玉米大豆帶狀復合種植模式及綠色防控技術(shù)的實際應(yīng)用分析

在全球糧食安全和環(huán)境保護日益受到關(guān)注的背景下，探索高效、可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已成為當務(wù)之急。玉米大豆帶狀復合種植作為一種創(chuàng)新的種植方式，不僅能提高土地利用率，還能改善生態(tài)環(huán)境，為解決糧食生產(chǎn)與環(huán)境保護的矛盾提供了新思路。同時，綠色防控技術(shù)的應(yīng)用為減少農(nóng)藥使用、保護生態(tài)系統(tǒng)開辟了新途徑。本研究聚焦玉米大豆帶狀復合種植與綠色防控技術(shù)的應(yīng)用，深入分析其原理、優(yōu)勢及現(xiàn)狀，探討提升策略，旨在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、政策制定者及相關(guān)研究人員提供有價值的參考，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的雙贏。

一、玉米大豆帶狀復合種植模式的基本原理和優(yōu)點

1、基本原理

玉米大豆帶狀復合種植模式是一種創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)種植方式，它將玉米和大豆兩種作物在同一塊田地中交替種植。這種模式的核心原理是充分利用兩種作物的生長特性和互補關(guān)系。玉米是高稈作物，具有較強的遮陰能力；而大豆是矮稈作物，耐蔭性較好。通過合理的帶狀排列，可以使玉米和大豆在光照、養(yǎng)分和水分等資源的利用上達到最優(yōu)化。同時，大豆作為豆科植物，具有固氮能力，可以為玉米提供額外的氮素營養(yǎng)。這種種植模式不僅提高了土地利用率，還能夠減少化肥的使用，實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的雙贏。

2、優(yōu)點

（1）提高土地利用率

玉米大豆帶狀復合種植模式顯著提高了土地利用率。傳統(tǒng)的單一種植方式往往只能充分利用土地的某一方面資源，而帶狀復合種植則可以同時利用不同層次的空間和資源。這種立體種植模式使得單位面積的產(chǎn)出大幅提升。研究表明，與單一種植相比，帶狀復合種植可以將土地利用率提高20%-30%。此外，由于兩種作物的根系分布不同，它們可以分別利用土壤中不同深度的水分和養(yǎng)分，進一步提高了資源利用效率。這種高效的土地利用方式不僅增加了農(nóng)民的收入，還為解決糧食安全問題提供了新的思路。

（2）改善土壤環(huán)境

玉米大豆帶狀復合種植對改善土壤環(huán)境具有顯著效果。

①大豆作為豆科植物，具有固氮能力，可以通過根瘤菌將空氣中的氮固定在土壤中，不僅滿足了自身生長需求，還能為玉米提供額外的氮素營養(yǎng)。這種自然的氮肥供應(yīng)方式減少了化肥的使用，降低了環(huán)境污染風險。

②兩種作物的根系分布和分泌物不同，可以促進土壤微生物的多樣性，增強土壤的生物活性。玉米秸稈還可以作為有機質(zhì)返還田間，提高土壤有機質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)。

③交替種植打破了單一作物的連作障礙，有效抑制了土傳病害的發(fā)生。長期實施帶狀復合種植，可以逐步提高土壤肥力，改善土壤理化性質(zhì)，為可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（3）降低病蟲害發(fā)生率

玉米大豆帶狀復合種植模式在降低病蟲害發(fā)生率方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

①這種種植方式增加了田間生物多樣性，打破了病蟲害的傳播鏈，為害蟲的天敵提供了棲息地，形成了一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

②玉米和大豆的生長特性不同，它們各自的主要病蟲害也不盡相同。通過帶狀種植，可以在空間上隔離同種作物，有效阻斷了病蟲害的大范圍傳播。例如，玉米的株型可以阻擋某些大豆害蟲的遷移，而大豆則可以吸引某些玉米害蟲的天敵。

