宁阳县大豆-玉米带状复合种植技术探究
2023-04-05郑元泉
张 霞,郑元泉
(宁阳县东疏镇人民政府,山东宁阳 271401)
大豆玉米带状复合种植,是在传统间作基础上创新发展而来的绿色高效种植模式。该模式充分发挥高位作物玉米的边行优势,扩大低位作物大豆的受光空间,大豆带和玉米带年际间地内可实行轮作,适合机播、机管、机收等机械化作业,同一地块大豆玉米和谐共生、一季双收,实现稳玉米、增大豆的生产目标。为大面积推行大豆玉米带状复合种植模式,提高关键技术到位率,充分发挥该技术增产增效优势,山东省提出“集中支持适宜区域、重点品种、经营服务主体,在黄淮海、西北、西南地区推广玉米大豆带状复合种植”新模式[1-2];该模式不但打破了传统的大豆、玉米种植模式,降低劳动成本,提高土地利用率和产出率,而且基本实现全程机械化[3-6]。本试验探究大豆-玉米带状复合种植模式和技术,旨在为大面积推广大豆-玉米带状复合种植技术新模式提供依据。
1 大豆-玉米带状复合种植实现路径
1.1 确保种植地集中连片,筛选适合大面积推广的种植模式
结合生产实际,积极选择适宜本地区的复合种植模式,在确保玉米不减产的情况下,尽可能多产大豆,增加种植收益。依托种粮大户、家庭农场、专业合作社、农业企业等新型粮食经营主体,建设一批大豆-玉米带状复合种植示范点和示范片,筛选打造可复制、可推广、绿色高效、适合大面积推广的复合种植集成技术模式,集中连片开展大豆-玉米带状复合种植。因2022 年首次实施大豆玉米带状复合种植项目,为便于新型复合种植机械推广、现有机具改装、集中技术指导,规定主体大豆-玉米种植地集中连片面积不得小于3.33 hm2。大豆-玉米带状复合种植是今后破除耕地资源制约,推动玉米和大豆兼容发展、协调发展、相向发展的主要途径。
1.2 落实田间配置技术,筛选适合全县推广的技术模式
乡镇农技人员结合实际,参考山东省技术视频培训和技术方案,积极协助种植主体落实好“选品种、扩间距、缩株距”田间配置技术,紧盯关键生产环节,抓好技术指导。同时,积极开展大豆-玉米带状复合种植技术对比试验、高产攻关,筛选出适合全县推广的优质高产品种和技术模式。
1.3 满足复合种植需求,提高机械化水平
为推动大豆-玉米复合种植模式推广,选购不同种植模式新型一体化机械。种植主体也可结合现有农机条件和机械化技术现状,按照复合种植需求,适当改装现有机具,切实提高机具利用率,切实提高种植和收获环节机械化水平。
1.4 探索全产业链发展模式,促进产业融合
为加快推进大豆和玉米产业集群建设,进一步拓宽大豆和玉米的产业发展空间,种植主体可依托各类大豆和玉米加工龙头企业,采取商品化订单,不断推动大豆和玉米产业向精深化、差异化发展,探索形成以企业为龙头、基地为依托、标准为核心、品牌为引领、市场为导向的“五位一体”全产业链发展模式,全面提升大豆和玉米的产能、效益和综合竞争力。
2 大豆-玉米带状复合种植试验
2.1 试验概况
2.1.1 试验地和品种选择
试验在宁阳县康乐福家庭农场流转地进行,试验地面积6 hm2。土壤有机质含量26.8 g·kg-1,全氮含量1.10 g·kg-1,有效磷含量35.7 mg·kg-1,速效钾含量185 mg·kg-1,缓效钾含量780 mg·kg-1,为中等偏上土壤肥力。土壤质地为壤土。前茬作物为冬小麦济南17,产量为9 200 kg·hm-2。小麦收获时进行秸秆粉碎还田,播种前进行整地灭茬。
根据当地生态条件,筛选适宜的紧凑型玉米与耐阴型大豆品种,为群体提供良好的通风透光条件,合理田间配置。大豆选用耐阴抗倒抗密集能力强、底荚高度适中,且成熟期比玉米晚、适宜机收的高产品种,如齐黄34、菏豆33 号、周豆25 等;玉米选用植株紧凑或半紧凑、耐密、抗倒、利于机械收获的高产矮秆品种,如郑单958、农大372、登海605、天泰366、登海939等。
2.1.2 试验设计
