玉米大豆带状复合种植技术研究

朱玉成，王满秀，张向前，路战远，乌朝鲁门，张德健，郝楠森，赵双龙，胡戎朔

（1.内蒙古自治区农牧业技术推广中心，内蒙古 呼和浩特 010010；2.内蒙古大学，内蒙古 呼和浩特 010021；3.内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031；4.呼伦贝尔市农牧技术推广中心，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

玉米大豆带状复合种植技术是科研人员和农民经过多年田间试验，创新的一条更加适合地方生产实际的种植模式。传统的农业种植模式通常需要大量的化肥和农药，这不仅会造成农田污染，而且会对生态环境造成破坏。而玉米大豆带状复合种植可以减少化肥的使用，更加环保。 此外，大豆是我国植物蛋白、油料的主要来源，实现高产量可减少对外依赖。

从西南丘陵、黄淮海平原到东北黑土地，玉米大豆带状复合种植技术已在全国16 个省份1 047 个县，共4 万多家新型经营主体区域积极推进，目前复合种植面积已达6 万hm2以上。该模式利用禾本科与豆科的“身高差”解决了两者“争地”的情况，遵循“高（玉米）低（大豆）协同”的品种选配原理，合理利用玉米、大豆种植的垂直空间，使其产量达到最大化程度的一种复合型播种方法[1]，可形成“玉米不减产，多收一季豆”的双丰收局面。2022 年是复合种植技术大面积推广的第1 年。中央一号文件提出，在西北、黄淮海等地区推广玉米大豆带状复合种植[2]，包含“4+3”“4+4”和“6+4”3 种模式，即播种3 行玉米套种4 行大豆、4 行玉米套种4 行大豆和4 行玉米套种6 行大豆，是目前推广的主要种植技术模式。然而玉米大豆复合种植仍然面临许多困难： 玉米生长发育时期约120 d，大豆约90 d，所以种植时间不同；由于农业机械种植的株距要求约为13 cm，而带状复合种植模式中玉米、大豆两种作物间的间距较近，植物根系会互相连接，不仅会影响作物的光合作用，而且会影响其正常的生长发育；玉米和大豆需要使用不同的除草剂进行杂草清除，适用玉米的除草剂反而会影响大豆的生长发育，反之，适用大豆的除草剂也会影响玉米。 因此，使用农药时难以开展机械化打药， 只能进行人工打药，种植成本增加。

1 玉米大豆带状复合种植技术的适宜区域

凡是能种植玉米、大豆的区域都适合发展带状复合种植技术模式[3]。在不降低玉米总产量的基础上，向广大玉米种植主产区全面推行大豆和玉米带状复合模式，既能保持玉米总产量的稳定水平，又能提高大豆的生产总量，从而产出更多的粮食，提高农户的平均收入水平。 不同区域使用不同的种植模式：我国西北和东北地区主要是间作和带状间作，其带状间作区包括甘肃、宁夏、内蒙古等玉米大豆产区。西北地区白天温度高， 夜晚温度低， 有利于农作物吸收光能，使CO2和H2O 合成有机物。 东北地区夏季多雨潮湿，冬季气候具有大陆性，寒冷且干燥少雨，且森林积雪，作物生长旺盛，能提供充足的雨水供应。 西南地区以带状套作区为主，主要包括云南、贵州等玉米大豆产区，气候类型属亚热带湿润季风气候及温带、亚热带高原气候[4]，气候类型复杂多变，地形以山地为主，雨水和云雾较多，湿度大[5]，是非常适合玉米、大豆等农作物生长的农业区域之一。 春玉米可与春大豆带状间作，主要分别分布在广西和贵州等区域。春玉米也可与夏大豆带状套作，主要分布在贵州、云南等区域；黄淮海带状间作区以麦后接茬夏玉米夏大豆带状复合种植为主，包括山东、山西等玉米大豆产区[6]。

