玉米套种冷豆绿色试验研究初报

张世洪 程定军 杨虎 陈光勇 周刚 唐余成 刘兴杰

摘    要：为加强地方种质资源保护与利用工作，筛选出口感优质、产量优秀的地方品种，做好农产品地理标志保护认证工作，十堰市农业科学院开发中心会同十堰市蔬菜种子服务中心、十堰市蔬菜产业发展中心、十堰市蔬菜科学研究所技术专家深入茅箭区大川镇、丹江口市盐池河镇、郧西县安家镇，搜集二高山冷豆种子，采集到地方优质种子4份，并开展了玉米套种冷豆绿色优质高产高效模式试验。本试验将禾本科作物玉米和豆科作物冷豆高矮搭配，利用豆科作物的固氮作用培肥地力，将高秆作物玉米作为冷豆支架，降低成本，同时利用玉米遮挡冷豆不需要的强光照，利用生物多样性防治病虫害，达到省工、省时、绿色、优质、高产、高效的目的，为山区农民致富提供技术支撑。

关键词：玉米；冷豆；套种；绿色试验

文章编号：1005-2690（2023）11-0007-04       中国图书分类号：S513       文献标志码：B

2020年中央一号文件首次把玉米和大豆复合套作技术作为提高农民收入的重要手段。这一模式将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，在同一地块实现大豆玉米和谐共生、一季双收[1]。2018年十堰市农业科学院开展了玉米和大豆复合套作技术研究，同时结合十堰市地理环境和气候特点，拓展二高山玉米套种冷豆栽培模式，研究摸索适合十堰市800 m以上二高山地区种植模式的方法，探索十堰市地方冷豆品种做大做强的路径。

十堰市位于湖北省西北部，地处鄂、豫、渝、陕交界地带，辖4县1市3区，总面积23 700 km2。十堰市地处武当山北麓中低山区、汉江南岸，属北亚热带季风气候，历年平均气温15.2 ℃，年平均降水量828 mm。十堰地处南北气候过渡带，平均日照27.6～32.6 h，无霜期224～255 d，南北气候兼备，雨热同季，四季分明，光热资源丰富，小气候多样，温、光、气、热、土等自然环境条件有利于有机物质形成[2-4]。

冷豆又称四季豆，是1年生草本植物，为短日照喜温植物，茎蔓生长。冷豆生长适宜温度为15～25 ℃，开花结荚适温为20～25 ℃，10 ℃以下低温或30 ℃以上高温会影响生长及正常授粉结荚，多数品种对日照长短的要求不严格，栽培季节主要受海拔和湿度的制约，要求海拔700 m以上、短日照、避免强光照。冷豆根系较发达，可达60～80 cm，对土壤要求不严格，以pH值在5.5～7的壤土或沙壤土为宜，要求土层深厚、排水良好、腐殖质丰富[5]。茎蔓生初生真叶为单叶，对生，以后的真叶为三出复叶，近心脏形。总状花序腋生，蝶形花；花冠白、黄、淡紫或紫色；自花传粉，少数能异花传粉；每花序有花数朵至10余朵，一般结2～6荚；荚果长10～20 cm，种皮有斑点和纹路，豆籽有红色、花籽、黑籽等区别。冷豆是地方品种，食用方法多样、口感好、营养丰富，深受人们的喜爱。

玉米套种冷豆，是将禾本科作物玉米和豆科作物冷豆高矮搭配，达到省工、省时、绿色、优质、高产、高效的目的。但是，研究“玉米＋”带状复合种植仍面临以下挑战：一是适宜复合种植的玉米品种尚不明确；二是株行距等带状复合种植模式不统一；三是两种作物共生期的问题；四是缺乏绿色防控技术等。通过多年试验研究，找到了一种适合十堰市800 m以上二高山地区特别气候的种植方法和防控技术，为山区农民致富提供技术支撑。

1 试验设计

1.1 田间设计

试验采用宽行种植，小区长5 m、宽6 m，6行区，小区面积30 m2。玉米行距100 cm，株距25 cm，每行20株，每小区120株，密度45 000株/hm2；冷豆行距100 cm，株距60 cm，每行8穴，每小区48穴，密度18 000穴/hm2。3次重复，冷豆种随机排列种植，全部收获计产。试验区四周设保护行。

