玉米大豆带状复合种植模式产量与效益研究

作者：杨科 徐红丽 许靖宜 杨新田 吴玲玲 杜永娜

摘 要：对玉米大豆带状复合种植模式在实际生产中的产量和效益进行了研究。结果表明，在玉米大豆带状复合种植模式下，玉米产量与净作玉米相当，多收大豆1 864.2 kg/hm2,效益比单作玉米高出6 123.84元/hm2,增收39.27%;该模式破解了间作套种作物不能高产难题，基本实现了全程机械化，在提高经济效益的同时，降低了劳动成本，表现出较好的经济效益和社会效益，具有很好应用推广前景。

我国大豆年消费量在1.1亿t左右，而国内大豆总产在1 600万t左右，因此约90%大豆需进口，供需矛盾突出。玉米大豆带状复合种植模式是四川农业大学杨文钰教授团队研究创新的一项栽培模式，该模式通过“选配良种，扩间增光，缩株保密”核心技术，可实现在保证玉米基本不减产的情况下，增收一季大豆，对提高复种指数和土地产出率、扩大大豆生产、实现玉米大豆双丰收意义重大[1]。2020年河南省郑州市农业技术推广站引进该种植模式，在新郑市开展试验示范，为该模式在当地大面积推广提供相关技术依据。鉴于此，笔者研究了玉米大豆带状复合种植模式在实际生产中的产量和效益。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在新郑市瑞博农机专业合作社流转地(城关乡薛庄村)进行，试验地面积4 hm2。土壤有机质含量27.1 g/kg, 全氮含量1.11 g/kg, 有效磷含量34.8 mg/kg, 速效钾含量186 mg/kg, 缓效钾含量781 mg/kg, 为中等偏上土壤肥力。土壤质地为壤土偏黏。前茬作物为冬小麦平安11,产量为6 300 kg/hm2。

1.2 供试品种

玉米品种为德单5号，由北京德农种业有限公司选育，成株株型紧凑，夏播生育期100 d左右，为高产、耐密、抗倒品种；大豆品种为齐黄34,由山东省农业科学院作物研究所选育，夏播生育期平均108 d, 株型半收敛，具有高产、稳产、优质、多抗、广适、适合机械化生产等特点。

1.3 试验设计

采用2∶4间作复合种植模式，即种2行玉米、4行大豆。玉米宽行2.1 m, 窄行0.45 m, 大豆行距0.30 cm, 玉米大豆间距0.60 m(图1)。对照为纯作模式，即常规种植，其中单作玉米，行距为60 cm, 株距为22 cm。

1.4 关键技术环节

1.4.1 秸秆还田。

前茬小麦收获进行秸秆粉碎还田，播种前进行整地灭茬。

1.4.2 种子处理。

玉米采用包衣种子，大豆播种前用噻虫嗪·溴氰虫酰胺悬浮种衣剂(40%福亮)进行拌种。

1.4.3 种肥同播。

采用河北农哈哈机械集团有限公司生产的2BYFSF-6型玉米大豆免耕施肥播种机进行铁茬播种。该机可实现一次完成开沟、施肥、播种、覆土、镇压等多项作业[2]。采取种肥异位同播，玉米播种量30 kg/hm2,大豆播种量60～75 kg/hm2;玉米底肥采用45%复合肥(15-15-15)600 kg/hm2,大豆底肥采用45%复合肥(15-15-15)300 kg/hm2。纯作模式，玉米播种按照22 cm(株距)×60 cm(行距)进行种肥异位机械化精播。

1.4.4 化学除草。

播种后出苗前，采用50%乙草胺乳油3 000～4 500 mL/hm2 + 330 g/L二甲戊灵乳油2 250～3 000 mL/hm2,对水450～600 kg/hm2进行封闭除草；出苗后，应根据田间杂草情况，选用合适药剂进行定向除草，喷施除草剂时，利用分带喷雾机进行采取物理隔离方式进行定向喷雾，防止产生药害。一般在玉米3～5叶期，采用28.8%焑嘧·莠去津油悬剂1 200～1 500 mL/hm2,对水450～600 kg/hm2实施玉米田茎叶定向除草；在大豆2～3片复叶期，采用10.8%高效氟吡甲禾灵(高盖)乳油525 mL/hm2+20%乙羧氟草醚乳油450～600 mL/hm2,对水450～600 kg/hm2进行大豆田定向除草。

1.4.5 肥水管理。

播种至出苗墒情适宜，出苗较好；玉米大喇叭口期结合浇水追施尿素225～300 kg/hm2。在大豆分枝期和初花期，采用5%烯效唑可湿性粉剂375～750 g/hm2,对水600～750 kg/hm2喷施茎叶控旺长。开花结荚期遇旱及时浇水，提高百粒重。在大豆生育后期，采用钼氨酸450 g/hm2或硼肥375 g/hm2对水600～750 kg/hm2叶面喷施2～3次，防止早衰。

图1 玉米大豆带状复合种植模式图(2∶4)

1.4.6 病虫害防治。

玉米大喇叭口期或大豆花荚期病虫害发生较集中时，用甲维盐乳油150 mL,对水450～600 kg/hm2均匀喷雾处理，每隔10 d喷1次，连续喷2次，兼顾防治草地贪夜蛾、豆荚螟、点蜂缘蝽等害虫；大豆霜霉病发病始期，用氟吡菌胺·霜霉威悬浮剂900～1 125 mL/hm2对水450～600 kg/hm2进行喷雾防治。

