沂南县大豆玉米带状复合种植试验研究

陈 宏

（山东省沂南县农业技术推广中心 山东沂南 276300）

粮食安全是国家安全的基石。 党的十八大以来，中共中央和国务院提出了“以我为主，立足国内，确保产能，适度进口，科技支撑”的国家粮食安全战略，陆续出台了一系列的确保粮食安全生产的政策措施和文件。 玉米在我国粮食和饲料生产中占有重要地位，也是我国三大粮食作物之一。 大豆是我国重要的油料作物和动物饲料的来源。 玉米和大豆在我国的粮饲结构中的需求量很大，由于耕地面积有限，相当长的时间内依靠单独种植玉米、单独种植大豆，往往很难满足国内对这两种农产品的需求。 我国常年玉米种植面积4.2×107hm2、大豆种植面积8.0×106hm2，根据官方统计，2021 年我国玉米产量2.725 5×108t，同年玉米进口2.835×107t，进口占总产量的10.40%；大豆产量1.64×107t，进口9.652×107t,大豆产量占进口的16.99%。我国成为世界上最大的大豆进口国，大豆长期依赖进口影响了国家的粮食安全水平。 据专家统计，现阶段我国对玉米和大豆的消费需求巨大，加上我国有限的耕地条件下， 玉米和大豆的生产要实现同时自给自足还不现实。 玉米和大豆是同季作物，存在着相互争地的矛盾，只有协调发展玉米和大豆生产，才能有效地应对中美之间的贸易摩擦，减少对我国粮食安全的威胁，间套作是有“生态可持续，集体利用资源”等利于粮食生产的因素。

带状复合种植是利用作物合理的间作比例，实现重新分配资源，合理配置作物种植时间和空间，充分利用多种环境资源来改良立地土壤提高产量的栽培方式，因此研究大豆玉米带状复合种植，探索适合沂南县的大豆玉米带状复合种植新模式有重要意义。 2018 年以来， 国家对玉米大豆带状复合种植模式的政策支持力度不断加大， 2019 年将玉米大豆带状复合种植技术列为国家振兴大豆计划重点推广技术；2020 年中央1 号文件提出要加大对玉米、 大豆间作新农艺推广支持力度； 2022 年中央1 号文件再次提出要在黄淮海、西北、西南等地区推广玉米大豆带状复合种植技术。 中央财政设置玉米大豆带状复合种植的补贴资金予以扶持该技术的规模化经营。2022 年山东省农业农村厅制定了《2022 年全省大豆玉米带状复合种植项目实施方案》， 陈小龙提出了大豆玉米带状复合种植模式与技术； 陈思念提出大豆玉米带状复合种植杂草防控技术研究。 王昕彤对大豆玉米带状复合种植技术中以地域划分的间作或套作种植模式及其经济效益进行了分析， 对大豆和玉米适宜品种按地区进行了阐述， 对田间配置参数中的带宽、行比、带间距、密度与播期按种植模式进行了归纳， 着重对国内外播种机械和大豆玉米带状复合播种机进行探究。 前人对大豆玉米带状复合种植主要从2 个方面展开研究：一是以该技术的创始人，四川农业大学的杨文钰为代表， 主要研究大豆玉米带状复合种植的技术及优势， 包括大豆玉米带状复合种植的除草剂、播种机等；二是以吕爱淑等为代表的着重研究大豆玉米带状复合种植试验点的成效、不同的试验地区适宜配套品种、间套作规范种植等。应用于我国西南、 西北中原地区的大豆玉米带状复合种植高产高效栽培技术取得了良好的效果， 带状复合种植的玉米产量与单作的玉米产量基本相当，且多收获一季大豆。

目前， 山东省大豆玉米带状复合种植技术进入瓶颈期， 现有的大豆玉米带状复合种植技术模式未能充分发挥作物间套作复合种植模式的生产优势，表现为带状复合种植的产量不高，农户积极性不高，播种、田间管理及收获等环节费工费时。 本文作者根据山东沂南县的气候特点， 探索本地的大豆玉米带状复合种植高产栽培技术， 旨在为本地区农业高产高效提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试大豆品种为齐黄34（品种来源：山东五岳登海种业公司）、郑单958（品种来源：山东五岳登海种业公司）。 供试的大豆、玉米材料均为黄淮海地区现阶段生产上大面积种植的主推品种。

1.2 试验地基本情况

本试验于2021-2022 年、2022-2023 年在沂南县进行。 大田面积10.0 hm2， 该试验地块平均海拔285 m，年平均气温13.4℃，年均降水量680 mm2，平均蒸发量1 646 mm。供试地块前茬为小麦，土壤为棕壤土质，耕作层平均有机质1.1%、速效氮78 mg/kg、速效钾85 mg/kg、速效磷62 mg/kg，pH 6.2。亩施用基肥复合肥100 kg、有机肥8 000 kg。小麦收获后施肥、耕翻地、整平待用。