试验结合生产实际,示范推广地采用2∶4带状复合种植技术模式。实行2 行玉米带与4 行大豆带复合种植,大豆带与玉米带间距65 cm,垄背左右各种植2行玉米,玉米使用宽窄行种植,玉米宽行200~210 cm,窄行40~45 cm,每667 m2播种4 887 粒以上,穗粒数平均438.5 粒;大豆行距0.30~0.40 m、株距11 cm,玉米、大豆行间的距离50~60 cm。适当缩小玉米与大豆穴距,使带状复合种植密度与单作相当,大豆每667 m2密度11 000 粒,每667 m2有效株数应达到7 500~9 000 株,3 粒穴播(留苗2 株),大豆穴距应控制在12~17 cm。对照为常规单作玉米,行距60~70 cm,株距22~26 cm。种植规格:玉米每667 m2播种4 500~4 800 粒,有效株数3 800(半紧凑型)~4 600 株(紧凑型),可采取单粒穴播,玉米穴距应控制在15~24 cm,也可采用双粒穴播,玉米穴距应控制在36~41 cm。
2.1.3 田间管理
2.1.3.1 种子处理
精选饱满粒大、均匀整齐、无破损、色泽良的种子。播前对大豆、玉米进行种子拌种或包衣。种子包衣可选用60%吡虫啉悬浮或62.5% 甲霜灵悬浮种衣剂,4.23%甲霜灵·种菌唑进行拌种,也可选用含咯菌腈、噻虫嗪、含咯菌腈、苯醚甲环唑、戊唑醇等成分的复配药剂进行种子包衣或拌种。
2.1.3.2 适期规范播种
实施测土配方施肥。大豆玉米带状复合种植适宜播期为6 月11—22 日,根据麦收后的墒情进行抢播早播,如果墒情不足,需先浇水后播种,机械播种时要严格按照规程作业,先进行灭茬然后播种。选用适宜机械采取单粒种肥同播技术,播深3~5 cm,确保与株行距一致。可根据测土实验结果显示的土壤肥力,适当调整施肥的量。一般大豆每667 m2施用专用肥10~20 kg,前茬小麦每667 m2产量达550 kg 左右的地块,大豆播种期不施肥,仅在生长中期(鼓粒期)喷施叶面肥磷酸二氢钾。玉米每667 m2施用控释肥或复合型(N、P、K重量比为27∶6∶7)专用配方肥40~50 kg。肥料深施于种子侧下方7~10 cm。条件许可的情况下可在大豆、玉米带状复合播种后进行滴灌、喷灌,促使早出苗、苗齐、苗匀、苗壮,构建合理群体。
2.1.3.3 科学防治病虫草害
病虫防治采取物理防治、生物防治与化学药剂防治相结合。田间除草采取芽前封闭除草与出苗后定向除草相结合,防止发生药害;化学除草最好在播后出苗前进行,每667 m2可用50~80 mL 精异丙甲草胺乳油兑水35~50 kg 喷雾,对土表进行封闭,出苗前除草效果不佳或未除草地块,需待大豆复叶期即叶片达到2~3片后选择专用除草剂,如氟磺胺草醚、精喹禾灵等进行定向喷雾;玉米在2~5 叶期,选用烟嘧磺隆、硝磺草酮等药剂进行苗后茎叶定向喷雾,苗后除草时为防漂移造成药害,可在喷雾装置上采用物理隔帘,将大豆、玉米隔开施药,在选择茎叶处理除草剂时,需注意选用对邻近作物和下茬作物安全性高的除草剂。
大豆苗期易发生根腐病、甜菜夜蛾等病虫害,玉米苗期易发生茎基腐病、二点委夜蛾、蓟马等病虫害。在病虫害发生较集中的玉米大喇叭口期或大豆花荚期,利用植保无人机统一飞防1 次,可使高效低毒农药与增效剂药效配比最大化,兼顾防治玉米穗腐病和草地贪夜蛾;选用150 mL 甲维盐乳油,兑水500~600 kg·hm-2均匀喷雾处理,或用25%噻虫嗪水分散粒剂,每隔10 d 喷1 次,连喷2 次,兼顾防治草地贪夜蛾、豆荚螟、点蜂缘蝽等害虫;用氟吡菌胺·霜霉威悬浮剂850~1 100 mL·hm-2兑水400~650 kg·hm-2在大豆霜霉病发病始期进行喷雾防治。
适期化控调节,增强抗倒能力,大豆由于遮阴易徒长,可在大豆分枝至初花期控制大豆旺长,每667 m2选用5%烯效唑可湿性粉剂30~50 g,兑水33~45 kg喷施茎叶,结荚鼓粒期应避免喷施植物生长调节剂;玉米可根据长势在7~10 叶期,适度控制株高,选用胺鲜·乙烯利等药剂全株均匀喷雾,增强抗倒能力,或选用250 g·L-1甲哌鎓水剂300~500倍液在玉米大喇叭口期喷雾控制株高,改善群体结构,注意控旺调节剂不得重喷、漏喷和随意加大药量。
2.1.3.4 合理排水灌溉
在苗期大豆玉米一般需水较少,不需要浇水。但如因抢时播种后叶片失水较多又无降水时,为确保苗全、苗齐应及时进行浇水。如遇连阴天持续降水,为降低土壤湿度,防范涝害,要及时排出田间积水并疏通沟渠。在玉米拔节期、抽雄前后、灌浆中后期,大豆开花结荚期应保证水分供应充足,遇干旱天气应及时进行灌溉,防止灌浆影响。
