大豆-玉米间作种植模式效应及栽培具体实施方案
作者: 张景义
随着现代农业的不断发展,提高土地利用率和作物产量已成为农业可持续发展的关键议题。传统的单一种植模式在面对资源有限、病虫害频发及土壤退化等问题时显得力不从心。因此,探索科学合理的间作种植模式成为当前农业研究的热点之一。大豆-玉米间作种植模式,作为一种有效的资源利用方式,不仅能够提高单位面积内的作物总产量,还能通过作物间的互补作用改善土壤环境,增强作物对病虫害的抵抗力,从而实现农业生态系统的良性循环。大豆与玉米在生物学特性上存在显著差异,其中大豆属于双子叶豆科作物,具有固氮功能,能够改善土壤结构,增加土壤肥力;而玉米则属于单子叶禾本科作物,对氮素需求量大,两者间作可以形成优势互补。本文旨在通过深入分析大豆-玉米间作种植模式的效应,探讨该模式在提高作物产量、改善土壤环境、增强作物抗逆性等方面的具体表现,以期为农业生产提供科学依据和技术支持。
一、大豆-玉米间作种植模式效应分析
1、提升土壤肥力
大豆和玉米在养分需求上存在显著差异,特别是氮素。大豆通过根瘤菌的固氮作用,能够将从空气中固定的氮气转化为植物可利用的氮素,并贮存在根系和土壤中。这种氮素固定能力显著减少了玉米对化学氮肥的依赖,不仅降低了生产成本,还提高了土壤的自然肥力。玉米在生长过程中则释放出一部分养分,如磷、钾等,这些养分又可以被大豆吸收利用,形成了一种互利共生的关系。大豆的根系相对较浅,而玉米的根系则较为发达,能够深入土壤深层。这种根系分布的差异使得两种作物在土壤中占据了不同的生态位,减少了养分和水分的竞争。在大豆-玉米的间作模式中,通常会进行轮作种植,可以促进土壤养分的循环利用,避免单一作物连续种植导致的养分耗竭和土壤退化。
2、增强病虫害防控能力
大豆植株中含有一些能够抑制病菌和害虫生长的化合物,如异黄酮等,这些化合物能够减少玉米田中的某些病虫害发生。同时,玉米的高大植株也能够为大豆提供一定的遮阴作用,减少因阳光直射导致的大豆病害发生。同时通过引入天敌昆虫、有益微生物等生物防治手段,可以实现对病虫害的自然控制。例如,赤眼蜂等天敌昆虫可以有效控制玉米螟等害虫的数量;而土壤中的有益微生物则可以分解病原菌的残留物,减少病害的传播。
3、优化产量与经济效益
间作种植可以改善田间小气候环境,如提高通风透光性等条件,有利于两种作物的光合作用和生长发育。同时,大豆和玉米都是重要的粮食作物和经济作物,通过间作种植模式可以在同一块土地上同时收获两种作物,从而增加农民的收入来源和经济效益。另外,大豆-玉米间作种植模式是一种高效、环保的农业生产方式。它不仅可以提高土地利用率和作物产量,还可以减少化肥和农药的使用量、降低农业生产对环境的污染。这种生产模式符合现代农业可持续发展的要求,有助于推动农业生产的绿色转型和生态发展。
二、大豆-玉米间作种植技术
1、精细整地