③兩種作物的根系分泌物不同，可以抑制某些土傳病害的發(fā)生。研究表明，與單一種植相比，帶狀復合種植可以將主要病蟲害的發(fā)生率降低15%-25%，從而減少農(nóng)藥的使用，實現(xiàn)更加環(huán)保的種植方式。

（4）提升農(nóng)產(chǎn)品多樣性

玉米大豆帶狀復合種植模式顯著提升了農(nóng)產(chǎn)品的多樣性。傳統(tǒng)的單一種植方式往往導致某一種農(nóng)產(chǎn)品的過度供應(yīng)，而市場需求的多樣化卻得不到滿足。帶狀復合種植則可以在同一季節(jié)、同一地塊上同時生產(chǎn)兩種或多種農(nóng)產(chǎn)品，滿足了市場的多元化需求。這種模式不僅增加了農(nóng)民的收入來源，還降低了單一作物價格波動帶來的風險。從營養(yǎng)學角度來看，玉米和大豆的營養(yǎng)成分互補，共同種植可以提供更全面的膳食營養(yǎng)，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展提供了新的機遇。

二、玉米大豆帶狀復合種植模式的現(xiàn)狀

玉米大豆帶狀復合種植模式在近年來得到了廣泛地推廣和應(yīng)用，特別是在我國的東北、華北和黃淮海等主要糧食生產(chǎn)區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，截至2023年，我國玉米大豆帶狀復合種植面積已超過3000萬畝，呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。這種種植模式不僅在大型農(nóng)場得到應(yīng)用，也在中小規(guī)模的家庭農(nóng)場中得到推廣。

從技術(shù)層面來看，帶狀復合種植的農(nóng)藝措施日趨完善。研究人員已經(jīng)開發(fā)出適合不同地區(qū)的最佳種植比例和行距配置，如“2行玉米2行大豆”“4行玉米4行大豆”等模式。同時，針對帶狀復合種植的專用農(nóng)機具也在不斷研發(fā)和改進，提高了種植和收獲的效率。在政策支持方面，國家和地方政府都出臺了相關(guān)措施鼓勵帶狀復合種植。例如，提供補貼、技術(shù)培訓和示范基地建設(shè)等。這些政策不僅推動了種植面積的擴大，還促進了相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新和推廣。然而，玉米大豆帶狀復合種植模式在推廣過程中也面臨一些挑戰(zhàn)：

1、 農(nóng)民的接受度問題，部分農(nóng)民對新技術(shù)存在疑慮。

2、 技術(shù)推廣的不平衡，一些地區(qū)的種植技術(shù)還不夠成熟。

3、 專用農(nóng)機具的普及程度還需提高，以適應(yīng)大規(guī)模種植的需求。

總的來說，玉米大豆帶狀復合種植模式正處于快速發(fā)展階段，未來還有很大的推廣空間和發(fā)展?jié)摿?。隨著技術(shù)的不斷完善和政策的持續(xù)支持，這種種植模式有望在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更加重要的作用。

三、綠色防控技術(shù)的應(yīng)用

1、生物防治

生物防治是玉米大豆帶狀復合種植中應(yīng)用最廣泛的綠色防控技術(shù)之一。這種方法主要利用天敵生物來控制害蟲數(shù)量，維持生態(tài)平衡。在實踐中，常用的生物防治措施包括釋放赤眼蜂防治玉米螟，使用蘇云金芽孢桿菌制劑防治鱗翅目害蟲，以及利用捕食螨控制蜘蛛螨等。這些天敵生物不僅能有效控制目標害蟲，還能減少化學農(nóng)藥的使用，降低環(huán)境污染風險。此外，帶狀復合種植本身就為天敵提供了良好的棲息環(huán)境，增加了生態(tài)多樣性。研究表明，合理應(yīng)用生物防治技術(shù)可以將主要害蟲的發(fā)生率降低50%以上。為了提高生物防治的效果，農(nóng)民需要接受專業(yè)培訓，掌握天敵釋放的最佳時機和方法。同時，建立天敵繁育基地，確保優(yōu)質(zhì)天敵的供應(yīng)也是推廣生物防治技術(shù)的關(guān)鍵。