1.4.7 适时收获。

根据玉米、大豆成熟情况适时收获。玉米选择自走式玉米联合收割机收获籽粒。大豆采用整机宽度在2 m以下的大豆联合收割机实施收获。

2 结果与分析

2.1 产量分析

由表1可知，间作模式下，玉米德单5号平均行距1.275 0 m, 平均株距0.107 m, 种植密度73 305 株/hm2,平均穗粒数438.9粒，百粒重31.0 g, 平均折合产量8 477.7 kg/hm2;大豆齐黄34平均行距0.637 5 m, 平均株距0.113 m, 种植密度133 470株/hm2,穗粒数58.1粒，百粒重26.9 g, 平均折合产量1 864.2 kg/hm2。纯作模式下，玉米德单5号平均行距0.600 0 m, 平均株距0.220 m, 种植密度75 750株/hm2,平均穗粒数435.1粒，百粒重30.0 g, 折合平均产量8 404.5 kg/hm2。由此可知，间作模式下，玉米产量较纯作玉米增产73.2 kg/hm2,与纯作玉米基本持平，且多收大豆1 864.2 kg/hm2。

表1 玉米大豆间作和纯作模式产量比较

种植模式 Planting pattern	品种名称 Variety name	平均行距 Average row spacing//m	平均株距 Average plant spacing//m	种植密度 Planting density 株/hm2	穗粒数 Grains per spike//粒	百粒重 100-grain weight//g	平均产量 Average yield kg/hm2
间作Intercropping	德单5号	1.275 0	0.107	73 305	438.9	31.0	8 477.7
	齐黄34	0.637 5	0.113	133 470	58.1	26.9	1 864.2
纯作Single maize cultivation	德单5号	0.600 0	0.220	75 750	435.1	30.0	8 404.5

2.2 效益分析

2.2.1 经济效益。

按2020年市场价玉米2.4元/kg、大豆4.8元/kg来计算，间作模式下，收获玉米8 477.7 kg/hm2、大豆1 864.2 kg/hm2,共可获得收入29 294.64元/hm2(表2)。扣除种子、化肥、农药、机播、机收等生产成本7 575 元/hm2后，可实现净收益21 719.64元/hm2。纯作模式下，玉米平均产量8 404.5 kg/hm2,可获得收入20 170.80元/hm2,扣除生产成本4 575元/hm2,可实现净收益15 595.80 元/hm2。由此可知，与单作玉米相比，间作模式的净收益增收6 123.84元/hm2,增收39.27%,经济效益显著。

表2 玉米大豆间作、纯作模式效益比较

模式 Patterns	品种 名称 Variety name	产量 Yield kg/hm2	单价 Price 元/kg	收入 Income 元/hm2	投入Input//元/hm2						纯收益 Net income 元/hm2
					种子 Seeds	化肥 Chemical fertilizer	农药 Pesticide	机播 Machine seeding	机收 Machine receiving	小计 Subtotal
间作	德单5号	8 477.7	2.4	20 346.48	675	1 800	600	300	1 200	4 575	15 771.45
Intercropping	齐黄34	1 864.2	4.8	8 948.16	600	600	600	0	1 200	3 000	5 948.10
	小计Subtotal	—	—	29 294.64	1 275	2 700	1 200	600	2 400	7 575	21 719.64
纯作Single maize cultivation	德单5号	8 404.5	2.4	20 170.80	675	1 800	600	300	1 200	4 575	15 595.80

2.2.2 社会效益。

由于存在田间管理不方便、机械化统一收获难、产量不高等原因，传统的玉米大豆套作逐年被当地农民群众淘汰。河南省郑州市农业技术推广站通过引进玉米大豆带状复合种植模式，通过核心技术和配套技术应用，破解了间作套种作物不能高产的难题，同时采用该技术配套的种肥播种机、分带喷雾机、小型收获机，也基本实现了全程机械化，在提高经济效益的同时降低了劳动成本，得到当地群众的一致好评，提高了农民和大户采用此模式的积极性。

2.2.3 生态效益。

大豆根部具有固氮作用，除为自身提供充足的氮素营养外，也能为玉米提供一部分氮素养分，可有效减少施氮量；大豆由于玉米的遮挡可避免部分害虫的侵害，减少农药使用量。

3 结论

玉米大豆带状复合种植模式可有效提高土地的利用率，更好地利用光能、空间资源，从而提高产量和经济效益，实现玉米大豆双丰收[3,4,5,6]。该试验表明，在玉米大豆带状复合种植模式下，玉米产量与净作玉米相当，多收大豆1 864.2 kg/hm2,效益比单作玉米高出6 123.84元/hm2,增收39.27%。同时，通过采用该技术模式配套的种肥播种机、分带喷雾机、小型收获机，基本实现了全程机械化，在提高经济效益的同时，降低了劳动成本。另外，该种植模式利用大豆根瘤菌固氮作用，起到培肥土壤效果，有效减少尿素使用量，降低使用肥料的成本[7]。 该研究结果显示，玉米大豆带状复合种植模式可作为当前保障玉米生产能力、提高大豆自给的新途径、新方式，在当地具有较好应用推广前景。该技术模式的核心技术为增加播种密度，提高玉米有效穗数和大豆有效株数[8],下一步需研究的重点是筛选适宜该种植模式的紧凑型玉米和耐荫型大豆品种，合理进行田间配置，改善群体通风透光条件，提高大豆产量[9,10],研究适用的玉米大豆田间除草剂及施药机械等。

参考文献：略