在大豆-玉米间作种植体系中,精细整地是确保作物健康生长、提高产量的关键基础步骤。应优先选择排灌方便、土壤肥沃、土层深厚(≥30厘米)、土质疏松、无污染的壤土或沙壤土地块。这样的土壤条件有利于大豆和玉米的根系发育,提高养分吸收效率。应达到“齐、平、松、碎、净、墒”六个标准,即地块边界整齐、地面平整无坑洼、土壤疏松透气、土块细碎无大块、无杂草根茬残留、土壤墒情适宜。对于无深耕基础的地块,需进行翻耕作业,翻地深度一般为18-22厘米,以打破犁底层,加深耕作层,提高土壤通透性。翻地后应立即耙地,使土壤细碎平整。对于有深翻基础的麦茬地,可进行耙茬作业,耙深12-15厘米,确保土壤细碎无大块,便于播种和根系生长。针对大豆连作易缺钼、铁的问题,可在整地时适量补充含钼、铁的肥料,促进大豆根系和根瘤发育。同时,通过增施有机肥、秸秆还田等措施,改善土壤结构,提高土壤保水保肥能力,为大豆和玉米生长提供良好环境。另外,还应确保地块排水系统畅通,防止积水影响作物生长。在干旱季节,适时进行灌溉,保持土壤适宜的水分含量,满足大豆和玉米的生长需求。
2、选种
在大豆-玉米间作种植体系中,科学合理的选种是确保作物高产、优质、抗病、抗倒伏的重要前提。对于夏大豆而言,生长季节有限,选用适宜的早熟品种是高产稳产的前提。应选择生育期在90-100天左右的夏大豆品种,以充分利用生育季节,确保作物在有限的时间内达到最佳生长状态。并且在高产栽培水平下,应选用茎秆强度大、半矮秆、产量潜力大的品种。这类品种不仅能够有效抵抗风雨侵袭,还能在肥水充足、密度适中的条件下保持稳定的生长态势。同时,针对当地病害发生情况选用抗病品种是减少农药使用、降低生产成本、提高作物品质的有效途径。基于上述原则,推荐在大豆与玉米间作种植中选用以下品种:荷豆12、中黄42、中黄39、中黄55和齐黄34等。这些品种经过多年试验和推广,表现出良好的适应性、高产性、抗病性和抗倒伏能力,可以显著提高大豆的产量和品质,为农业生产带来更大的经济效益和社会效益。
3、适时播种
一般而言,大豆和玉米的播种期应根据当地的气候变化灵活调整,以确保两种作物都能在最佳的生长环境下茁壮成长。在大多数地区,春播是常见的选择。春季气温回升,土壤解冻,是播种的好时机。此时,可以先播种玉米,因为玉米的生长周期相对较长,且对光照和温度的要求较高。待玉米播种后,根据其生长速度和行距大小,适时在大豆适宜播种的时期内进行大豆的播种。这样可以确保玉米在生长初期能够占据主要的光照和营养资源,而大豆则在后期利用玉米下方的遮阴环境,减少水分蒸发,提高土壤湿度,同时利用玉米根系无法完全吸收的深层养分,实现资源的最大化利用。值得注意的是,在播种过程中,要严格控制播种密度和深度,确保大豆和玉米都能获得足够的生长空间和良好的根系发育条件。同时,还需要根据土壤墒情和降雨情况合理安排灌溉,保证作物在生长关键期得到充足的水分供应。
4、合理密植
合理密植是指在保证作物正常生长的前提下,通过科学的种植密度设置,使单位面积内的作物群体达到最优化的生长状态,从而提高整体产量和质量。在大豆-玉米间作种植中,合理密植尤为重要,因为它直接影响到两种作物的光照、通风、养分吸收以及病虫害的防控效果。首先,需根据所选大豆和玉米品种的特性来确定种植密度。在大豆-玉米间作种植中,常见的模式有2:2行比间作配置,即2行大豆与2行玉米交替种植。此时,需根据具体行距和株距来调整种植密度。一般来说,玉米的行距可设定为60-70厘米,株距为12-15厘米;大豆的行距与玉米相同,但株距可适当缩小至7-10厘米。同时,也可采用宽窄行种植模式,即大行距宽、小行距窄,以进一步优化作物间的生长环境。合理密植能够充分利用光能,大豆在生长前期可利用直射光,后期则利用玉米叶下的散射光,从而实现光能的最大化利用。大豆通过根系的固氮作用为玉米提供氮肥,而玉米的根系发达,有利于土壤中的矿物质元素释放,供大豆吸收利用,从而实现养分的互补。
