大豆玉米带状复合种植农机农艺融合发展探析*——以甘肃省平凉市为例

李玉红，高焕荣

(甘肃省平凉市农业机械化技术推广站，甘肃平凉，744000)

0 引言

为保障我国粮食安全，落实“藏粮于地、藏粮于技”战略[1]，解决大豆玉米争地问题，实现大豆玉米协同发展和增产增效，在全国范围内研究推广大豆玉米带状复合种植技术。大豆玉米带状复合种植技术，是农业农村部主推的稳粮增豆栽培技术，采用玉米带与大豆带复合种植，既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，实现玉米带和大豆带年际间地内轮作,又适于机播、机管、机收等机械化作业，在同一地块实现大豆玉米和谐共生、一季双收[2]。本文以甘肃省平凉市为例，开展大豆玉米带状复合种植农机农艺技术融合发展研究，优选适宜种植模式，探索良种良法良机配套[3]，提升机械化、智能化水平[4]，最大限度地实现增机减人和节本增效[5]，为黄土高原丘陵沟壑区大面积推广提供技术支撑。

1 平凉市大豆玉米生产情况及特点

平凉市耕地面积为348 khm2，2021年大豆种植面积为2 775 hm2，玉米种植面积为93.4 khm2。2022年，集中连片开展大豆玉米带状复合种植，优先支持农业企业、合作社、种植大户等新型经营主体流转土地规模化种植[6]，鼓励农民群众积极主动参与，因地制宜，群策群力，完成大豆玉米带状复合种植示范面积2 730 hm2，全市大豆和玉米净作面积较2021年分别增加725 hm2、5 800 hm2，增幅分别为26.1%、6.2%。

平凉市地处陇东黄土高原丘陵沟壑区，海拔在890～2 857 m之间，年降雨量450～650 mm，属旱作农业区，降水主要集中在7—9月，春旱和伏旱最为频繁。为解决春播干旱问题，全市推广以全膜双垄沟播技术为主的玉米栽培技术，一般在3月上旬至中旬，日平均气温升至5 ℃以上，土壤表面土层解冻15 cm时或适量降雨时，及早地深松整地、旋耕施肥、顶凌覆膜，防止土壤有效水分蒸发，4月下旬适时播种。玉米全膜双垄沟播技术具有集雨、抗旱、保墒、抑制杂草生长等作用[7]，是甘肃省大力推广的玉米抗旱耕作技术，平凉市全膜玉米种植面积大、产量高、效益好，受到广大农民种植户的青睐。近年来，依据农牧业资源优势，开辟了粮饲兼顾、草畜配套、以养带种、农牧互促的循环农业发展之路[8]，助力了乡村振兴发展，促进了区域经济不断提升。

2 平凉市大豆玉米机械化生产情况

平凉市现有各类播种机6 230台，植保无人机68台，联合收割机1 024台，农机专业合作社186个，农作物耕种收综合机械化率为71.34%。其中玉米播种机2 240台，玉米联合收割机203台，玉米生产机械化率为80.6%。玉米作为平凉市主要种植的粮食作物，价格连年持续走高，耕种管收机械齐全，机械化水平高；农机作业服务主体单环节、多环节和全程托管等社会化服务能力强，规模化种植面积大、效益好、种植满意度高，已成为当地农民群众重要的经济来源。相比较，大豆种植零散，以家庭种植为主，无专用机械，播种和植保主要依靠传统人工作业，收获主要以人工收获为主，辅助少量小型割晒机，仅完成机械化收割茎秆，豆荚脱粒和清选等仍然靠人工完成，机械化程度低。

3 平凉市大豆玉米带状复合种植情况

3.1 政策扶持

2022年中央一号文件明确提出，“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”[9]。在生产物资方面，中央财政给予试点县种植户种子、地膜、机具等物化投入和社会化服务环节补贴；在机械保障方面，甘肃省利用中央农机购置补贴资金，在试点县列支机具保障专项，统一组织企业生产、购置与投放所需播种机具。同时，安排机具研发专项，支持省内农机生产企业开展大豆玉米带状复合种植机具的研发试制，安排省级累加补贴资金支持购置北斗导航辅助驾驶系统、小型玉米收获机及喂入量4 kg/s以下的大豆收获机。平凉市及各县(市、区)农业农村部门，积极谋划、加强指导、因地制宜、落实措施，及时保障种子、化肥、农药、地膜、机械等生产资料供给及补贴资金，开通农资供给和机械跨区作业绿色通道，为大豆玉米带状复合种植提供优质保障服务。