2、化學防治

盡管綠色防控強調(diào)減少化學農(nóng)藥的使用，但在某些情況下，合理使用化學防治仍然是必要的。在玉米大豆帶狀復合種植中，化學防治主要遵循“減量控害”的原則。

（1） 選擇高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥品種，如使用吡蟲啉防治蚜蟲，使用啶蟲脒防治玉米螟等。

（2） 采用精準施藥技術(shù)，如GPS導航噴藥系統(tǒng)，確保農(nóng)藥用量最小化。

（3） 合理安排施藥時間，選擇在害蟲最敏感的時期進行防治，以提高防治效果。

（4） 要注意輪換使用不同作用機制的農(nóng)藥，防止害蟲產(chǎn)生抗藥性。

在實踐中，化學防治常與其他防控措施結(jié)合使用，形成綜合防治體系。例如，先進行生物防治，當害蟲數(shù)量超過經(jīng)濟閾值時再輔以化學防治。這種方法既保證了防治效果，又最大限度地減少了化學農(nóng)藥的使用量。

3、生態(tài)調(diào)控

生態(tài)調(diào)控是玉米大豆帶狀復合種植中一種重要的綠色防控技術(shù)，它通過調(diào)整種植結(jié)構(gòu)和農(nóng)藝措施來創(chuàng)造不利于有害生物生存的環(huán)境。

（1） 合理安排種植時間和密度，可以避開害蟲的高發(fā)期，減少病蟲害的發(fā)生。例如，適當推遲玉米播種時間，可以有效避開玉米螟的第一代成蟲產(chǎn)卵高峰。

（2） 通過間作套種等方式增加田間作物多樣性，可以干擾害蟲的寄主選擇，降低害蟲的危害程度。

（3） 合理施肥和灌溉，提高作物的抗性，也是生態(tài)調(diào)控的重要手段。例如，適量施用鉀肥可以增強作物的抗病蟲能力。

（4）種植抗性品種也是生態(tài)調(diào)控的有效方法。選擇抗病蟲性強的玉米和大豆品種，可以從源頭上降低病蟲害的發(fā)生率。生態(tài)調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用不僅能有效控制病蟲害，還能改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

4、玉米大豆輪作

玉米大豆輪作是一種有效的綠色防控技術(shù)，它通過年度間作物的交替種植來打破病蟲害的發(fā)生周期。在玉米大豆帶狀復合種植系統(tǒng)中，可以每隔1年或2年進行1次大規(guī)模的輪作，即將原本種植玉米的帶狀區(qū)域改種大豆，原本種植大豆的區(qū)域改種玉米。這種方法有多重優(yōu)勢：

（1） 它可以有效控制土傳病害，如玉米根腐病和大豆根腐病，因為這些病原菌通常具有較強的寄主專一性。

（2） 輪作可以打斷某些害蟲的生活周期，如玉米螟和大豆食心蟲，從而降低害蟲種群數(shù)量。

（3） 輪作有利于平衡土壤養(yǎng)分，提高土壤肥力。大豆能固氮，可以為下一季玉米提供氮素營養(yǎng)；而玉米的根系則可以改善土壤結(jié)構(gòu)。