1.2 参试品种

玉米品种选择郧单20，由十堰市农科院自育种提供；冷豆种子为收集的地方品种，分别为1号茅箭区大川红籽冷豆、2號丹江盐池河花籽冷豆、3号郧西安家乡黑籽冷豆、4号郧西安家乡花籽冷豆。

1.3 计产方式

成熟后收获全部玉米果穗计实际产量；冷豆成熟一茬收一茬，计算实际产量，折合单产。

2 试验执行情况

2.1 试验地点

试验地点在湖北省茅箭区赛武当管理局锅场村，海拔800 m。

2.2 试验地要求

试验地海拔700～900 m，地势平坦、土层深厚、沙质土壤、地力上等。

2.3 选地

选择背风向阳、交通便利，土层深厚、疏松肥沃、富含有机质及排水良好，避开茄果类作物尤其是豆类作物的地块，以坡度不大、pH值6.5～7.0的沙质土壤作为种植大田。

2.4 整地

清除前茬作物的根茬，深翻20～30 cm冬坑地，酸性较重的地块可提前进行深翻与土壤调酸，施生石灰1 200 kg/hm2。开春后再耕地1次，耕层深度15～20 cm，然后耙碎整平，不漏耙，做到上虚下实，无根茎，无大于4 cm的土块。每100 cm开施肥沟，在施肥沟内施含有机质8％以上、充分腐熟的农家肥22 500～30 000 kg/hm2或45％复合肥750 kg/hm2，距施肥沟10 cm开播种沟，沟深10～15 cm，并用施肥沟土盖好有机肥或复合肥。

2.5 种子处理

2.5.1 玉米种子

选择籽粒饱满、大小一致、无伤且芽胚完整的玉米种子，播种前5～15 d用多效唑药液浸泡，取出沥干后用32％吡虫啉·戊唑醇悬浮剂按药种比1∶4进行种子包衣，在玉米种子外层形成均匀薄膜。玉米种子处理后可控制营养生长，抑制细胞伸长、缩短节间、矮化植株，促进苗矮、苗粗、苗壮、根系发达，增强抗逆性及抗倒伏性。施用多菌灵拌种可防治玉米炭疽病，促进玉米生长，降低粗缩病的发病率，预防玉米黑穗病、叶锈病、地下害虫及鼠害。

2.5.2 冷豆种子

选择籽粒饱满、大小一致的冷豆种子，放在45 ℃温水中浸泡10 min，然后放到25～28 ℃室温条件下湿润催芽，完成冷豆种子的处理。冷豆种子有硬实的特性，经过处理有利出苗。优选的处理方法包括3种，第1种是湿处贮藏，即播种前15 d，把种子放在空气湿度65％的环境下贮藏，增加种子含水量。第2种是阳光晒种，播种前先在晴天晒种1～2 d，可以有效杀除种子自身可能带有的病菌，同时“晒醒”种子，使出芽更快、更整齐。第3种是温水浸种，将晴天晒过的种子放入45 ℃的恒温水中浸泡15～20 min，然后在25～28 ℃的室温下湿润催芽[6]。此外，用50％多菌灵拌种，更利于种子出苗和预防苗期病害发生。

3 田间布局

玉米套种冷豆绿色种植模式采用宽行种植，宽行100 cm（每100 cm开10～15 cm深的施肥沟，在施肥沟左或右一侧开播种沟，用开播种沟的土盖好农家肥）。在播种沟内播玉米种，每穴2粒，不建议单粒播种，播后及时盖种，要求深挖浅盖，胚向下胚乳向上，株距25 cm，种植密度45 000株/hm2。玉米和冷豆行比为1∶1，冷豆在种植大田玉米植株边15 cm挖定植穴，控制每穴3～4粒，株距60 cm，密度18 000穴/hm2。试验田四周设保护区。

4 试验田间管理

4.1 播种

5月2日播种玉米，5月12日出苗，6月4日定苗并追施苗肥，施尿素150 kg/hm2，并结合中耕除草完成。冷豆于6月11日播种，6月24日出苗。

4.2 防虫

玉米出苗后及时打药，施2.5％高效氯氰菊酯乳油900 mL/hm2防治地老虎；在田间摆放糖浆盆、安装黑光诱虫灯或者频振诱虫灯，防治地老虎成虫。

4.3 追肥

在玉米6～7叶时，在玉米植株左或右开沟条施尿素150 kg/hm2，并结合中耕除草完成。在玉米13～14叶、冷豆已出苗时，结合玉米中耕培土施穗肥，施尿素300 kg/hm2，在没有冷豆一边施入，并管理冷豆苗期。一般冷豆苗主莖高30 cm时开始现蔓，当大部分幼苗自动伸蔓上架时，要留意不能上架的植株，可在晴天下午人工引蔓左旋上架，提高成株率。