3.2 农机农艺融合

平凉市在推广大豆玉米带状复合种植的过程中，依托全膜双垄沟播技术，在机具选配时，充分考虑实际农业生产条件和机械化技术现状，优先选用现有机具，通过适当改装以适应复合种植模式行距和株距要求，提高机具利用率[10]。采用“大豆+玉米”分别为“4+2”“3+2”“2+4”“3+6”等种植模式，将全膜双垄沟播铺膜技术与大豆玉米带状复合种植技术无缝对接。播种期间，使用现有旋耕起垄覆膜机完成起垄、施肥和铺膜作业，按照播期，采用电动穴播机完成大豆和玉米播种作业。选用大豆玉米一体化播种机播种，需在4月下旬至5月上旬，进入无霜期开始播种，作业速度控制在5 km/h以内，机手随时监测机具作业质量，调整机具至最佳作业状态。种植要求缩株保密、扩间增光[11]，地膜宽度为1.2 m，厚度为0.01 mm以上；玉米行距为40 cm，株距为16 cm，单粒播种，播深为5～8 cm；大豆行距为35～40 cm，穴距为12 cm，2～3粒播种，播深为3～5 cm；大豆带与玉米带间距为60～70 cm；为满足收获期机具作业要求，大豆先于玉米收获的地区，地头种植不少于5 m宽的大豆带，玉米先于大豆收获的地区，地头种植不少于5 m宽的玉米带，便于机械调头转行收获。

3.3 探索引进设备

为提高大豆玉米带状复合种植机械化播种水平，探索引进以机引、电动牵引为主的一体化播种机，兼顾丘陵山区小地块使用的人力穴播机，共选型引进大豆玉米一体化播种机、手推式电动播种机等播种机具417台(套)。春播期间，开展多种技术模式与配套机具的对比试验，积极探索不同地块、不同技术模式下配套的播种机具。为塬地引进2MBFG-2-6型、2MBFG-3型玉米大豆旋耕施肥铺膜覆土一体化播种机、2BMXL-120型旋耕灭茬起垄铺膜播种机、2MB-1/2GXA型沟垄全覆膜高速穴播机等一体化播种机、大豆玉米电动手扶播种机单机开展试验示范；为山地引进2MB-1/2GXA型沟垄全覆膜高速穴播机等一体化播种机、2BD-3X型电动手扶大豆玉米一体化播种机、大豆玉米电动手扶播种机单机开展试验示范，探索确定适宜当地作业条件、技术要求和技术模式的播种机具及配套方案。

3.4 农机抓点示范

市、县、乡农机推广部门加强技术指导服务，积极开展大豆玉米带状复合种植农机抓点示范，建立集中连片全程机械化试验示范基地4个，其中67 hm2以上示范基地2个，33 hm2示范基地2个。示范基地围绕大豆玉米良种应用、水肥一体化、化肥农药减量增效、机械化作业、绿色防控等集成高效栽培技术，开展种植模式对比、作物生长监测、机具性能测试及产量效益分析等试验示范，以机械化、标准化规范示范基地生产，充分发挥典型引路、示范带动效应。通过抓点示范，筛选出可复制、可推广、高效益的种植模式，引领带动大豆玉米带状复合种植大面积均衡发展。

4 制约平凉市大豆玉米带状复合种植发展的关键因素

4.1 生产成本高、效益低

近几年，受国内外疫情等客观因素影响，农资上游市场资源紧缺，原材料价格上涨，导致肥料、种子、地膜和农药等农资成本上涨；0#柴油同比上涨24.3%；农村人口老龄化、空心化，农忙时节一人难寻，人工成本更是逐年提高。在成本高企的影响下，种植户为增加经济收入，在作物选择上，从成本、效益、机械化程度等方面综合考量，对种植大豆存在诸多顾虑。据测算，平凉市净作大豆正常年份最高2 250 kg/hm2，按当前市场价4.8元/kg计算，收入10 800元/hm2；净作地膜玉米正常产量9 750 kg/hm2以上，按当前市场价2.6元/kg，收入25 350元/hm2，玉米比大豆收益高14 550元/hm2。因此，忽略人工和机械作业等成本不计，净作大豆具有成本高、效益低、机械化生产技术不成熟等不利因素。而大豆玉米带状复合种植因大豆玉米播期不同步、机械不统一、施肥有差异、喷药需区分、收获分先后等因素影响，加之生产环节繁杂、作业工序增加、工作效率不高，农民更愿意选择种植产量高、效益高、技术成熟、机械化水平高的净作玉米。