2 玉米大豆带状复合种植技术的具体方法

2.1 耕地选择与种前准备

选择耕地时要优先考虑土质松软程度。玉米适应能力很强，且种植玉米最好的土壤pH 值为6～7。一般情况下，草甸土、砂土、壤土和棕壤土等都可以种植玉米，其中最理想的土壤是肥沃的砂壤土。 东北地区具有温带湿润、半湿润的黑色土壤，黑土自然肥力很高，所以东北是玉米的主产区。玉米地在秋季时要进行深耕，深度一般保持在18～22 cm，春季玉米种植前，还需要多次对土地进行耙耢， 使玉米地变得疏松透气，玉米苗期也需要对玉米地中耕2～3 次。玉米生长发育需要充足的养料， 因此深耕时可以在土壤中混入基肥，提高土壤肥力，耕地时可在害虫严重的地块上施加适量农药杀虫，以保证玉米种植后的健康生长。 最适合种植大豆的土壤为中性、弱酸性和弱碱性的黏砂壤土、黏壤土和砂壤土等质地优良的土壤，一般比较适宜种植大豆的土壤pH 值为6.5～7.0，土壤总盐量应小于0.18%、NaCl 含量应小于0.03%[7]。同时大豆产量与土壤有机质含量呈正相关，即大豆田间产量随着土壤有机质含量升高而升高。大豆根系入土较深同时着生根瘤，翻耕整地是大豆生产整地的主要方法，一般秋整地、秋起垄。 秋起垄，第二年春季能够抢农时，秋整地之后经过漫长冬季土壤的干湿交替、 冻融交替，土壤会变得更疏松，垄体更紧实，能创造非常好的种床层环境。 我国规定坡度小于25°的丘陵、盆地和平原都可以作为耕地，玉米大豆复合种植的耕地一般选择地势平坦，蓄水保墒能力强的地区，耕地深度保持在20 cm。

2.1.1 选种。 带状复合种植的玉米品种应为紧凑型、半紧凑型、耐密植品种，其基本特征是：穗上部叶片与主茎的夹角为21°～23°，其叶片向上生长，大豆可以充分享受阳光，促进其开花结荚的过程；棒三叶夹角约为26°，棒三叶以下三叶夹角为27°～32°[8]；株高260～280 cm， 穗位高95～115 cm， 如果玉米植株不超过2.7 m，就不会影响大豆的正常生长，一般最适玉米株高250～265 cm；生育期内最大叶面积指数为4.6～6.0[9]，成熟期叶面积指数维持在2.9～4.7。 选择耐密植的紧凑型玉米新品种，才有利于玉米授粉，避免叶片之间相互遮光。选择早熟、抗倒，有限结荚型习性的大豆品种。 基本特征为：株高55～100 cm、茎粗5.7～7.8 mm；抗倒能力强，中早熟；玉米大豆共生期大豆节间长粗比小于19[10]，大豆成熟期单株有效荚数为该品种单作荚数的70%以上， 单株粒数和单株粒重分别为80粒、15 g 以上[11]。

2.1.2 晒种、拌种。 播种前需要对种子先进行3～4 h的晒种处理，提高种子发芽率，但不能晒太长时间，否则会影响种子正常生长发育。 完成此步骤后，为防止病虫害发生，需要把已经准备好的玉米与大豆种子和防虫药剂混合在一起进行搅拌，使玉米和大豆可以正常生长。一般选择专用种衣剂，如6.25%咯菌腈·精甲霜灵悬浮种衣剂[12]、20.5%多菌灵·福美双·甲维盐悬浮种衣剂等。 拌完种后需要在1 d 内完成播种。

2.2 种植模式

带状复合种植模式是在传统栽培模式基础上创新发展而来的新兴种植技术模式。 它并非1 行玉米1行大豆，而是2 行玉米2~4 行大豆，所以叫带状复合种植。

2.2.1 “4+3”模式：即播种3 行玉米套种4 行大豆。玉米带3 行玉米，行距55 cm，株距14 cm，玉米带宽110 cm （3 行）， 平均播种300 粒/hm2， 玉米带间距离210 cm。选用3 行玉米种肥同播机，将株距调至14 cm，调大施肥量，用高氮缓控释肥900～1 200 kg/hm2。 西北地区需加装滴灌覆膜装置，在两相邻玉米带之间播种4 行大豆，行距30 cm，株距8～10 cm，4 行大豆带宽90 cm，平均播种554～667 粒/hm2，玉米带与大豆带间距60 cm。大豆施用含量不超过15%低氮缓控释肥300～375 kg/hm2。

2.2.2 “4+4”模式：即4 行玉米套种4 行大豆。4 行玉米按照40 cm+70 cm 宽窄行种植， 株距15 cm，4 行玉米带宽165 cm，平均播种314～327 粒/hm2，玉米带间距离210 cm。选用4 行玉米种肥同播机，将株距调至15 cm，调大施肥量，用高氮缓控释肥900 ～1 200 kg/hm2。 西北地区采用独立水肥一体化滴灌系统，2 个相邻玉米带间播种4 行大豆，行距30 cm，株距8～10 cm，4 行大豆带宽90 cm， 平均播种467～620 粒/hm2，玉米带和大豆带间距60 cm。 大豆施用含量不超过15%低氮缓控释肥300～375 kg/hm2。