5、田间除草
在播种大豆和玉米之后,但种子尚未发芽出土之前,采用土壤封闭除草法是一种高效且经济的选择。此时,土壤表面较为平整,杂草尚未大量萌发,使用除草剂能够形成一层药膜,有效阻止杂草种子的萌发。具体而言,可以每亩使用50%乙草胺乳油100-120毫升或40%乙莠水150-200毫升,兑水30-50千克后均匀喷洒于地表。这种封闭除草方式的关键在于确保药剂均匀覆盖土壤表面,且喷药前后不宜进行耕作或灌溉,以免影响药膜的形成和效果。随着大豆和玉米的生长,部分杂草可能会突破土壤封闭除草的防线,此时就需要进行苗后茎叶处理。苗后除草应选择在玉米苗高达到30厘米以上时进行,以确保玉米已经具备一定的抗药性,避免除草剂对作物造成伤害。此时,可以每亩使用4%乐胶悬剂5毫升或20%克芜踪水剂120-150毫升,同样兑水30-50千克后进行定向喷雾。定向喷雾的关键在于精准控制喷雾方向,确保药剂直接作用于杂草叶片上,避免药液飘移到玉米叶片上造成药害。
需要注意的是应根据当地杂草种类、作物生长阶段及气候条件,选择合适的除草剂品种和剂量;播后芽前封闭除草应尽早进行,以充分利用土壤封闭效果;苗后茎叶处理则应选择作物与杂草生长差异明显的时期进行;确保药剂均匀喷洒于目标区域,避免重喷或漏喷;定向喷雾时需注意风向和风速,防止药液飘移;施药过程中应穿戴好防护装备,避免皮肤、眼睛等直接接触药剂;施药后应及时清洗工具和身体;注意保护水源和生态环境,避免药剂污染河流、湖泊等水体;同时,合理处理废弃的农药包装物。
6、科学施肥
大豆-玉米间作种植技术中的科学施肥是确保作物高产、优质、高效的重要基础。施肥策略的制定需充分考虑作物生长需求、土壤肥力状况及环境条件,遵循“底肥足、苗肥早、穗肥重、粒肥巧”以及“分次施肥”的原则,以实现养分的精准供给和高效利用。针对大豆-玉米间作种植,以现代农业生产技术为指导,亩产600-800千克的施肥方案如下:每亩施生物有机肥200千克或根据实际情况调整,以改善土壤环境,提高土壤肥力。同时,底施尿素35-50千克、磷酸二铵20-30千克、硫酸钾35千克、硫酸锌11.5千克,为作物生长提供全面的养分支持。其中,每亩用2.5千克磷酸二铵作种肥,需与种子隔离,并覆土盖严,以避免烧种。在拔节前后追施,占追肥总量的30%。此阶段追施氮肥为主,促进作物地上部快速生长,增强光合作用能力。在大喇叭口期前后追施,占追肥总量的50%。此阶段需追施氮、磷、钾复合肥,以满足作物生殖生长和营养生长的双重需求,促进穗大粒多。在抽雄前后追施,占追肥总量的20%。此阶段以追施钾肥为主,辅以适量氮肥,促进籽粒灌浆,提高粒重和品质。
需要注意的是施肥前应进行土壤测试,了解土壤养分状况,以便制定更加精准的施肥方案;根据天气、作物生长状况及土壤墒情等因素灵活调整施肥量和施肥时间;还应鼓励使用有机肥料和生物肥料,减少化学肥料的用量,保护生态环境。
7、病虫害防治