4.2 气候、市场因素影响大

平凉市昼夜温差大，春夏时节，低温、冻害、干旱、冰雹等气象灾害频发，直接影响大豆春季播种和正常生长。大豆种植分散、管理粗放，抗灾、抗逆优良品种少，且受传统饮食习惯影响，本地百姓喜欢食用胡麻籽油和油菜籽油，大豆主要用于豆制品制作和满足自食之用，未形成规模化种植和产业化生产。受种植习惯和产量影响，豆类粮油作物市场销量低、销售渠道不畅通，自产自销多，跨省市销量少，大型烘干、加工设备及加工企业少等，直接影响农户种植大豆的积极性和主动性。

4.3 机械化生产技术与装备不成熟

平凉市在推广大豆玉米带状复合种植技术中，机械化生产技术低和装备短缺成为亟待解决的难题。播种环节现有旋耕施肥铺膜覆土机，仅完成铺膜覆土作业，需采用专用电动穴播机或手扶式滚筒穴播机播种，作业工序增加、人工成本增加，且大豆和玉米施肥存在差异，机具配置要求双肥箱、双下肥管道，施肥难度增加；新研制推广的大豆玉米一体化播种机，解决了双肥箱等问题，但播深、下籽、铺膜等作业性能不稳定，且大豆和玉米播期不同，因此适用性不强。田间管理环节现有机具不能区分喷施药剂，为避免造成药害，需在大豆带和玉米带间加装隔离防护装置，可使用轻质塑料板或防水布帘等机构或装置[12],并控制机具作业速度，防止药剂带间漂移，亦可用电动喷雾机对大豆和玉米分别喷药，因此，机具工作效率降低，作业成本增加。收获环节大豆和玉米需分别收获，现有大豆收获机械多为小型割晒机，大面积收获作业效率低，新引进的大豆收获机可靠性、适用性、安全性等尚需测试，稳定性不强。平凉市现有玉米收获机以4行、3行为主，能适应大豆玉米“2+4”“3+6”种植模式4行、3行玉米收获作业需求，但收获大豆玉米“4+2”“3+2”种植模式2行玉米，工作效率低，作业成本增加。

5 发展思路

5.1 开展对比试验，筛选形成适宜的种植方式

一是品种对比。大豆选择耐荫、耐密、抗倒伏、高产、有限或亚有限结荚型品种，玉米选择紧凑型、半紧凑型、耐密及抗旱型品种[13]，进行对比试验，确定适宜的优良品种进行推广。二是模式对比。根据净作密度、土壤性质、地形特征、农机通行条件等因素，选择不同的大豆带和玉米带的行数、带内行距、作物带间行距、株距等模式进行对比试验[2]，保证玉米和大豆种植株数与净作相当，确定大豆玉米协同高产的种植模式。创新种植模式，测试1.4 m和1.6 m宽度地膜种植模式和机具配套方案，增加多种栽培模式的研究。三是播种机械对比。播种机械的选择，对提高大豆玉米产量尤为关键。优先选择不同厂家、不同类型、不同幅宽的大豆玉米一体化覆膜播种机进行对比试验，测试机具性能及作业质量，提出机具改进意见建议，筛选出适合当地模式的播种机具，形成机具配套系统。四是施肥试验。根据大豆玉米个体生长期和共同生长期统筹考虑施肥，开展有机肥、氮肥、磷钾肥施用量试验。选择适宜的缓释肥或控释肥施用方式，监测土壤根瘤菌存活情况，对大豆进行根瘤菌接种或施用生物菌肥，测试施用效果。五是病虫草害防治。加强田间调查监测，以农业防治为基础，合理运用化学防治、生物防治、物理防治相结合的综合防治病虫害试验研究[14]。在病虫草害防控关键期，采用广谱高效低毒杀虫杀菌剂、农用抗生素等，对多种病虫害进行统一防治，同时进行复配试验研究，推广高科技智能植保机械和无人机飞防相结合技术。田间除草依托全膜覆盖技术，选用适宜大豆和玉米的除草剂，以播后苗前封闭除草为主，以苗后定向除草为辅，保证除草效果。