2.2.3 “6+4”模式：即4 行玉米套种6 行大豆。4 行玉米用55 cm 等行距种植， 株距14 cm，4 行玉米带宽165 cm，平均播种294～300 粒/hm2，玉米带之间距离270 cm。 选用4 行玉米种肥同播机， 将株距调至14 cm，调大施肥量，用高氮缓控释肥900～1 200 kg/hm2。西北地区需加装滴灌覆膜装置，两相邻玉米带之间播种6行大豆，行距30 cm，6 行大豆带宽150 cm，株距8～10 cm，平均播种614～800 粒/hm2，玉米带和大豆带间距60 cm。 大豆施用含量不超过15%低氮缓控释肥300～375 kg/hm2。 株距、行距、带间距还需要根据具体种植模式、当地条件来确定。

2.3 播种时期

玉米是夏季作物， 其播种时间受气候影响较大。一般4 月下旬至5 月上旬适宜玉米播种。如果播种时间过早，会使幼苗遭受冷害，影响生长发育；如果播种时间过晚，又会影响成熟期的到来。因此，玉米播种时需要根据当地的气候条件以及土壤温度等因素来选择合适的时间。 大豆播种时间与玉米不同，大豆是春夏季作物，它的适宜播种时间一般在每年的4 月下旬到5 月中旬。 如果播种时间过早，大豆种子容易遭受低温冻害，阻碍其发芽生长；如果播种时间过晚，又会影响大豆的生长发育和收获期的到来。 因此，在大豆播种时需要根据当地的气候条件以及土壤温度等因素来选择合适的播种时间。

由于区域条件的限制，播种时间既能同期播种也能错期播种。 西南地区，在3 月下旬至4 月上旬先播玉米，6 月上中旬播大豆； 黄淮海地区可在6 月15—25 日玉米大豆同时播种[13]。 土壤较干旱或较湿润时，结合滴灌装置实施播种，播种时间不超过6 月25 日。土壤极度干旱时，先漫灌表层土壤，再晾晒3~5 d 后播种；西北地区玉米大豆可于5 月上旬及时播种[14]。 缺少水源的地块可引用河套水浇灌，待土壤含水量达到播种标准时再进行复合种植。

综上所述，玉米和大豆的播种时间在一定程度上存在差异性，需要根据当地气候、前茬作物收获时间和土壤条件来灵活调整。 选择合适播种时间，可以有效提高农作物产量和质量，同时也可以降低农业生产中的损失和浪费。

2.4 杂草防除

2.4.1 玉米田后期田间管理。 （1）玉米灌浆期需要把黑穗病株、病毒株等无效株去除，这些植株争夺肥料、水分以及空间，选择性地去除可减少田间玉米植株间的密度，增加田间空气流通和光照，有利于提升大豆个体的增产性能。（2）为防止养分额外消耗，能供给主穗更多养分，应确保玉米一株一穗，及时把多余果穗去除，进而加快玉米早熟程度。 犁秋田除杂草。 （3）一般在玉米灌浆期为放犁秋田阶段， 有利于散墒提温，为作物生长提供良好的环境。 播后芽前用96%精异丙甲草胺乳油1 500 mL/hm2进行封闭除草，苗后3～5 叶期，根据当地草情，选择对大豆没有药害的玉米茎叶除草剂进行定向均匀喷雾，除草剂喷洒最佳时间一般为10：00 和16：00 后，选择晴天无风且最低气温不低于4 ℃时用药， 防止药滴飘移到邻近玉米或大豆植株叶片上，降低药效，增加劳动成本，同时注意夏季高温季节、阴雨天、大风天不能喷药，以防产生药害，降低田间经济产量。 为降低玉米大豆药害发生的风险，应将喷雾器械使用前进行彻底清洗，同时也可人工将难除的杂草及时清除。

2.4.2 大豆田后期田间管理。（1）大豆生育中后期，由于温度高、湿度大，导致田间杂草、大豆生长速度加快，会与大豆争水分和肥料，影响有机物合成，因此必须在大豆2~3 片复叶期， 杂草2~3 叶时， 每公顷用108 g/L 高效氟吡甲禾灵乳油600 mL 左右＋480 g/L灭草松水剂2 250~3 000 mL， 对水450 kg 左右，在大豆带区定向均匀喷雾，减少田间杂草，有利于有机物合成。（2）大豆生育中后期，为增加田间产量需把田间垄台放平方便机收。大豆进入结荚、鼓粒期后，根系活力减弱，可根据大豆不同缺素症状，及时给叶面喷施相应的微量元素[15]，补充植株生长所需要的养分，减少落花落荚，提高产量。

