微生物農(nóng)藥和植物源農(nóng)藥,以及通過增設(shè)誘蟲燈和黃板等物理防治設(shè)施,有效降低化學(xué)農(nóng)藥的使用頻率和使用量。此外,進(jìn)一步利用作物間的抗病蟲性相互作用,如通過帶狀種植中的大豆對某些地下害蟲的天然抗性,可以降低玉米受害程度,從而減少農(nóng)藥的總體使用量,確保病蟲害管理的環(huán)境友好性與提高作物產(chǎn)量的雙重優(yōu)化。
4、強(qiáng)化后期產(chǎn)量與質(zhì)量控制措施
為確保玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,必須采取有效的后期管理和控制措施。這包括通過高精度農(nóng)業(yè)技術(shù)如衛(wèi)星遙感和地面?zhèn)鞲衅鳎瑢ψ魑锷L狀況和土壤水分進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,優(yōu)化灌溉和施肥時(shí)機(jī)與量。利用遙感技術(shù),可以在整個(gè)生長周期中精準(zhǔn)調(diào)整管理措施,如在關(guān)鍵生長階段精確施用肥料和水分,以提高光合作用效率和作物逆境抗性。同時(shí),種植后期利用作物疾病智能預(yù)警系統(tǒng),及時(shí)識別潛在的健康問題并迅速響應(yīng),以減少疾病對產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。另外,采用近紅外光譜技術(shù)對收獲后的作物進(jìn)行快速質(zhì)量分析,確保玉米和大豆的營養(yǎng)價(jià)值和安全性符合市場及消費(fèi)者需求。
玉米和大豆的帶狀復(fù)合種植技術(shù),通過科學(xué)地設(shè)計(jì)和管理,有效地提高了作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境的改善。該技術(shù)的成功應(yīng)用,展示了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用,對于推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和實(shí)現(xiàn)糧食安全具有重要的意義。未來,該技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和推廣將是農(nóng)業(yè)科研工作者和生產(chǎn)實(shí)踐者的重要任務(wù),以確保技術(shù)在更廣泛的地區(qū)得到有效應(yīng)用,為糧食安全和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
(作者單位:224000江蘇省鹽城市鹽都區(qū)龍岡鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局)