1.3 试验设计

1.3.1 试验处理 本试验设置3 个处理， 玉米大小行双行交错种植和大豆复合种植模式、 玉米大小行双行平行种植和大豆复合种植模式、 玉米等行距种植和大豆复合种植模式。 每一个处理玉米的种植模式不同，加上和大豆的复合带状种植，作为本试验的3 个处理。 处理1：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用双行交错稀植种植模式，玉米带宽120 cm，种植4 行；处理2：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用双行交错稀植种植模式，玉米带宽120 cm，种植4 行；处理3：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用双行交错稀植种植模式，玉米带宽120 cm，种植4 行。 3 个处理中的大豆均采用行距40 cm、 株距8 cm 的等行距种植模式， 大豆带宽120 cm， 种植4 行， 大豆和玉米间距60 cm，即“4+4”大豆玉米带状复合种植模式，每亩种植大豆9 260 株、种植玉米2 963 株。 以大豆（CK1）、玉米（CK2）单作作为对照。

1.3.2 田间设计 每个处理设置3 次重复， 加上对照共12 个小区，各小区随机排列。每个小区长10 m、宽12 m。每个小区有3 个玉米带，玉米按照3 个处理的玉米种植模式种植，有3 个大豆带，另外有1.2 m宽的保护道路。 对照玉米单作采用长10 m、宽12 m的等行距种植方式；大豆单作采用长10 m、宽12 m的等行距种植方式。

1.3.3 田间调查记录 调查大豆、 玉米生育期间的农艺性状调查；收获后进行室内调查，并计算大豆和玉米的产量，进行经济效益分析。

1.4 田间管理

本试验大豆用种和玉米用种均不采取种衣剂拌种。 播种前精选种子，剔除病粒等不合乎试验要求的种子， 确保种子发芽率和田间出苗率。 播种时间为6 月10-20 日，选择晴天的上午，地温稳定在7.5℃，人工点播。0～30 cm 耕作层土壤相对湿度在75%左右时按试验要求进行播种。 田间管理同大田。

9 月10-15 日选择晴天上午收获，每个试验小区按5 点取样法选取单株，其余的全部收获，以便统计小区产量。

2 结果与分析

2.1 大豆玉米带状复合种植中的大豆农艺性状

由表1 可知，处理间的大豆农艺性状差异很小；与对照相比较，各个农艺性状差异较大，各处理的株高、有效分枝、有效荚数、总荚数、单株总粒数、单株籽粒质量、 千粒重等均比CK1 高。 其中平均每荚粒数、 单株总荚数、 单株籽粒重、 千粒重这5 个农艺性状处理均显著高于CK1。 处理的平均每荚粒数为2.6 粒，比CK1 的2.2 粒多0.4 粒；处理的单株总粒数为100.7 粒， 比CK1 多6.2 粒； 处理的单株籽粒质量为194.6 g， 比CK1 高19.0 g； 处理的千粒重为256.4 g，比CK1 高17.7 g。 大豆玉米带状复合种植中的大豆平均单产180.21 kg/亩，单作大豆的平均单产162.59 kg/亩，处理比CK1 增产17.62 kg/亩。

表1 大豆的农艺性状

2.2 大豆玉米带状复合种植中的玉米农艺性状

由表2 可知， 处理1 玉米大小行双行交错种植模式和大豆复合种植的玉米主要农艺性状穗长、穗粗、穗行数、产量均最高；处理2 玉米大小行双行平行种植和大豆带状复合种植的穗重、行粒数最高，产量第二； 处理3 玉米等行距种植和大豆带状复合种植的农艺性状和产量最低。3 个处理的株高、穗位高、穗粗与CK2 的差异较小；3 个处理的穗长、 穗行数、秃顶长度这3 个指标与CK2 差异较小；处理的穗重、行粒数、穗粒数、百粒重这4 个指标与CK2 有一定的差异；3 个处理的倒伏率为0，CK2 的倒伏率为2.3%；3 个处理空秆率为0， CK2 空秆率为0.7%。 3 个处理的大豆玉米带状复合种植的玉米单产平均为587.90 kg/亩， CK2 单产570.62 kg/亩，即大豆玉米带状复合种植对玉米产量影响不大，3 个处理间的单位面积玉米产量与CK1 产量接近，仅增产17.28 kg/亩。

