大豆玉米带状复合种植技术模式与重点推广策略研究

作者: 孙慧

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大豆玉米带状复合种植技术通过合理的种植布局和精细化管理可提高作物产量和经济效益,同时促进生态环境的改善。本文在分析包括耕地选择、种前准备、种植模式(4+3模式、4+4模式、6+4模式)、田间管理及水肥管理等大豆玉米带状复合种植的技术后,探讨了玉米大豆带状复合种植技术模式应用和重点推广策略,结果表明玉米大豆带状复合种植技术有效整合了现代农业技术与传统农作模式,极大提升了产量和质量,为农业现代化和粮食安全提供了有力支撑。随着此技术的进一步优化和范围拓展,预期将对全球粮食产量和生态环境保护产生深远影响。

一、玉米大豆带状复合种植技术介绍

玉米大豆带状复合种植技术,便是利用玉米和大豆的种植空间以及两者的生长条件。在玉米和大豆的生长过程中,采用“选、扩、缩”三项技术,即通过选配优良种源、增加玉米行距,合理缩小玉米、大豆间距,提高种植密度,以最大限度地利用土地资源,促进农业可持续发展。当前,我国采用玉米大豆带状复合种植技术实现了玉米、大豆增产增收的效果。在玉米大豆复合种植的过程中,选择合适的种子和适宜的播种方式是两个关键环节。对于玉米而言,应选择植株紧密、抗倒伏能力较好的品种;而对于大豆,则应选择耐阴、耐密集、抗倒伏能力较好的品种,且大豆的选择应该比玉米的成熟期晚一些,以充分利用生长空间和光照条件,在玉米未完全成熟时,利用良好的光照和其他资源,使矮小的豆苗在收获时就能吸收足够的养分和光照,为后期大豆种子的成熟提供充足的养分,从而提高大豆的产量。

二、玉米大豆带状复合种植技术的具体方法

1、耕地选择与种前准备

在选择耕地时,应优先考虑土壤的松软度。因玉米具有较强的适应性,其最适宜的土壤pH值范围应为6~7。适宜的土壤类型包括草甸土、砂土、壤土及棕壤土,其中砂壤土因其肥沃程度最为理想。东北地区因其富含高自然肥力的黑土,成为玉米的主要生产区。对于玉米,秋季深耕应达18~22cm;春季需多次疏松土地,并在苗期中耕2~3次,以促进生长。深耕过程中,可施加基肥和适量农药,提高土壤肥力并防治害虫。大豆最适宜的土壤是pH值在6.5~7.0的中性至弱酸性、弱碱性的黏砂壤土或黏壤土,总盐量不超过0.18%,NaCl含量不得超过0.03%。同时,由于大豆产量与土壤有机质含量正相关,大豆种植主要通过秋季整地及垄作,利用冬季的自然干湿和冻融作用使土壤结构更加疏松,从而提供良好的种植层。在我国,坡度低于25°的丘陵、盆地和平原适宜作耕地。玉米大豆复合种植的耕地应选择地形平坦、具有良好蓄水保湿能力的区域,且要保持耕作深度在20cm以内。

①选种

品种的选择是大豆玉米带状复合种植技术实施的关键所在。发展大豆玉米带状复合种植,在保证玉米不减产,大豆增百公斤的原则下,通过缩短玉米植株间距保证玉米株数不变产量稳定的情况下,实现稳粮增豆、一田双收,对解决粮食和重要农产品稳定安全供给问题具有格外重要的意义。2022年江苏省首次试点示范,推广带状复合种植,取得了较好成效。实现“一地双收”。品种选择时,大豆需选用耐荫、耐密性好,抗倒伏能力强早熟抗病宜机收高产多抗品种等。玉米需选用株型紧凑、中矮秆、适宜密植和机械化收获的高产品种。例如,江苏地区在玉米的品种选用中可选科玉505、苏玉34、江玉877、MY73、苏科玉076等;在大豆的品种选用中可选苏豆21、徐豆18、淮豆13、齐黄34、中黄301等。