2.5 水肥管理

在进行玉米大豆带状复合种植时，若田间环境恶劣干旱的情况下，需要采用浸灌、浇灌等方式使土壤含水量大于60%， 使土壤湿度达到作物生长所必需的条件。 根据玉米、大豆生长发育情况及当地土壤类型和气候条件适时确定灌水周期和灌水量，玉米苗期灌水1~2 次，15 000~20 000 L/次， 拔节期和抽雄吐丝期每5~7 d 灌1 次，20 000~25 000 L/次； 大豆抽穗—籽粒形成每5~7 d 灌1 次，25 000~30 000 L/次，玉米灌浆—乳熟和大豆结荚灌浆期根据降水情况决定是否灌溉，一般7~10 d 灌1 次，20 000~25 000 L/次。 一般玉米全生育期总灌水量200 000~220 000 L，大豆全生育期总灌水量160 000~200 000 L。

玉米、大豆蒸腾作用强、叶片繁茂，对水分需求较高，因此，玉米、大豆生长过程中不仅要及时灌溉，确保水分充足，还要对其进行施肥。 对于玉米土壤肥力较贫瘠的地块，应及时在玉米大喇叭口期喷施叶面肥料CH4N2O 225~300 kg/hm2， 使叶片功能期延长，粒重得到增加，有效提高产量。对受到涝渍较重的田块，不仅需要追施化肥，还需要定期喷施KH2PO4或氨基酸叶面肥。 大豆进入初花期，把病虫防控和化学调控方法相结合，喷施KH2PO4、HA 等多元素水溶叶面肥。根据玉米大豆生育进程，其出苗后要定期进行田间检查，避免因施肥过多出现烧苗现象或施肥过少植株营养不足的情况[16]。

2.6 适期收获

根据大豆、玉米成熟顺序和种植模式，合理调配机械，适时收获。 （1）先收玉米后收大豆。 在西南和华北地区，一般玉米先于大豆成熟，可通过窄型玉米联合收获机先收获周边玉米，利于机具转行收获；大豆成熟后再用大豆机将其收获。如果玉米带位于大豆带之间，则玉米收获机的整机宽度必须小于大豆带间距离， 例如2 行玉米时一般只能选用整机总宽度小于1.6 m 的玉米收割机[17-18]。 （2）先收大豆后收玉米。 在黄淮海、西北等复合种植区域收获时，通过窄型大豆联合收获机先将周边大豆收获，缩短机具空载作业时间；玉米成熟后再采用玉米机收获玉米。 不同区域玉米带间距离为1.6~2.6 m， 只能选用玉米带间距离大于整机总宽度的大豆收获机。（3）大豆玉米同时收获。在西北、黄淮海等地的间作区，收获时一般采用当地生产上常用的玉米和大豆机型， 同时收获玉米和大豆。 收获青贮时要选用耐阴不倒、 底荚高度大于15 cm、植株较高的大豆品种，以免漏收近地大豆荚[17]。在生产中通常采用立式双转盘式割台的青贮收获机，能对籽粒和秸秆进行切碎和破碎，方便收获，节省人工操作，提升收获效率。

3 玉米大豆带状复合种植技术发展前景

目前，为打破作物常规种植栽培模式传统，逐渐满足国内日渐增多的油粮消费，玉米大豆带状复合种植模式在全国各地开始陆续推广，农业农村部组织编发了系列指南，指导各地高目标严要求推广带状复合技术模式，把握关键环节，关键区域层层落实，核心技术时刻紧盯。玉米大豆带状复合模式是农业科技工作者和农民经过多年的种植经验和无数次的具体实践过程，而归纳总结出来的一条更适合高秆玉米和矮秆大豆2 种粮食作物的种植模式，使得在有限的耕地面积内，能够充分利用土壤空间的水分和养分，进而保证玉米和大豆产量的稳定性[19-20]。

大豆和玉米是世界市场上经济贸易的重要农产品。 许多国家纷纷出台政策，限制粮食等农产品的出口，以保障本国的供应和价格的稳定。在未来几年中，亚洲和欧洲市场的粮食需求将继续增长，全球粮食供应和需求将不断增大， 玉米和大豆的价格将会波动，影响作物的种植方式和未来的发展趋势[21-23]，并对从业种植的农民、农业企业和研究农业政策的学者以及政策制定者都有着极大影响，采取的政策和计划反过来会直接影响粮食、玉米和大豆等作物的未来趋势和市场价格。 在未来数年内，玉米和大豆等主要作物的市场价格和未来趋势将受政策、全球市场、技术和气候等因素影响，因此，玉米、大豆生产者和农业企业应密切关注市场信息，适时应对市场需求和价格变化[24]。要因地制宜地推广不同模式的玉米大豆复合种植技术，在保护资源和生态环境的基础上，提升玉米和大豆产量，保障国内粮食安全[25]。 玉米大豆带状复合种植技术模式将迎来更加广阔的前景，助力相关企业提升发展空间，从而增加农业总产值，满足国内需求。