董炬轩
DOI: 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.18.004
当前随着人口数量激增以及经济收入水平和生活质量的不断提升和改善,大众对粮食的需求量也在不断地增长,如何提高耕地的利用效率,适应粮食消费需求,就成为当前农业技术人员需要重点解决的问题。大豆和玉米是我国重要的油料作物和粮食类作物,其产量和品质对保证粮食安全有着很大帮助。传统种植方式下一块土地只能够生产出一种农作物,农田利用效率低下,不利于提高农田的复种指数。充分利用玉米和大豆之间的协同互补作用,积极发展带状复合种植技术模式,可以更好地解决玉米和大豆之间争地或者种植地供给不足的问题,更好地降低不同组合群体之间的差异,形成轮作体系,有效提高农田利用效率,实现单位面积内的农田产量最大化,最终推动农业的可持续发展。本文主要结合实际工作经验,探讨了玉米大豆带状复合种植技术要点和种植效益。
一、玉米大豆带状复合种植技术的应用优势
玉米大豆带状复合种植是一种在同一土地上同时种植玉米和大豆的种植模式。在这种模式下,玉米和大豆按照一定的比例和布局进行种植,形成带状分布,旨在提高土地利用效率、减少耕地资源浪费,同时提高大豆产能和玉米产量。玉米和大豆在栽培过程中,两者之间存在互补关系,玉米能提供支撑和遮荫,大豆能固氮和抑制杂草。这样的组合可以使作物之间互相利用土壤养分和水分,提高土地资源的利用效率,提高单位面积的产量。由于玉米和大豆种植密度高,作物之间形成一种竞争关系,这有助于减少病虫害的传播,能够降低化肥和农药的使用量,减少对环境的污染。大豆的固氮能力不仅可以增加土壤肥力,降低作物发生病害的风险;还可以为玉米提供较好的肥料,促进玉米的生长和发育,从而增加产量。同时大豆的根系可以改善土壤结构,提高土壤有机质含量,促进生物多样性的保护和生态平衡,提高农田的综合效益。通过玉米和大豆的复合种植,可以降低成本,提高农民的经济收益。
二、玉米大豆带状复合种植技术
1、种植模式的确定
山西省长治市玉米大豆带状复合种植推荐采用3∶2或者4∶2种植方式。3∶2种植方式之下带宽2.4m,种植3行大豆,2行玉米,玉米带行距40cm,玉米带和大豆带之间的间距70cm,大豆带行距30cm,与下一个玉米带间距70cm,大豆播种株距控制在15~20cm,每亩保苗量控制在5000~6600株;玉米株距控制在12~14cm,每亩保苗量控制在4100株。4∶2带状复合种植模式之下,每个带宽2.5m,其中种植4行大豆,2行玉米,玉米带行距40cm,玉米带与大豆带之间的间距60cm,大豆带行距30cm,与下一带玉米间距60cm,大豆播种株距15~20cm,每亩保苗量控制在6400~8500株;玉米株距控制在12~14cm,每亩保苗量控制在4000株左右。
2、品种选择
在选择玉米品种时,应选择在当地气候条件下生长良好的品种,具有较强的抗病、抗逆、抗倒伏、高、生育期适中、抗病虫害能力较强的品种,降低病虫害对产量的影响。适合在长治市推广应用的玉米品种主要有大丰26、强盛370、龙生19号、潞玉1525等几种。在选择大豆品种时,应考虑选择抗病、抗逆、高产、生育期较短,满足与玉米共生期的需求、抗病虫害能力较强、有较强固氮能力的品种,有助于提高土壤肥力。常见的大豆品种主要包括了东豆一号、中黄13、晋豆25号、汾豆98、晋科5号、品豆24号。