②晒种、拌种

在播种前,对玉米大豆种子进行3~4小时的太阳暴晒是关键的预处理步骤,可提高种子的发芽概率。然而,过长时间的暴晒可能对种子的生长和发育造成不利影响。同时,为预防病虫害发生,应该将处理完的种子与防虫药物进行彻底混合。通常使用的种衣剂包括6.25%的咯菌腈和精甲霜灵悬浮液种衣剂、20.5%的多菌灵、福美双和甲维盐悬浮液种衣剂等。混合均匀后,应在24小时内完成播种工作,以确保种衣剂的有效性并促进种子的健康生长。

2、种植模式

带状复合种植模式是一个从传统种植方式演化而来的先进农业技术。它不遵循传统的交替种植模式,即每行种植一种作物,而是采用了一种新的布局,具体表现为每2行玉米配植2~4行大豆。这种模式因其种植作物带状分布而得名,能有效地优化作物间的光照和空间利用,提高产量和作物健康。

①“4+3”模式

在“4+3”种植模式下,玉米带宽应为110cm,包括3行玉米,每行间距55cm,株间距14cm,每公顷播种300粒玉米。为适应该种植模式,可使用3行玉米种肥同播机,并将玉米的株间距调整为14cm。同时,为了满足玉米对营养的高需求,可施用高氮缓控释肥,用量在900~1200 kg/hm2。然后,在玉米带间隔210cm的空间栽培4行大豆,每行间距30cm,株间距维持在8~10cm,形成宽度为90cm的大豆带。大豆平均播种密度为每公顷554~667粒。2种作物带之间应保持60cm的间距。针对大豆的施肥管理,推荐使用低氮缓控释肥,含氮应不超过15%,并将施肥量控制在300~375kg/hm2。

②“4+4”模式

“4+4”种植模式,即每4行玉米相应搭配4行大豆。在玉米的种植中,应遵循40cm与70cm的间隔规律,且株间距精确控制在15cm,从而构建出宽度为165cm的玉米种植带。在此种植带内,种植密度的规划应科学合理,确保每公顷的玉米播种量控制在314~327粒之间。同时,为确保玉米种植的精准性和高效性,应采用4行玉米种肥同播机。该机械具备调整株距至15cm的精准功能,并能够增加施肥量,施用高氮缓控释肥料900~1200kg/hm2,以满足玉米生长的营养需求。对于大豆的种植采取每4行间隔30cm的布局,株间距则确定为8~10cm,形成宽度为90cm的大豆种植带。在这一种植带内,大豆的种植密度需要合理规划,确保每公顷的大豆播种量控制在467~620粒之间。同时,为了保持作物间的和谐共生,玉米带与大豆带之间保持60 cm的适宜间隔。在大豆的种植过程中,并严格控制施肥量,应施用含量不超过15%的低氮缓控释肥料300~375 kg/hm2之间,以避免过度施肥对土壤和作物造成不利影响。

③“6+4”模式

“6+4”模式,即是将4行玉米与6行大豆安排在同一块田地内的复合种植技术。在实施时,玉米的种植需遵循等行距原则,将行距设定为55cm,株距为14cm。种植带宽为165cm,每公顷的种植密度应控制在294~300株之间。种植带之间的间隔设定为270cm,为确保种植精度,推荐使用专用播种机,并将株距调整至14cm。在施肥方面,推荐使用高氮缓控释肥料,用量为900~1200kg/hm2。对于干旱地区,可考虑加装滴灌设施及地膜以提高抗旱能力。随后,在相邻的玉米种植带之间,种植6行大豆。大豆的行间距设定为30cm,种植带宽为150cm,株距保持在8~10cm之间,每公顷的种植数量控制在614~800株。大豆种植带与玉米种植带之间的间距为60cm。在施肥方面,大豆推荐使用含氮量不超过15%的低氮缓控释肥料,用量为300~375kg/hm2。