（4）輪作還可以減少除草劑的使用，因為不同作物的雜草防除措施不同，輪作可以避免某些頑固性雜草的累積。

四、玉米大豆帶狀復合種植與綠色防控技術(shù)應(yīng)用的提升策略

1、優(yōu)化種植帶寬度比例

玉米大豆帶狀復合種植系統(tǒng)中，種植帶寬度比例的優(yōu)化對提高土地利用率和作物產(chǎn)量至關(guān)重要。根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件、土壤特性和品種特點，科學設(shè)計玉米與大豆種植帶的寬度比例。北方地區(qū)可采用“4行玉米：4行大豆”或“6行玉米：4行大豆”的種植模式；南方地區(qū)則可考慮“3行玉米：3行大豆”或“4行玉米：2行大豆”的配置。通過精確控制種植密度，在保證玉米產(chǎn)量的同時，最大化大豆的生長空間。利用計算機模擬和田間試驗相結(jié)合的方法，建立最優(yōu)種植帶寬度比例預(yù)測模型，實現(xiàn)因地制宜的精準配置。開發(fā)智能播種設(shè)備，實現(xiàn)種植帶寬度的自動調(diào)節(jié)，提高作業(yè)效率。在種植過程中，采用行間套作或帶間套作等方式，進一步提高復合種植系統(tǒng)的空間利用效率。通過優(yōu)化種植帶寬度比例，不僅可以提高作物產(chǎn)量，還能改善土壤理化性質(zhì)，增強生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。此外，研究不同寬度比例對病蟲害發(fā)生的影響，可為綠色防控提供依據(jù)。開展長期定位試驗，評估不同種植帶寬度比例對土壤肥力、微生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響，為制定可持續(xù)的復合種植模式提供科學依據(jù)。同時，結(jié)合農(nóng)機農(nóng)藝融合技術(shù)，開發(fā)適應(yīng)不同種植帶寬度比例的專用農(nóng)機具，提高機械化水平和作業(yè)精度。

2、 開發(fā)精準化養(yǎng)分管理系統(tǒng)技術(shù)

在玉米大豆帶狀復合種植系統(tǒng)中，開發(fā)精準化養(yǎng)分管理系統(tǒng)對提高養(yǎng)分利用效率和減少環(huán)境污染至關(guān)重要。研發(fā)土壤養(yǎng)分快速檢測設(shè)備，實現(xiàn)田間實時監(jiān)測土壤pH值、有機質(zhì)含量、氮、磷、鉀等主要養(yǎng)分含量。采用高光譜遙感技術(shù)，結(jié)合無人機平臺，構(gòu)建作物生長狀況和養(yǎng)分需求的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)?；诖髷?shù)據(jù)分析和機器學習算法，建立玉米大豆復合種植系統(tǒng)的養(yǎng)分需求預(yù)測模型，實現(xiàn)對不同生育階段養(yǎng)分需求的精準估算。開發(fā)智能化可變量施肥設(shè)備，根據(jù)養(yǎng)分需求預(yù)測結(jié)果，自動調(diào)節(jié)施肥量和配方，實現(xiàn)精準施肥。研究玉米和大豆在復合種植條件下的養(yǎng)分吸收規(guī)律和互作機制，優(yōu)化肥料利用效率。設(shè)計基于緩釋材料的新型復合肥料，匹配玉米和大豆的養(yǎng)分需求特點。構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的智能灌溉系統(tǒng)，將水分管理與養(yǎng)分管理相結(jié)合，實現(xiàn)水肥一體化精準管理。通過精準化養(yǎng)分管理系統(tǒng)的應(yīng)用，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，減少化肥投入，降低環(huán)境風險，為玉米大豆帶狀復合種植的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