3、播种机械设备配置
①气吸式大豆-玉米一体播种机
气吸式大豆玉米一体播种机是一种适用于大豆玉米带状复合种植模式的播种设备。其主要结构包括播种箱、气吸式种子分配器、开沟器、覆土器、镇压器、行走装置等。播种箱负责存储种子,并将其均匀地输送到气吸式种子分配器。播种箱通常采用模块化设计,便于更换不同种子的播种模块。气吸式种子分配器是气吸式播种机的核心部件,负责将种子从播种箱中吸入,并按照一定的行距和株距进行分配。气吸式种子分配器具有分配精度高、种子损伤小等优点。开沟器负责在田间开沟,为种子提供良好的生长环境。开沟器可根据土壤条件进行调整,以保证播种沟的深度和宽度。覆土器负责将种子覆盖土壤,使种子与土壤充分接触,有利于种子的发芽和生长。覆土器通常采用刮板式结构,可以实现精确的土壤覆盖。镇压器用于对播种后的土壤进行压实,使土壤与种子紧密结合,提高种子的发芽率和生长速度。行走装置负责带动整个播种机在田间移动,通常采用履带或轮式设计,具有良好的通过性和稳定性。该机械设备具有较高的播种效率,可在大范围内实现快速播种。可实现精确的行距和株距分配,保证播种质量。播种机采用气吸式种子分配器,相较于振动式播种机,能耗较低。同时,气吸式种子分配器在吸入种子的过程中,对种子的损伤较小,有利于提高种子的发芽率和生长速度。
②玉米-大豆带状间作施肥播种机
操作员通过控制手柄和按钮,手动控制播种机的运行,包括前进、后退、左右转向等。这种模式适用于小规模种植和小面积作业。播种机配备自动驾驶系统,通过预设的路线和参数,自动进行播种作业。这种模式适用于大规模种植和大规模作业,可提高作业效率,减少人力成本。操作员通过遥控器远程控制播种机,实现播种作业。这种模式适用于复杂地形和环境,如山地、湿地等,可以减少人员直接接触危险环境和降低劳动强度。该种机械设备播种速度可调,通常在1~5km/h之间。根据土壤条件、种子大小和作业要求,调整合适的播种速度。株距和行距可根据种植要求进行调整,一般为30~100cm。株距和行距的准确性对作物的生长和产量有很大影响。施肥量可通过肥料箱的容量和肥料输送系统进行调整,通常为5~20kg/亩。施肥量应根据土壤养分含量、作物需求和肥料种类进行合理调整。播种深度对种子的发芽率和生长速度有很大影响。播种深度在2~5cm之间。根据土壤条件和作物需求,调整合适的播种深度。镇压器可根据土壤条件进行调整,以保证播种后的土壤压实程度。过度的压实会抑制种子的发芽和生长,过轻的压实则不利于土壤与种子紧密结合。
4、科学播种
在山西省长治市进行大豆玉米带状复合种植时,可选择在4~5月之间进行播种。具体日期需根据当地气候、土壤条件以及市场需求进行调整。播种时大田的土壤含水量低于60%,对于土壤墒情不足的要及时进行造墒播种。按照所选择的带状复合种植模式,选择相对应的玉米大豆带状播种机,一次性完成开沟播种施肥等工作,玉米和大豆的播种深度分别控制在3~5cm和2~3cm,先播种玉米,再播种大豆。结合播种还需要做好种肥的施入工作。玉米选择使用高氮环控释肥,每亩使用量控制在50~65kg大豆选择使用低氮环控释肥,每亩使用量控制在15~20kg,分别在玉米带两侧和大豆行间开沟施肥,施肥深度控制在3~5cm。
5、大田管理
①间苗、定苗
