沂南縣大豆玉米帶狀復合種植試驗研究

陳 宏

（山東省沂南縣農業技術推廣中心 山東沂南 276300）

糧食安全是國家安全的基石。 黨的十八大以來，中共中央和國務院提出了“以我為主，立足國內，確保產能，適度進口，科技支撐”的國家糧食安全戰略，陸續出臺了一系列的確保糧食安全生產的政策措施和文件。 玉米在我國糧食和飼料生產中占有重要地位，也是我國三大糧食作物之一。 大豆是我國重要的油料作物和動物飼料的來源。 玉米和大豆在我國的糧飼結構中的需求量很大，由于耕地面積有限，相當長的時間內依靠單獨種植玉米、單獨種植大豆，往往很難滿足國內對這兩種農產品的需求。 我國常年玉米種植面積4.2×107hm2、大豆種植面積8.0×106hm2，根據官方統計，2021 年我國玉米產量2.725 5×108t，同年玉米進口2.835×107t，進口占總產量的10.40%；大豆產量1.64×107t，進口9.652×107t,大豆產量占進口的16.99%。我國成為世界上最大的大豆進口國，大豆長期依賴進口影響了國家的糧食安全水平。 據專家統計，現階段我國對玉米和大豆的消費需求巨大，加上我國有限的耕地條件下， 玉米和大豆的生產要實現同時自給自足還不現實。 玉米和大豆是同季作物，存在著相互爭地的矛盾，只有協調發展玉米和大豆生產，才能有效地應對中美之間的貿易摩擦，減少對我國糧食安全的威脅，間套作是有“生態可持續，集體利用資源”等利于糧食生產的因素。

帶狀復合種植是利用作物合理的間作比例，實現重新分配資源，合理配置作物種植時間和空間，充分利用多種環境資源來改良立地土壤提高產量的栽培方式，因此研究大豆玉米帶狀復合種植，探索適合沂南縣的大豆玉米帶狀復合種植新模式有重要意義。 2018 年以來， 國家對玉米大豆帶狀復合種植模式的政策支持力度不斷加大， 2019 年將玉米大豆帶狀復合種植技術列為國家振興大豆計劃重點推廣技術；2020 年中央1 號文件提出要加大對玉米、 大豆間作新農藝推廣支持力度； 2022 年中央1 號文件再次提出要在黃淮海、西北、西南等地區推廣玉米大豆帶狀復合種植技術。 中央財政設置玉米大豆帶狀復合種植的補貼資金予以扶持該技術的規?；洜I。2022 年山東省農業農村廳制定了《2022 年全省大豆玉米帶狀復合種植項目實施方案》， 陳小龍提出了大豆玉米帶狀復合種植模式與技術； 陳思念提出大豆玉米帶狀復合種植雜草防控技術研究。 王昕彤對大豆玉米帶狀復合種植技術中以地域劃分的間作或套作種植模式及其經濟效益進行了分析， 對大豆和玉米適宜品種按地區進行了闡述， 對田間配置參數中的帶寬、行比、帶間距、密度與播期按種植模式進行了歸納， 著重對國內外播種機械和大豆玉米帶狀復合播種機進行探究。 前人對大豆玉米帶狀復合種植主要從2 個方面展開研究：一是以該技術的創始人，四川農業大學的楊文鈺為代表， 主要研究大豆玉米帶狀復合種植的技術及優勢， 包括大豆玉米帶狀復合種植的除草劑、播種機等；二是以呂愛淑等為代表的著重研究大豆玉米帶狀復合種植試驗點的成效、不同的試驗地區適宜配套品種、間套作規范種植等。應用于我國西南、 西北中原地區的大豆玉米帶狀復合種植高產高效栽培技術取得了良好的效果， 帶狀復合種植的玉米產量與單作的玉米產量基本相當，且多收獲一季大豆。

目前， 山東省大豆玉米帶狀復合種植技術進入瓶頸期， 現有的大豆玉米帶狀復合種植技術模式未能充分發揮作物間套作復合種植模式的生產優勢，表現為帶狀復合種植的產量不高，農戶積極性不高，播種、田間管理及收獲等環節費工費時。 本文作者根據山東沂南縣的氣候特點， 探索本地的大豆玉米帶狀復合種植高產栽培技術， 旨在為本地區農業高產高效提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試大豆品種為齊黃34（品種來源：山東五岳登海種業公司）、鄭單958（品種來源：山東五岳登海種業公司）。 供試的大豆、玉米材料均為黃淮海地區現階段生產上大面積種植的主推品種。

1.2 試驗地基本情況

本試驗于2021-2022 年、2022-2023 年在沂南縣進行。 大田面積10.0 hm2， 該試驗地塊平均海拔285 m，年平均氣溫13.4℃，年均降水量680 mm2，平均蒸發量1 646 mm。供試地塊前茬為小麥，土壤為棕壤土質，耕作層平均有機質1.1%、速效氮78 mg/kg、速效鉀85 mg/kg、速效磷62 mg/kg，pH 6.2。畝施用基肥復合肥100 kg、有機肥8 000 kg。小麥收獲后施肥、耕翻地、整平待用。