3、開發(fā)智能化病蟲害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

為提高玉米大豆帶狀復合種植系統(tǒng)的綠色防控效果，開發(fā)智能化病蟲害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)至關(guān)重要。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能算法，構(gòu)建覆蓋全生育期的實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。在田間部署溫濕度傳感器、孢子捕捉器和昆蟲誘捕器等設(shè)備，實時采集環(huán)境因素和病蟲害數(shù)據(jù)。利用高光譜成像技術(shù)，通過無人機或衛(wèi)星遙感，大范圍快速識別病蟲害發(fā)生情況。建立基于深度學習的圖像識別模型，實現(xiàn)對主要病蟲害的自動識別和危害程度評估。結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和氣象信息，構(gòu)建病蟲害發(fā)生預(yù)測模型，提前7-10天預(yù)警可能發(fā)生的病蟲害。開發(fā)移動端應(yīng)用程序，將監(jiān)測和預(yù)警信息及時推送給種植戶，指導采取針對性防控措施。通過智能化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)病蟲害防控的精準化和科學化，大幅減少化學農(nóng)藥的使用，提高防控效果和經(jīng)濟效益。研究復合種植系統(tǒng)中病蟲害傳播規(guī)律，優(yōu)化預(yù)警模型的準確性。開發(fā)基于邊緣計算的智能終端，實現(xiàn)病蟲害數(shù)據(jù)的實時處理和分析，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。建立區(qū)域性病蟲害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和聯(lián)防聯(lián)控。開發(fā)智能決策支持系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)測預(yù)警結(jié)果，自動生成科學的防控方案，提高防控效率。

4、集成生物防控與物理防控技術(shù)

在玉米大豆帶狀復合種植系統(tǒng)中，集成生物防控與物理防控技術(shù)是實現(xiàn)綠色防控的有效途徑。在生物防控方面，篩選適合復合種植系統(tǒng)的高效生防菌株，如枯草芽孢桿菌、農(nóng)抗120等，通過拌種或噴施方式應(yīng)用，增強作物抗病性。利用赤眼蜂、捕食螨等天敵昆蟲，通過定期釋放或建立繁育基地，控制主要害蟲種群。開發(fā)復合微生物制劑，如內(nèi)生菌與拮抗菌的組合，提高防控效果的持久性。在物理防控方面，研發(fā)新型粘蟲板和誘蟲燈，提高對特定害蟲的捕獲效率。利用聲波驅(qū)蟲技術(shù)，通過發(fā)射特定頻率的聲波，干擾害蟲的交配和取食行為。開發(fā)智能化防蟲網(wǎng)罩系統(tǒng)，根據(jù)害蟲活動規(guī)律自動開合，既保護作物又不影響授粉。通過生物防控與物理防控技術(shù)的有機結(jié)合，構(gòu)建多層次、全方位的綠色防控體系，實現(xiàn)對主要病蟲害的有效管控，減少化學農(nóng)藥的使用，保護生態(tài)環(huán)境。研究不同防控技術(shù)的協(xié)同效應(yīng)，優(yōu)化集成方案，提高整體防控效果。開發(fā)智能化施藥系統(tǒng)，根據(jù)病蟲害發(fā)生情況，精準控制生物農(nóng)藥的施用量和施用時間，提高防控效率。同時，研究復合種植系統(tǒng)中植物與病蟲害之間的化感作用，開發(fā)基于植物源農(nóng)藥的綠色防控技術(shù)。

綜上所述，玉米大豆帶狀復合種植與綠色防控技術(shù)的結(jié)合為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新的方向。通過提高土地利用率、改善土壤環(huán)境、降低病蟲害發(fā)生率和提升農(nóng)產(chǎn)品多樣性，這種模式展現(xiàn)出巨大潛力。然而，要充分發(fā)揮其優(yōu)勢，仍需在監(jiān)測預(yù)警體系、防控隊伍建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體培育和農(nóng)民素質(zhì)提升等方面持續(xù)努力。未來，應(yīng)進一步加強科技創(chuàng)新，完善政策支持，深化產(chǎn)學研合作，推動智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，為保障國家糧食安全、促進農(nóng)民增收和維護生態(tài)環(huán)境做出更大貢獻。

（作者單位：535300廣西壯族自治區(qū)欽州市浦北縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測站；535300廣西壯族自治區(qū)欽州市浦北縣農(nóng)業(yè)發(fā)展中心；535300廣西壯族自治區(qū)欽州市浦北縣植物保護站）