4.4 收获

玉米于9月23日收获，冷豆为分批收获，9月22日全部完成收获。

5 试验期间气候情况

播种前降水多不利于播种，导致5月玉米才播种；播种后墒情好，有利于出苗；出苗后气温正常，有利于玉米生长；抽雄期间阴雨天气较多，不利于授粉结实。7月16日大风暴雨，7月16—24日每天一阵暴雨但没有发生倒伏。8月13日至8月底都是阴雨天气，不利于玉米灌浆结实，8月20日大风暴雨，没有造成倒伏、倒折。阴雨天气不利于冷豆生长，对产量有一定影响。

6 田间种植品种分布情况

田间种植分布见图1。

7 试验结果

冷豆试验产量，具体见表1。

冷豆试验生长情况，具体见表2。

玉米收获株数及产量结果，具体见表3。

8 结果分析

通过试验结果可以看出，采用玉米和冷豆套种的种植方法，可以有效利用玉米和冷豆不同的生长期，充分利用错开的时间与空间，避免冷豆和玉米争水、争肥、争光等，达到高产、优质、高效的效果。

8.1 玉米行距改变优缺点

玉米常规种植技术是67 cm等行种植，不利于通风散湿，容易诱发病害，导致植株倒伏倒折。本试验采用宽行距100 cm种植，有利于通风散湿，可降低病虫害和倒伏发生概率。

8.2 利用玉米茎秆省工省时

冷豆常规种植要人工打架遮阳，本试验利用玉米套种冷豆，利用玉米茎秆作冷豆支架，省时、省工、省力，可节省人工费用15 000元/hm2。

8.3 病虫害少、品质优

冷豆单作病虫害多，玉米套种冷豆可通过生物多样性控制病虫害发生，冷豆品质优，经济效益好。

8.4 经济效益

8.4.1 玉米效益

种植玉米总成本14 850元/hm2，其中，种子成本750元/hm2；有机肥7 500元/hm2，45％复合肥50 kg计2 700元，2次追施尿素30 kg计900元；人工3 000元/hm2。收获玉米9 000 kg/hm2，收购价3.0元/kg，纯收入12 150元/hm2。

种植甜糯玉米总成本16 350元/hm2，其中，种子成本2 250元/hm2；有机肥7 500元/hm2，45％复合肥50 kg计2 700元，2次追施尿素30 kg计900元；人工3 000元/hm2。收获甜糯玉米45 000穗/hm2，收购价1.0元/穗，秸秆收入6 000元/hm2，纯收入34 650元/hm2。

8.4.2 冷豆效益

种植冷豆总成本5 700元/hm2，其中，种子成本1 200元/hm2，人畜粪水费用1 500元/hm2，人工费3 000元/hm2。按平均产量3 000 kg/hm2计算，收购价12.0元/kg，纯收入30 300元/hm2。

综上，玉米套种冷豆绿色种植模式的效益在42 000～64 500元/hm2，适宜交通便利、靠近城镇的二高山农户发展。

参考文献：

[1]中国新闻网.“大豆＋玉米”唱响增粮经[EB/OL].[2022-09-23].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=174471706

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[2]湖北省十堰市地名网.湖北省十堰市郧阳区地名介绍[EB/OL].[2023-05-06].http：//www.tcmap.com.cn/hubei/

shiyanshi.html.

[3]周军，张世洪，徐星华，等.十堰市粮食生产现状及发展对策建议[J].农业科技通讯，2014（3）：14-15.

[4]湖北省十堰市主要作物产量综合情况数据分析报告2019版[EB/OL].[2020-06-08].https：//www.docin.com/p-

2379660337.html.

[5]吴松，杨邦贵，廖贵新，等.马铃薯—甜玉米—四季豆绿色高效栽培模式[J].长江蔬菜，2020（3）：28-29.

[6]龙文忠.春播架豆高产栽培技术[J].长江蔬菜，2017（6）：17-19.