5.2 加强农机农艺、机械化信息化融合发展

大豆玉米带状复合种植是种植农艺技术的改良，在当前的社会发展形势下，一切农业生产行为均需要依靠机械去实现。现有机具不足，且适用性不强，新型机具开发生产需要过程，要想大力发展大豆玉米带状复合种植，从满足机具作业的角度，要让种植农艺与农机作业相互适应、融合发展。从整个社会层面看，可以更大程度地减少投入、节约机具从而降低成本。因此，需要政府、企业和社会化服务组织等相关主体共同发力，在大豆玉米带状复合种植方面发挥农业机械化支撑作用，最终落实到“有机可用、有机好用”。同时，加强机械化、信息化和智能化融合并存，在铺膜播种环节配置北斗导航驾驶系统，支持辅助直线驾驶、无人自动驾驶功能，不但提高作业精准度和衔接行距均匀性，提高机具作业质量和土地利用率，而且作业效果好、效率高、标准化程度高，有利于收获机具作业，减少机收损失。

5.3 发挥农业机械化技术推广体系优势

一是充分发挥市、县农业机械化技术推广系统技术力量优势，建立大豆玉米带状复合种植全程机械化试验示范基地，开展不同种植模式、不同配套机具对比试验和机具选型，优化技术模式和机具配套系统，提出完善意见建议，为大面积推广提供装备支撑和服务保障。二是建立市、县、乡三级联动技术指导服务机制，组建技术服务队，组织召开播种和收获机具现场演示选型会，分区域开展机具安装调试和技术操作技能培训，在种植和收获季节，深入田间地头，奔赴作业现场，面对面、点对点开展技术指导和服务，及时解决困难和问题，确保机手操作技能熟练掌握，机具安装调试到位，机具正常高效使用。充分发挥农业机械化体系技术指导和服务功能，努力促进大豆玉米带状复合种植工作的有效突破。三是发挥体系优势，加强技术宣传和舆论引导。通过广播、电视、网络、短信等多种形式，开展稳粮、增收、多效、前景广阔等大豆玉米带状复合种植优势的宣传，引导种植大户、合作社进一步提高大豆玉米带状复合种植由资源竞争向资源共享转变，将粮豆争地变为粮豆共享，认识到地内轮作的重要性，营造社会各界关注和支持大豆玉米带状复合种植的良好社会氛围。

5.4 加快技术创新和政策支持，提高大豆玉米带状复合种植全程机械化水平

要实现玉米和大豆的产量潜力最大化，以满足国家对大豆和玉米种植的需要，应加快大豆玉米种植技术创新和加强政策支持，提高大豆玉米带状复合种植全程机械化水平。一是创新大豆玉米种植技术模式，有效利用边界行效应，提高大豆高透光率[15]；玉米和大豆带外行之间的距离扩大到足以提高光能利用效率，甚至允许拖拉机在大豆带工作，提高生产效率；优化品种筛选和增加种植密度，提高种植产量；建立相邻玉米带和大豆带每年轮作一次机制，增加下一季玉米的籽粒产量，提高玉米对氮、磷、钾的吸收，防止连作障碍，平衡作物高产和农业可持续发展。二是各级农业农村部门及相关部门出台和细化对大豆玉米带状复合种植专用机械和丘陵山区小众机械具体扶持措施或专项支持政策，更好地激发企业的积极性，补齐农机装备短板，发挥政策的“组合拳”效应；重视发挥市场的关键作用，最大限度地让市场配置资源，推动大豆玉米复合种植机具的有效供给；开展丘陵山区农田宜机化修整，解决农机下田作业难的问题，满足小农户农业机械化需求，提高丘陵山区农业机械化水平。三是以农机合作社为主体，积极引导种植合作社等社会经营主体主动参与，整合现有机具资源，引进配置新型机具，加强农机装备提升，建立和完善规模化、标准化、产业化生产机制，以市场运作的方式，进行社会化代耕代种代收服务，提高大豆玉米生产机械化水平；农业相关部门联合行动，突破播种和收获关键薄弱环节瓶颈，全力推进大豆玉米带状复合种植全程机械化生产，提高农业“机器换人”水平。

6 结语

习近平总书记指出，中国人的饭碗主要装中国粮。黄土高原丘陵沟壑区立地条件较差，气候和农业生产区位特点突出，必须优选适宜的种植方式，加强农机农艺技术深度融合，充分发挥农业部门技术优势，不断提升大豆玉米带状复合种植全程机械化水平，减少人工投入，提高大豆玉米带状复合种植生产效率，才能保障农民经济效益不减。加之国家政策的扶持，先进实用农艺技术的引领，智能高端机械的保障，社会各界的共同努力，国家稳粮增豆战略必将实现。