伊犁州大豆玉米带状复合种植技术试验示范及应用

杨建国，俞 涌

（伊犁州农牧机械化技术推广总站，新疆维吾尔自治区 伊犁 835000）

大豆是我国重要的油料和饲料原材料，我国大豆缺口量巨大，近几年全国每年平均大豆进口量达到8 000×104t 以上[1]，进口量占比非常高。但扩大大豆种植面积又会影响玉米种植面积，且经济效益不如玉米高，农民没有积极性，造成常规净作模式2 种作物争地矛盾尤为突出。因此，大豆玉米带状复合种植技术在四川等地的成功试验示范，成为保障粮油安全、实现大豆和玉米产量、效益提升的重要技术手段。大豆玉米带状复合种植技术能提高土地等农业资源利用效率，保障玉米产量基本不减产的同时增收一季大豆，还可解决玉米重茬导致的玉米减产等负面影响，对促进粮食安全、解决大豆玉米争地矛盾具有重要意义。

伊犁河谷地处我国西北边陲，新疆境内天山西部北麓，面积约5.53×104km2，耕地面积45.38×104hm2，整个区域地形呈“V”字形结构，三面环山开口朝西，由陆地西风带来的湿润水汽在伊犁河谷聚集，降水量较为丰富，平均年降水量约300 mm，全年日照时数达3 000 h，无霜期149 d，年平均气温10.5℃。截至2021 年，伊犁州主要粮食生产耕种收机械化率达到96%以上，发展农业生产具有一定优势条件。为探索解决本地大豆玉米争地问题，保障粮油安全，2022 年伊犁州农机推广总站开展了大豆玉米带状复合种植技术示范试点工作。

1 试验与方法

2022 年在伊犁州直霍城县和伊宁县建立了2 个大豆玉米带状复合种植技术试验示范点，总面积2.667 hm2，分别位于霍城县清水河镇城西一村和伊宁县喀什镇天山花海种植基地。

1.1 试验过程

1.1.1 地块准备

2 处试点耕作深度30 cm 后，联合整地机精细耙磨整地，达到“齐、平、松、碎、净、墒”标准的待播状态。底肥施用二胺30 kg/0.067 hm2、复合肥30 kg/0.067 hm2。

清水河：面积0.667 hm2，土质为砂壤黑土，前茬为玉米，海拔680 m，具备滴灌条件。

喀什镇：面积2 hm2，土质为草甸土，前茬为玉米，海拔840 m，具备滴灌条件。

1.1.2 品种选用

玉米品种选用株型紧凑、适宜耐密植、宜机收、边际效应强的高产良种。大豆选用耐荫抗倒、直立宜机收品种。提前对种子进行清选、包衣拌种、晒种、发芽试验等处理，以提高出苗率，保证田间密度。

清水河：选配玉米品种新玉69号，大豆品种绥农14号。

喀什镇：选配玉米品种为新玉107 号，大豆品种为合农70号。

1.1.3 试验模式

为保证作物单位面积株数，较传统净作种植扩大了种植行距、缩小了作物株距。2处试点均选择大豆玉米“4+2”种植模式，即4行大豆+2行玉米，每幅依次按2行大豆、2行玉米、2行大豆布置。玉米与大豆宽窄行间作种植，带宽扩至250 cm，其中玉米行距40 cm，大豆行距30 cm，玉米与大豆间距60 cm。利用播种机调节株距，单粒播种，大豆株距缩至8～10 cm，理论播种密度10 600～13 300 株/0.067 hm2；玉米株距缩到10～12 cm，播种密度4 400～5 300株/0.067 hm2。

1.1.4 机械化播种

玉米、大豆播期为4 月下旬—5 月上旬，当耕作层10 cm地温稳定在10℃、土壤相对含水量不低于60%时抢墒播种。2处试点均采用6行播种机，播种盘布置方式调整为中间2行为玉米，两侧分别为2 行大豆，玉米和大豆同机一次性播种，播种具体参数见表1。