3、田间管理

①玉米后期田间管理策略

在玉米生长的后期阶段,适宜的田间管理是确保产量和品质的关键。根据最新研究,灌溉量应根据土壤湿度和气象条件调整,确保至少供水500m3/hm2,以满足玉米生长需求。同时,合理施用氮肥是提升玉米产量的重要措施。推荐在后期施用尿素45kg/hm2,以促进籽粒的充实和增加重量。此外,还需要密切监视和控制病虫害,特别是对付玉米螟和根腐病,应用生物防治方法,每公顷施放天敌昆虫约1500只,减少化学农药的使用,以保护生态环境和作物健康。

②大豆后期田间管理优化

对于大豆,后期管理同样至关重要。灌溉应在结荚期进行,以确保充足的水分供应,促进荚果的发育。水量应控制在300m3/hm2左右。针对营养管理,建议施用磷酸二铵30kg/hm2,以支持大豆的氮固定能力和增强根系发育。此阶段还需加强对大豆锈病和斑点病的监控与防治,应用生物农药防治大豆病害,每公顷使用生物农药20kg。通过这些综合管理措施,可有效提升大豆的产量和品质。

4、水肥管理及田间除草

水肥管理需要根据种苗生长情况与土壤墒情进行适当灌溉与追肥。一般在5~6叶期进行第1次追肥,10~12叶期进行第2次追肥,具体施肥时要在玉米两侧15cm~25cm处施加尿素15kg /667m2;大豆可适当追加磷肥和钾肥,施肥位置在大豆侧面5cm~7cm处,施肥量为磷肥35kg/667m2、钾肥4kg/667m2,根据天气情况与土壤墒情适当灌溉。

玉米为单子叶作物,大豆则是双子叶作物,因此玉米大豆的最佳除草时机并不同步。为了解决除草问题,首先应该适时早播玉米,大豆稍微迟播,以缩短二者的共生周期,为除草提供便利条件。其次是掌握好除草时机,对于间种地,播种后可进行封闭除草;套种地则需在大豆播种前与大豆出苗后分别进行1次除草。此外也可以使用化学药物抑制杂草丛生,比如前茬作物采收后,杂草比较多,可在玉米、大豆播种前喷施草甘膦,消灭草苗。

5、适时收获

如果优先进行玉米的采收,可采用自行式联合收割机对玉米进行作业;待大豆成熟后,可选用宽幅联合收割机或者稻麦收割机加以处理。反之,如果先采收大豆,则适宜使用较窄间距的联合收割机,继而利用摘穗式收割机来收割玉米。在玉米与大豆同时采收的情况下,可实施异种机械的错时作业策略;若先采收青贮玉米,可以在大豆鼓粒期使用青贮机械同时收获大豆和青贮玉米,并可完成同步堆放,将青贮玉米直接储存在地窖中以待利用。对于鲜食玉米而言,理想的收获期限约为花后25天,随着苞叶颜色的逐渐变淡即可执行收割作业;而鲜食大豆的最适收获期则是在鼓粒阶段,当田间有80%的豆荚颜色发生变化并且豆荚形态饱满时,应及时收获,并在收割后使用旋耕机进行秸秆的还田工作,以确保土壤养分的回归与循环利用。在统筹作物收割计划时,农户应根据不同作物的生长周期和机械设备的适应性,有效安排收割时间和作业方式,以提高农作物的整体收益和田间管理效率。