间苗是为了消除拥挤,保证作物个体生长,提高群体产量。在操作过程中应该观察作物生长速度,确定间苗时机。通常在玉米和大豆生长到3~4叶期时,进行间苗。间苗前要确保土壤水分在50%~60%,避免干旱或过度湿润导致间苗困难。定苗是为了保持适当的种植密度,提高作物产量。玉米大豆的定苗通常在玉米和大豆生长到5~6叶期时进行。间苗和定苗通常采用手动间苗方式,间除生长缓慢、病虫害严重、弱苗等。间苗时,要注意保留均匀分布的植株,确保种植密度适宜。定苗时根据作物生长情况,去除病虫害严重、生长不良的植株,保留健壮植株。定苗过程中,要保持植株间距离均匀,以保证光照、水分和养分的充分利用。
②水肥管理
玉米大豆复合种植模式之下,应该科学精细化,开展水肥管理,确保施肥能够满足玉米和大豆植株的生长需求,玉米在追肥时应该把控玉米生长期和大喇叭口期。在玉米生长到5~6叶期时进行一次追肥,10~12叶期进行第2次追肥,在玉米8~10cm两侧分别追施尿素10~15kg。此阶段大豆不需要追施氮肥,可适当追施磷肥和钾肥。大豆在开花前每亩追施磷酸二铵8~10kg,在距离大豆植株8~10cm处开沟深入施肥,深度控制在5~8cm。在玉米和大豆生长发育阶段结合施肥,还需要做好妥善有效的灌溉处理,确保玉米生长发育的关键时期,田间持水量能够达到65%~70%。
6、玉米大豆病虫害防治
①大豆根腐病
大豆根腐病是一种常见的大豆病害,发病后会对大豆的产量和质量造成严重影响。大豆根腐病主要发生在幼苗期,发病初期,大豆植株生长缓慢,叶片发黄,根部出现褐色斑点。随着大豆植株的成长,病害逐渐加重,叶片枯萎,植株矮化,根部腐烂,严重时整株死亡。大豆成熟期,病株结荚减少,豆荚变小,豆粒不饱满,严重影响产量和品质。防控该种病害,推荐使用20%速灭杀丁乳油1000倍液或2.5%功夫乳油2000倍结合新高脂膜800倍液进行喷雾防治。
②大豆霜霉病
大豆霜霉病发病之后在叶面出现小黄点,颜色逐渐变为褐色或紫色,或者叶片上出现细小的橙色斑点,斑点逐渐扩大并融合,形成不规则的灰白色或褐色斑块。随着病情进一步加重叶片上出现黑色小颗粒,这些颗粒是病菌产生的孢子。染严重时,叶片可能会变黄、枯萎并掉落,导致植株凋萎。大豆霜霉病的症状通常从下部叶片开始出现,然后逐渐向上蔓延。该病菌需要湿润的环境才能生存和繁殖,因此在潮湿的气候条件下,发病速度较快。及早发现和采取控制措施可以帮助减少病害对大豆产量的影响。该种病害可以使用50%福美双可湿性粉剂500~800倍液或75%甲霜灵可湿性粉剂500~1000倍液或77%氢氧化铜可湿性粉剂1000倍液。
③大豆食心虫
大豆食心虫成虫为小型蛾子,翅膀上有深浅不一的斑纹,身体呈红褐色。幼虫为白色或黄色,身体弯曲,有明显的黑色斑点。幼虫吐丝卷叶,严重时可吃光叶片仅剩叶脉。幼虫食叶,吐丝卷叶,严重时可吃光叶片仅剩叶脉。在大豆结荚期,食心虫幼虫会咬破豆荚或者从绿色嫩荚缝钻入,未成熟的豆粒也会被咬食。轻则豆粒上会有沟状出现,重则豆粒能被咬食一半左右,最终导致豆粒残缺,产量和质量受影响。大豆食心虫推荐用20%倍硫磷粉剂或2%杀螟松粉剂或用3%混灭威粉剂,每亩用1.5~2kg,进行粉喷处理。
④玉米大小斑病
