玉米——大豆带状复合高效种植关键技术研究

玉米——大豆带状复合高效种植关键技术研究

周新宇

马庙镇农业农村综合服务中心 山东 济宁 272202

摘要：玉米—大豆带状种植模式是通过了农业实践及科研工作者在无数次生产实践中而归纳总结出来的一种适合大豆和玉米这两种粮食作物生长的农业生产模式。玉米和大豆同时生长发育，互不遮挡阳光，互不争抢土壤养份，可以实现两种作物的正常生长发育，并且使各自的产量达到最大化程度的一种复合型农业种植模式，实现大豆和玉米的双高产、双丰收。

关键词：玉米—大豆带状;间作;土壤环境;产量;生产效益;

农业生产中通常是将长势较高的喜阳作物与较矮的喜荫作物搭配种植，两种农作物有较长的共同生长期，两种作物之间可以形成良好的时空层次的复合种植群体，通风透光，实现农田资源和空间上的最大化利用，提高产量。

玉米是我国主粮作物之一，在我国种植面积广泛。大豆是我国重要的粮食作物与经济作物，但是大豆种植单产与发达国家还有一定的差距。玉米—大豆带状高效种植模式是典型的间作种植模式之一，该模式的经济效益及生态效益较为显著，可以促进生物群产量及效益的提升，不同作物的相互作用可以改善土壤环境，减缓土壤表层水分蒸发，提高水分利用效率与氮肥利用效率，为农业高效、可持续发展提供新的途径。该模式还被写入中央一号文件中，因此，发展玉米—大豆带状高效种植模式具有重要意义。

1 玉米—大豆带状高效种植模式定义

玉米—大豆带状高效种植模式是在传统的玉米—大豆间作模式的基础上创新发展而来的，田间结构示意图如图1所示。采用玉米—大豆带状复合种植，让玉米等高位作物具有边行优势，扩大大豆的受光空间，实现玉米与大豆之间的和谐共生。

玉米、大豆在我国东北地区、黄淮海地区及西南地区都有广泛的种植，但是不同地区由于积温、气候条件、种植模式及特色优势作物不同，因此进行玉米—大豆带状高效种植模式田间技术参数具有很大的差异，以西南地区玉米—大豆带状高效种植模式为例，玉米—大豆带状高效种植模式技术参数如表1所示。

图1 玉米—大豆带状高效种植模式田间示意图  

2 对土壤环境的影响

2.1 玉米—大豆带状高效种植对土壤养分的影响

作物生长所需的养分主要是作物根系吸收土壤中的养分进而为作物地上部分提供营养物质。玉米—大豆带状高效种植中，由于两种作物根际微环境不一致，与单一作物相比，玉米—大豆带状复合种植具有更加丰富的根际土壤环境，可以促进土壤中微生物多样性，促进作物根际土壤中的养分转换与循环，改善土壤肥力，提高农田生态系统的稳定性(表2)。相关研究表明，玉米—大豆带状复合种植中可以增加土壤有机质含量，相比于作物单一种植，玉米—大豆带状复合种植中，土壤地表20 cm左右的有机质含量提升了4%～8%左右，土壤10～20 cm有机碳含量显著增加。主要原因是由于大豆根瘤系统可以分解土壤中的有机物，促进土壤微生物菌群数量的增加，促进土壤残留物等的分解与养分转化，进而增加了土壤中的有机质及有机碳含量。豆科植物可以显著提高土壤中的全氮含量、碱解氮含量、硝态氮含量及铵态氮量，同时可以减轻土壤氮含量向土壤深层的淋溶风险，减少氮肥的损耗，进而提升土壤氮含量。

3 对作物产量的影响

不同作物之间的复合种植可以提高农田生态系统的生产力及资源利用效率，符合重要体系中作物之间的相互竞争力，可以提高土壤养分利用率增加作物产量。相关研究均表明，复合种植下的作物产量比单一作物种植的产量更加稳定，可以改善作物的光合效应，增加作物叶片的叶绿素含量，延缓叶片衰老，增加作物叶片的光合速率，促进作物生长，实现农业的提质增产(表3，表4)。玉米—大豆带状高效种植模式可以利用空间自然需求实现对光照、养分、水分的充分利用，增加农田生态环境的生物多样性，进而提高生态系统的稳定性。

表1 玉米—大豆带状高效种植模式技术参数表 

表2 不同处理对土壤养分的影响 

表3 不同处理对玉米产量及产量构成因素的影响 

表4 不同处理对大豆产量及产量构成因素的影响 

4 效益分析

4.1 经济效益

与传统玉米、大豆单独种植相比，玉米—大豆带状再种植前需要进行专项设备投入与专业的管理，是一项高投入与高产出的农业生产工作。本研究对试验期间不同生产方式下的生产投入成本和农业生产效益进行对比分析，结果如表5所示。采用玉米—大豆带状种植模式下，玉米和大豆的单产都有所提高，投入方面每公顷减少了225～375元。通过综合对比总产出效益可知，与玉米和大豆单独种植相比，玉米—大豆带状种植模式下，每公顷产出效益分别提高了1 770元和1 320元左右。因此，采用玉米—大豆带状种植可以显著提高农户的经济收入。

表5 产值、投入和净收益对比结果 

单位:元·hm-2

4.2 生态效益

在农田生态系统中，作物种类越复杂，营养结构越合理，农田生态系统的自我调节与自我修复能力越强，农田生态系统抵抗力与稳定性越高。玉米—大豆带状高效种植模式中，带状复合种植使农田生态系统中在空间上形成垂直结构，可以提高单位农田土壤的有效光合面积，提高光能利用率。大豆的根瘤中含有根瘤菌可以固氮，可以减少氮肥的用量，在提高土壤肥力的同时减少化肥农药的投入使用，减少对农田生态系统造成的生态环境污染与破坏，可以带来良好的生态效益。

4.3 社会效益

农业科学技术的进步不仅可以保障我国粮食安全，提高我国粮食储备量，另一方面，农业科学技术的进步对于社会进展的贡献率可以达到27%左右，直接影响我国粮食蔬菜的出口量，对我国畜禽养殖等也会产生一定的促进作用。高效的科学技术及种植模式的推广，可以显著提高粮食产量，节省土地资源，对于保障我国粮食安全具有重要意义，实现农业增产增收，是保障社会稳步发展的重要条件之一，促进农业和科普共振，人才效应、科技效应、产业效应及社会效益逐步显现，为科技创新与提升注入新的活力。

5 结论

针对玉米—大豆带状高效种植模式对土壤环境及大豆、玉米产量及构成因素的影响，分析玉米—大豆带状高效种植模式带来的经济效益、生态效益及社会效益，研究结果旨在为提升玉米—大豆带状高效种植模式的推广提供理论基础，对于保障我国粮食安全、农业增产增收具有重要意义。

参考文献

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[3]袁嘉磊．玉米大豆不同间作模式群体生理基础及适宜性研究[D]．呼和浩特:内蒙古农业大学，2021.