三、玉米大豆带状复合种植技术模式重点推广策略

1、完善适用机具

在我国推广玉米大豆带状复合种植技术需配备专业农机具以适配特定的农作要求。此项技术需考量机耕的覆盖面、特定的耕作要求及土壤的水分保持能力等关键因素,从而精确定位适合该种植模式的地区。结合该种植技术的实际应用条件、地区生态与种植特性,农业生产技术的需求得以满足,同时也为不断优化的农业机械配置提供依据。例如,在播种技术上,应逐步淘汰传统小型农机,改用成本更低、结构简化且效率更高的半精量窝眼轮播种设备。针对玉米大豆的种植区,推荐使用多功能复合播种机,以实现生产的规模化、标准化及机械化。在秸秆管理和玉米收获上,采用板式摘穗装置能显著提升收割效率,并降低谷物湿度,有效减少烘干时间。使用卧辊式采穗装置可以有效降低青贮玉米的茎穗损失,保护秸秆中的营养成分不会过度流失,从而维护农田土壤的肥力。通过这些技术的更新和优化,可以促进农业生产的进步,提升作物产量和品质。

2、加快配套技术推广

为加速玉米大豆带状复合种植技术的推广,需着重提升相关生产技术,尤其是施肥减量技术、植物生长调控及抗倒伏处理技术和对生态友好的病虫害防控技术。施肥减量技术指通过精确控制氮肥投入量(主要是使用缓释氮肥)优化肥料使用效率,确保在玉米大豆带状复合种植过程中在20~30cm的范围内一体完成大豆播种和玉米生长管理,相较于单作系统能显著降低氮肥消耗量达60kg/hm2,同时减少温室气体排放,达到环保目标。抗倒伏技术是通过植物生长调控解决倒伏问题的关键。当应用该技术时,通过使用环氧乙烷喷雾等手段提高作物的抗逆性能,即将大豆的抗倒伏指标维持在0.8~0.9之间。拌种和叶面喷雾(分别以5~10mg/kg和30mg/kg的剂量)的应用确保苗期大豆不倒伏,从而提升产量并解决低茬作物易倒伏的问题。生态防控技术则侧重于以环境友好的方式清除田间杂草。综合应用这些技术后,农户可基本掌握玉米大豆混作的操作流程与实际操作方法,包括播种、施肥、除草等关键技术步骤。

3、优化病虫害综合管理策略

随着玉米大豆带状复合种植技术的普及,应对病虫害的综合管理策略成为推广和应用的关键点。其中,采用集成病害虫管理理念是实现可持续作物保护的有效途径。该策略涵盖病虫害监测、生物防治、化学防治与物理防治等多个方面,以科学的数据作为支撑,建立针对特定地区和作物的定制化管理程序。例如,通过引入对环境影响小而针对性强的生物农药,如微生物农药和植物源农药,以及通过增设诱虫灯和黄板等物理防治设施,有效降低化学农药的使用频率和使用量。此外,进一步利用作物间的抗病虫性相互作用,如通过带状种植中的大豆对某些地下害虫的天然抗性,可以降低玉米受害程度,从而减少农药的总体使用量,确保病虫害管理的环境友好性与提高作物产量的双重优化。

4、强化后期产量与质量控制措施

为确保玉米大豆带状复合种植技术作物的产量和质量,必须采取有效的后期管理和控制措施。这包括通过高精度农业技术如卫星遥感和地面传感器,对作物生长状况和土壤水分进行实时监测,优化灌溉和施肥时机与量。利用遥感技术,可以在整个生长周期中精准调整管理措施,如在关键生长阶段精确施用肥料和水分,以提高光合作用效率和作物逆境抗性。同时,种植后期利用作物疾病智能预警系统,及时识别潜在的健康问题并迅速响应,以减少疾病对产量和质量的影响。另外,采用近红外光谱技术对收获后的作物进行快速质量分析,确保玉米和大豆的营养价值和安全性符合市场及消费者需求。

玉米和大豆的带状复合种植技术,通过科学地设计和管理,有效地提高了作物产量和经济效益,同时也促进了生态环境的改善。该技术的成功应用,展示了现代农业技术在农业生产中的重要作用,对于推动农业现代化和实现粮食安全具有重要的意义。未来,该技术的进一步优化和推广将是农业科研工作者和生产实践者的重要任务,以确保技术在更广泛的地区得到有效应用,为粮食安全和可持续发展贡献力量。

(作者单位:224000江苏省盐城市盐都区龙冈镇农业农村局)

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