玉米大斑病又称条纹病、煤条病、枯叶病、叶斑病等。主要危害玉米的叶片、叶鞘和苞片。叶片感染时,先出现水渍蓝灰色斑点,然后沿叶脉向两端蔓延,边缘形成深褐色斑点,中心形成浅褐色斑点或蓝灰色斑点。后期病变常呈纵裂状。严重时,病斑融合,叶片变黄死亡。湿的时候斑点上有很多灰黑色的霉层。叶子的下部是第一个病害。玉米小斑病又称斑点病,主要为害玉米叶片。发病初期,叶片上出现椭圆形或近圆形的褪绿斑点,直径约为2~5mm。随着病害发展,斑点逐渐扩大,呈黄褐色或褐色。严重时,多个病斑相互连接,导致叶片枯死。玉米小斑病的病斑较小,通常小于1cm。发病初期,喷施75%百菌清可湿性粉剂800倍液或亩用70%甲基托布津可湿性粉剂50~100g兑水50kg进行喷雾,每隔10天喷1次,连喷2~3次。
⑤玉米粘虫
玉米粘虫成虫个体长约2~3mm,体色通常为灰绿色或黄绿色。它们具有细长的身体和长触角,常聚集在叶片的背面。粘虫通过吸食植物的汁液来获取养分,导致叶片出现不同程度的损害。初期,受害叶片上可能出现黄化斑点或黄化区域。随着虫口的进一步吸食,叶片逐渐脱水、萎缩,并呈现出较明显的黄化或褪绿症状。粘虫吸食植物汁液后,会排泄一种叫作蜜露的植物汁液。蜜露会附着在叶片上,使叶片变得粘腻,也容易引发黑粉菌等真菌的感染,进一步加重叶片的损伤。另外,玉米粘虫还是一种重要的病毒传播媒介。它可以携带多种病毒,如玉米花叶病毒,将病毒通过口器传播到健康植株上,导致病毒病的发生。防控该种害虫可以每亩用2.5%敌杀死、2.5%功夫乳油或4.5%高效氯氰菊酯20~30mL兑水30kg均匀喷雾,或者使用灭幼脲3号1500倍液进行叶面喷雾。
7、科学收获
在收获过程中推荐采用先收获大豆后收获玉米的方式,所选择的大豆收获机的整体宽度不能够大于玉米带间,距留茬高度应该低于大豆的最低结荚高度。大豆收获之后选择使用玉米联合收获机进行玉米收获并进行秸秆还田处理。
三、效益分析
玉米和大豆带状复合种植能够充分利用土地资源,提高单位面积的产量。玉米在生长初期需要较多氮肥,而大豆具有固氮作用,能够为玉米提供充足的氮肥,从而提高玉米的产量和品质。同时,大豆作为豆科植物,具有较好的抗病虫害能力和适应性,有利于降低病虫害对玉米的影响,进一步提高农业产量。山西省长治市大范围的开展了玉米大豆带状复合种植技术示范推广。其中,武乡县张庄村示范田采用2+3种植模式,大豆品种为东豆1号,玉米品种为太育1号,其中示范田大豆荚多粒饱,玉米穗大籽满,经专家组现场收割、脱粒、测水分、称重后测算,产量达到同地区领先水平。壶关县绍良村示范田采用2+4种植模式,大豆品种为东豆1号,玉米品种为晋玉39号,大豆密植粒多,玉米产量稳定。长子县中郜村示范田突出艺机种一体化,采用4+6种植模式,大豆品种为东豆1号,玉米品种为潞玉1525,大豆玉米长势喜人、喜获丰收,起到了试验示范引领作用。带状复合种植技术有利于共享农资、农机等资源,减少了农业生产成本。同时,通过集中连片流转耕地,有利于农业机械化作业,进一步提高生产效率。
综上所述,玉米大豆带状复合种植技术的有效应用是现代科学技术不断深入创新发展的产物,相较于传统的单一种植方式,该种种植模式不仅可以保证农作物的产量品质,而且还能够为种植户带来前所未有的经济效益。基于此,就需要结合所在地区的气候特征,充分发挥大豆玉米带状复合种植的最大应用效能,深入加强种植技术的研究和攻关,准确掌握各项操作技术流程,进一步推动农业经济的可持续发展。
(作者单位:046000山西省长治市植物保护植物检疫站)