表1 种植模式参数Tab.1 Planting pattern parameter

1.1.5 田间管理

一是坚持“播前土壤处理为主，减少后期草害发生、苗后茎叶处理为辅”的防控策略。2 处试验点位均采用播前封闭化学除草方式，清水河选用除草剂乙草胺（禾耐斯），喀什镇选用除草剂二甲戊灵进行播前封闭除草；二是配合苗期进行2～3 次中耕，在玉米苗后3 叶期—5 叶期、大豆2 叶期—3 叶期、杂草2 叶期—5 叶期进行中耕除草，对个别多年生杂草进行人工拔除；三是根据玉米和大豆的生长需水和需肥特点进行水肥管理。利用文丘里施肥器工作原理设置双滴灌系统，对玉米和大豆进行独立供水供肥，做到精准控制与水肥一体化相结合。

1.1.6 收获

采用窄幅收获机先收大豆，后用常规玉米收获机进行玉米收获。

1.2 试验结果分析

1.2.1 产量对比

2处试验示范点收获时间及产量情况见表2。

表2 收获时间及产量对比Tab.2 Harvest time and yield comparison

产量分析：大豆玉米带状复合种植中的2 种作物各自的产量低于当地2 种作物净作的产量，但玉米仍能达到净作产量的74%～81%，大豆达到净作产量的55%～57%，基本可以实现玉米基本不减产、增收一季大豆的目的。

1.2.2 效益分析

2处试验示范点玉米大豆效益情况，见表3。

表3 效益对比Tab.3 Benefit comparison 元/0.067 hm2

清水河：净作玉米纯收益为1 748元/0.067 hm2；净作大豆纯收益为1 060 元/0.067 hm2；复合种植纯收益为1 810 元/0.067 hm2；喀什镇：净作玉米纯收益为447元/0.067 hm2；净作大豆纯收益为340 元/0.067 hm2；复合种植纯收益为359 元/0.067 hm2。

根据效益对比，2 处试点复合种植单位面积纯收益较净作大豆增加明显，但与净作玉米纯收益相当，增收效果不明显。由于是第一年试验，大豆、玉米品种有待进一步筛选，播种质量差等导致缺苗现象严重，大豆玉米产量并不理想，但是单位面积收益高于净作大豆，与净作玉米相当，具有一定的推广应用前景。考虑到本次试验复合种植实施过程产生较多人工成本，导致复合种植成本较高，如若能低成本且高效解决病虫草害问题、引进成熟植保及收获机械，即可大幅降低人工成本，据测算平均单产纯收益也将高出净作玉米200元/0.067 hm2以上，具有较好的经济效益。

2 大豆玉米带状复合种植技术优势

2.1 提高资源利用率

在人均耕地资源短缺的背景下，大豆玉米带状复合种植技术能提高土地当量比达到1.23[2]，高效利用土地资源，科学种植能够促进大豆和玉米的生长；利用种植模式的优势，相较于净作种植可进一步增加太阳辐射综合利用率[3]；玉米和大豆的高差形成“走廊”，促使二氧化碳的供应，创造出更多增产增收的外部有利条件。

2.2 发挥玉米边行效应

大豆玉米带状复合种植技术可以将传统的大面积净作玉米、大豆改变为地头边行种植，提高二氧化碳的供给量和光照的综合利用率，玉米穗粒质量明显高于净作玉米，充分发挥出玉米的边行优势，进一步提升总产量，促使单位面积的经济效益得到改善[4]。

2.3 生态效益良好

2.3.1 大豆固氮作用减少氮肥施用量

大豆根系的根瘤菌具有良好的固氮作用，可提高土壤肥力，降低肥料、农药的用量，起到节本增效的效果。根据陈勇、杨可攀等人的研究，减少化学氮肥施用量对大豆的根瘤数、根瘤干质量、固氮效率以及固氮量均有积极影响，能促进大豆生物固氮量和固氮效率[5]，是一种优良的种养结合型现代农业及可持续农业的发展模式。

2.3.2 减少玉米连作对土地的危害

由于近几年玉米经济效益高、机械化程度高等原因，玉米种植面积高居不下，玉米连作非常普遍，易造成病虫害频发、土壤养分失衡、土壤中毒素积累等危害。大豆玉米带状复合种植交替轮作不仅能降低玉米连作带来的危害，还能解决大豆玉米争地问题，促进增产增收[6，7]。