表2 玉米的农艺性状

2.3 大豆玉米带状复合种植的产量及产值

由表3 可知，CK1 产量162.59 kg/亩， 大豆玉米带状复合种植的大豆产量为180.21 kg/亩， 每亩增产大豆17.62 kg； CK2 产量570.62 kg/亩， 大豆玉米带状复合种植玉米产量587.9 kg/亩， 每亩增产玉米17.282 kg； 大豆玉米带状复合种植的复合产量为768.11 kg/亩，比单作大豆和玉米增产34.9 kg/亩；大豆单作产值991.15/亩、 玉米单作产值1 528.54 元/亩，大豆玉米带状复合种植产值2 661.53 元/亩， 这比单作玉米、单作大豆总产值增加141.838 元/亩。

表3 不同栽培模式大豆、玉米的产量及产值

单作大豆的经济系数为13.2， 单作玉米的经济系数为46.5，本试验种植中的大豆经济系数为12.5，这比单作大豆时下降了0.7。 说明大豆玉米带状复合种植增加了大豆产量的同时， 显著提高了大豆的生物产量；本试验中玉米经济系数为54.3，比CK2 提高了7.8，经济系数提高，玉米产量也增加，说明带状复合种植经济产量提高幅度高于生物产量的提高。

3 讨论与结论

3.1 讨论

（1）大豆玉米带状复合种植试验中，对大豆农艺性状的影响较大。 本试验采用3 种玉米种植方式和大豆的复合种植作为处理，“4+4” 即4 行大豆和4 行玉米间作模式，在大豆和玉米共生期间，两者相互促进，大豆产量比单作时增产10.84%，增产显著。 原因是玉米的间作为大豆提供了较好的田间小气候，大豆生育期间产生的根瘤菌的优势得到了充分的发挥，“4+4” 大豆玉米带状复合种植模式实现了作物耕作层土壤用养结合的效果，2022 年8 月、2023 年8 月，山东沂南县均有较大降水， 这种种植模式对耕作层土壤及养分起到了很好的保护作用， 这与侬然岚的研究结论一致。 获得高产是大豆玉米带状复合种植最终目标，但作物产量除了受立地土壤、环境气候、耕作栽培措施等影响较大外， 可能与大豆品种有着很大关系。 齐黄34 号是山东省生产推广的优良品种，曾实现单作380 kg/亩的极高产量，但不一定适合大豆玉米带状复合种植使用， 这与徐子媛的研究结论类似。

（2）大豆玉米带状复合种植试验中，对玉米农艺性状的影响较小。 本试验采用的“4+4”即4 行大豆和4 行玉米间作模式，在大豆和玉米共生期间，玉米采用大小行双行交错稀植模式和大豆带状复合种植处理，玉米产量、大豆产量均最高，玉米大小行双行平行种植和大豆带状复合种植的玉米产量和大豆产量次之，玉米等行距种植和大豆带状复合种植玉米、大豆产量最低。 3 个处理玉米的亩株数与单作相当，本试验采用的是一次性施足底肥的施肥方式， 势必会增大单位面积内的施肥量，造成前期肥料过量，后期肥料不足，苗期营养过剩、植株旺长，生育后期雨水溶淋造成肥料损失而出现脱肥现象， 这与侯立霞的研究结论一致。 本试验的3 个处理玉米增产较少，说明该复合种植模式对玉米产量的影响不大， 单位面积下玉米与单作种植产量接近。 要想搞好复合种植，重点在于协调管理。尤其是在大豆玉米带状复合种植中，玉米的大喇叭口期（7 月至8 月底）的二次补充肥料显得尤为重要， 另外针对玉米和大豆的差异化的灌溉也是提升产量的关键措施。

3.2 结论

（1）“4+4”大豆玉米带状复合种植模式中，采用玉米大小行双行交错种植和大豆带状复合种植模式是山东省沂南县的最佳种植模式。 小麦收获后立即施肥旋耕整地进行播种， 是齐黄34 的最佳播期，同等地力条件下， 大豆玉米带状复合种植模式能最大限度地发挥玉米的边行优势， 同时又可增加大豆植株采光，大豆增产10.84%，玉米增产3.00%，增加产值141.838 元/亩。玉米大豆带状复合种植模式对大豆产生明显的增产效果，实现了带状复合种植玉米产量与单作相当，多收一季大豆的目标。

（2）本试验采用的玉米大小行双行交错种植和大豆带状复合种植模式，增加了玉米的种植密度。 在大豆玉米共生期内， 玉米能较好地利用光温水热气候资源，实现玉米高产，并为大豆提供了较好的生长发育环境。 不同地区和不同种植模式还需要进行更多的田间试验， 探索符合当地生产条件的大豆玉米带状复合种植模式的行比、株距、播种深度、施肥、灌溉等农艺措施，补充和完善当前的带状复合种植技术。