2.1.3.5 适时收获,降低损耗
根据玉米、大豆带状复合种植模式与成熟情况,合理调配机械,适期规范收获。先收玉米后收大豆。为便于大豆的田间收获,在玉米达到完熟期先用机械收获。根据示范主体选种的4∶2 种植模式,在玉米收获期应选择二行自走式玉米联合收获机且整机宽度≤1.5 m,收获玉米籽粒或果穗后,对大豆进行人工或机械收获即可,大豆植株呈现原有品种色泽,籽粒含水量降为16%~18%时,可选用宽度在2 m 以下的大豆联合收获机进行收获,若大豆出现倾斜或倒伏情况,应在玉米收获机上加装分禾器,减少落荚、落粒及大豆籽粒的破损率。
2.1.4 收益统计
市场价按2021 年玉米、大豆来计算,去除种子、农肥、机种收、人工、浇水等生产成本后再计算净收益。
2.2 试验结果与分析
2.2.1 产量和经济收益
大豆-玉米带状复合种植模式下,玉米产量(9 300 kg·hm-2)与单作玉米产量(9 750 kg·hm-2)基本持平,但多收大豆1 862.1 kg·hm-2,按市场价2021年玉米3.0 元·kg-1、大豆5.0 元·kg-1来计算,大豆-玉米带状复合种植模式收入共可获得37 210.5 元·hm-2,在扣除种子、农肥、机种收、人工、浇水等生产成本7 500 元·hm-2后,净收益可达到29 710.5 元·hm-2;玉米单作模式下,产量9 750 kg·hm-2,可获得收入29 250元·hm-2,扣除生产成本5 250元·hm-2,净收益可达到24 000元·hm-2。分析可知,大豆-玉米带状复合种植模式相比单作玉米,净收益增加5 710.5 kg·hm-2,提升了23.8%,实现了粮食作物增产、农民收入增加,且降低了成本。
2.2.2 社会效益
实验区引进并推广大豆玉米带状复合种植模式,优化播种、田管、收获的全程技术跟踪,技术人员深入田间地头对农户科学选种、合理套种技术指导,破解了传统的大豆玉米作物间作套种管理不方便、机械化集中统一收获难、不能高产的难题,同时采用配套技术与新模式的科学推广应用降低了劳动成本,提高了经济效益,与其技术配套使用的种肥播种机、分带喷雾机、小型专用收获机等全程机械化的实现,不仅得到了科技示范主体的认可,而且还示范带动周边农户采用轮作模式的积极性,得到当地群众的一致认可,并逐年淘汰了传统的玉米大豆套作模式。
2.2.3 生态效益
依靠不同作物生育期间根系生长特性的差异进行合理的作物轮作,不仅土壤结构得到良好的维护,土壤肥力避免了损失,而且还起到了间接养地的作用。如大豆根部具有共生固氮系统在满足自身氮素营养供应时,还能为玉米提供部分氮素养分,从而有效减少施氮量,降低肥料的使用成本,提高培肥土壤的效果[7];另外,由于玉米遮挡大豆可避免部分害虫的侵害,减少了农药的使用量,提高了大豆产量与品质[8]。
3 结语
在传统套种、间作基础上创新发展而来的大豆-玉米带状复合种植是一季双收模式,是稳玉米、扩大豆的一项重要技术措施,既能扩展大豆种植面积,又能让农户实现一季双收[9]。玉豆-带状复合种植模式不仅有效提高了土地利用率,而且能充分利用光能与空间资源,不仅实现了玉米、大豆双丰收,而且还降低了劳动成本,经济效益明显[10]。本研究结果显示,在玉米大豆带状复合种植模式下,大豆能多收1 862.1 kg·hm-2,玉米产量与净作玉米基本持平,净效益比单作玉米高出5 710.5 kg·hm-2,提升了23.8%,即通过该技术模式与其技术配套使用的种肥播种机、分带喷雾机、小型专用收获机等全程机械化的实现,既降低了劳动成本,又提高了经济效益。
玉豆-带状复合种植模式利用大豆根瘤菌固氮作用,起到培肥土壤效果,有效减少了尿素使用量,降低肥料使用的成本[7]。该种植模式的核心技术为通过选用紧凑型玉米和耐阴型大豆品种,进行田间合理配置,群体通风透光条件得到明显改善,增加播种的密度不仅提高了大豆产量,而且提高了大豆有效株数和玉米有效穗数。同时,玉豆-带状复合种植模式可作为当前保障玉米生产能力、提高大豆自给的新方式、新途径,有利于节水节肥,改善农田环境,增强农业可持续发展能力。