3 存在的问题

3.1 机具问题

3.1.1 播种机具

清水河：由于市场暂无成熟可靠的大豆玉米复合播种机，即便可以通过更换勺轮式玉米精量播种机的勺轮，达到大豆玉米同时同播的目的，但由于春播季节生产节奏紧张，要更换配件还要对播种机排种盘的排布形式按大豆玉米带状复合种植模式的要求进行临时调整，费时费力，降低了大豆玉米复合种植播种效率。

喀什镇：鸭嘴式机械精量播种机原型为棉花播种机改进机型，机型可靠性、适应性需进一步提升，对播种地块平整度要求高，排种盘排种速度较低，在平整度不高的地块播深较浅，局部区域种子外露情况严重，部分区域覆土效果较差，还需要补充进行人工覆土操作，影响播种质量及效率。

3.1.2 收获机具

本地市场暂无窄幅大豆收获机，因此只能采用窄幅割晒机将大豆收割后再脱粒，出现工作效率低、损失率较大等不利现象，影响收获效率。

3.2 草害防治问题

由于市场上可同时用于大豆和玉米除草的药剂较少，因此必须进行苗前土壤封闭除草处理。但由于受到前茬作物秸秆、田间墒情等影响，化学封闭除草效果难以达到理想标准。对于苗后杂草暂时只能采取定向喷头配合物理隔帘措施进行定向喷雾除草，工作效率不高的同时仍会发生漂移造成药害。对于多年生杂草及难防的杂草只能人工拔除，造成用工成本上升。

3.3 品种配置问题

大豆玉米带状复合种植需要株型紧凑、适宜耐密植、边际效应强的玉米品种，和耐阴抗倒、成熟期晚、直立宜机收的大豆品种。暂时还不能确定哪种大豆玉米品种的配置适宜伊犁州直种植，需要进一步试验示范得出结果。

3.4 经济效益不明显

经济效益不明显主要是没有成熟的全生产过程的配套机具，不能实现大豆玉米复合种植全程机械化，需要大量人工，增加了生产成本。加上伊犁州现有玉米品种净作产量较高，经济效益好，复合种植时玉米品种本身不适合更大程度的密植，因此对增产影响有限，经济效益不明显。

4 建议

4.1 充分调查市场引进成熟机具

在全国范围内充分调查技术成熟、适宜伊犁州使用的大豆玉米复合种植的播种机、施肥机、定向施药机和大豆玉米联合收割机等装备。根据2022 年全国大豆玉米带状复合种植全程机械化现场会演示的各种机型，如雷沃2BMQF-2/4型大豆玉米复合播种机、大豆玉米同收联合收割机等，进行充分调研验证其适用性并积极引进，确保大豆玉米复合种植有机可用。

4.2 加强机艺融合解决杂草防除问题

目前净作大豆、玉米除草技术已较成熟，共同登记在玉米田、大豆田的除草剂品种也较多，有效成分有16 种，分属9大类[8]。但真正在大豆玉米复合种植生产实际的除草剂品种还较少，与之相关的防效试验和应用技术报道也少，因此要加大农机农艺融合，联合农艺专家、农药研究专家，不断探索寻找可用于玉米大豆复合种植实际生产的除草剂，并及时开展试验、验证，以满足生产需求。

4.3 进一步开展试验选配优良品种

积极开展试验示范，筛选出适宜伊犁州开展大豆玉米带状复合种植的玉米、大豆品种，并确定综合效益最好的大豆、玉米品种配置方案，充分发挥玉米带状复合种植技术的增产增收优势，为伊犁州建立现代农作物高产高效技术体系提供支持。

5 结语

结合2022 年伊犁州开展的大豆玉米带状复合种植试验示范，目前暂无法稳定实现大豆玉米带状复合种植全程机械化，大豆玉米品种选配还需进一步试验示范确定，制定出最适宜伊犁州实际情况、可操作性强的实施方案后进行推广，对促进伊犁州广大农民大豆玉米种植收入提高、促进实现粮油安全、实现大豆玉米可持续良性循环发展具有重要意义。