穗期是玉米多种病虫害的高发期,这一时期的管理尤为关键。针对叶斑病、茎基腐病、锈病等病害,除了使用化学药剂进行喷雾防治外,还可以采取农业防治措施,如合理密植、科学施肥、及时排水等,以增强植株的抗病性。同时,摘除老叶、病叶不仅可以减少菌源,还能降低田间湿度,抑制病害的进一步扩散。对于玉米穗虫、玉米蚜虫和三代黏虫等害虫,除了使用敌百虫、吡虫啉、辛硫磷等药剂进行防治外,还可以利用生物防治和物理防治手段。例如,引入天敌昆虫如赤眼蜂来控制害虫数量,或者在田间设置黄板诱杀蚜虫等。此外,加强田间管理,及时清除杂草和残株败叶,也能有效减少害虫的滋生环境。
“一防双减”是玉米病虫害防治中的一项重要策略,其核心思想是在玉米大喇叭口期进行1次全面的病虫害防治,以减少后期穗虫基数和病害流行程度。这一措施不仅能够有效控制病虫害的发生,还能提高玉米的产量和品质。在大喇叭口期,通过喷施25%吡唑醚菌酯乳油等混合药剂,可以实现对多种病虫害的综合防治。这些药剂具有广谱、高效、低毒的特点,能够在保证防治效果的同时,减少对环境和作物的不利影响。另外,在使用化学药剂进行病虫害防治时,要严格按照使用说明和安全操作规程进行操作,避免药害和中毒事故的发生;防治过程中要注意保护天敌昆虫和有益生物,避免对生态环境造成破坏;防治效果受多种因素影响,如天气、作物生长状况、病虫害种类和发生程度等,因此要根据实际情况灵活调整防治策略。通过采取上述综合防治策略,可以有效控制大豆-玉米间作种植中的病虫害发生,保障作物的健康生长和高产稳产。
8、适时收获
在大豆-玉米的间作体系中,由于两种作物的生长周期存在差异,因此它们的收获时间也需要分别考虑,但又要兼顾整体效益。首先,要密切关注大豆和玉米的生长状态,特别是它们的成熟度指标。大豆的成熟标志主要是豆荚变黄、叶片脱落、籽粒饱满且颜色达到品种特性;而玉米的成熟则表现为籽粒变硬、乳线消失、苞叶松散且籽粒颜色均匀。当大豆或玉米达到上述成熟标准时,即可开始规划收获工作。然而,在实际操作中,还需要考虑天气因素、机械作业能力以及市场需求等多方面因素。例如,如果遇到连续阴雨天气,可能会导致大豆和玉米的籽粒水分过高,影响收获后的贮存和加工品质,此时需要适当延迟收获时间,或者采取烘干等措施降低籽粒水分。在收获过程中,应优先采用机械化作业,以提高收获效率和质量。对于大豆,可以使用联合收割机进行一次性收割、脱粒和清选;而玉米则可能需要先使用割晒机进行割倒晾晒,待籽粒水分降低后再进行脱粒。同时,要注意调整机械的工作参数,以减少收获过程中的损失和损伤。此外,适时收获还意味着要合理安排收获顺序和进度。在间作体系中,由于大豆和玉米的生长速度和成熟度可能不同步,因此需要根据实际情况灵活调整收获计划。一般来说,可以先收获成熟度较高的作物,以避免过度成熟导致的损失;同时,也要考虑后续作物的种植时间,确保收获后及时整理田地、施肥和播种。
综上所述,大豆-玉米间作种植模式展现出了显著的生态、经济和社会效益,是一种值得推广的现代农业种植方式。该模式通过大豆的固氮作用与玉米的深根系特性相互补充,不仅提升了土壤肥力,促进了养分的循环利用,还显著增强了作物的病虫害防控能力,减少了化学农药的使用,有利于保护生态环境和人体健康。在未来的农业发展中,我们应该进一步加大对该模式的推广力度,加强技术研发和示范推广,引导农民积极采用这种先进的种植模式,推动农业生产的绿色转型和高质量发展。
(作者单位:251120山东省德州市齐河县焦庙镇乡村振兴服务中心)