1.3 試驗設計

1.3.1 試驗處理 本試驗設置3 個處理， 玉米大小行雙行交錯種植和大豆復合種植模式、 玉米大小行雙行平行種植和大豆復合種植模式、 玉米等行距種植和大豆復合種植模式。 每一個處理玉米的種植模式不同，加上和大豆的復合帶狀種植，作為本試驗的3 個處理。 處理1：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用雙行交錯稀植種植模式，玉米帶寬120 cm，種植4 行；處理2：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用雙行交錯稀植種植模式，玉米帶寬120 cm，種植4 行；處理3：玉米行距40 cm、株距33 cm，采用雙行交錯稀植種植模式，玉米帶寬120 cm，種植4 行。 3 個處理中的大豆均采用行距40 cm、 株距8 cm 的等行距種植模式， 大豆帶寬120 cm， 種植4 行， 大豆和玉米間距60 cm，即“4+4”大豆玉米帶狀復合種植模式，每畝種植大豆9 260 株、種植玉米2 963 株。 以大豆（CK1）、玉米（CK2）單作作為對照。

1.3.2 田間設計 每個處理設置3 次重復， 加上對照共12 個小區，各小區隨機排列。每個小區長10 m、寬12 m。每個小區有3 個玉米帶，玉米按照3 個處理的玉米種植模式種植，有3 個大豆帶，另外有1.2 m寬的保護道路。 對照玉米單作采用長10 m、寬12 m的等行距種植方式；大豆單作采用長10 m、寬12 m的等行距種植方式。

1.3.3 田間調查記錄 調查大豆、 玉米生育期間的農藝性狀調查；收獲后進行室內調查，并計算大豆和玉米的產量，進行經濟效益分析。

1.4 田間管理

本試驗大豆用種和玉米用種均不采取種衣劑拌種。 播種前精選種子，剔除病粒等不合乎試驗要求的種子， 確保種子發芽率和田間出苗率。 播種時間為6 月10-20 日，選擇晴天的上午，地溫穩定在7.5℃，人工點播。0～30 cm 耕作層土壤相對濕度在75%左右時按試驗要求進行播種。 田間管理同大田。

9 月10-15 日選擇晴天上午收獲，每個試驗小區按5 點取樣法選取單株，其余的全部收獲，以便統計小區產量。

2 結果與分析

2.1 大豆玉米帶狀復合種植中的大豆農藝性狀

由表1 可知，處理間的大豆農藝性狀差異很??；與對照相比較，各個農藝性狀差異較大，各處理的株高、有效分枝、有效莢數、總莢數、單株總粒數、單株籽粒質量、 千粒重等均比CK1 高。 其中平均每莢粒數、 單株總莢數、 單株籽粒重、 千粒重這5 個農藝性狀處理均顯著高于CK1。 處理的平均每莢粒數為2.6 粒，比CK1 的2.2 粒多0.4 粒；處理的單株總粒數為100.7 粒， 比CK1 多6.2 粒； 處理的單株籽粒質量為194.6 g， 比CK1 高19.0 g； 處理的千粒重為256.4 g，比CK1 高17.7 g。 大豆玉米帶狀復合種植中的大豆平均單產180.21 kg/畝，單作大豆的平均單產162.59 kg/畝，處理比CK1 增產17.62 kg/畝。

表1 大豆的農藝性狀

2.2 大豆玉米帶狀復合種植中的玉米農藝性狀

由表2 可知， 處理1 玉米大小行雙行交錯種植模式和大豆復合種植的玉米主要農藝性狀穗長、穗粗、穗行數、產量均最高；處理2 玉米大小行雙行平行種植和大豆帶狀復合種植的穗重、行粒數最高，產量第二； 處理3 玉米等行距種植和大豆帶狀復合種植的農藝性狀和產量最低。3 個處理的株高、穗位高、穗粗與CK2 的差異較??；3 個處理的穗長、 穗行數、禿頂長度這3 個指標與CK2 差異較??；處理的穗重、行粒數、穗粒數、百粒重這4 個指標與CK2 有一定的差異；3 個處理的倒伏率為0，CK2 的倒伏率為2.3%；3 個處理空稈率為0， CK2 空稈率為0.7%。 3 個處理的大豆玉米帶狀復合種植的玉米單產平均為587.90 kg/畝， CK2 單產570.62 kg/畝，即大豆玉米帶狀復合種植對玉米產量影響不大，3 個處理間的單位面積玉米產量與CK1 產量接近，僅增產17.28 kg/畝。

表2 玉米的農藝性狀

2.3 大豆玉米帶狀復合種植的產量及產值

由表3 可知，CK1 產量162.59 kg/畝， 大豆玉米帶狀復合種植的大豆產量為180.21 kg/畝， 每畝增產大豆17.62 kg； CK2 產量570.62 kg/畝， 大豆玉米帶狀復合種植玉米產量587.9 kg/畝， 每畝增產玉米17.282 kg； 大豆玉米帶狀復合種植的復合產量為768.11 kg/畝，比單作大豆和玉米增產34.9 kg/畝；大豆單作產值991.15/畝、 玉米單作產值1 528.54 元/畝，大豆玉米帶狀復合種植產值2 661.53 元/畝， 這比單作玉米、單作大豆總產值增加141.838 元/畝。

表3 不同栽培模式大豆、玉米的產量及產值

單作大豆的經濟系數為13.2， 單作玉米的經濟系數為46.5，本試驗種植中的大豆經濟系數為12.5，這比單作大豆時下降了0.7。 說明大豆玉米帶狀復合種植增加了大豆產量的同時， 顯著提高了大豆的生物產量；本試驗中玉米經濟系數為54.3，比CK2 提高了7.8，經濟系數提高，玉米產量也增加，說明帶狀復合種植經濟產量提高幅度高于生物產量的提高。

3 討論與結論

3.1 討論

（1）大豆玉米帶狀復合種植試驗中，對大豆農藝性狀的影響較大。 本試驗采用3 種玉米種植方式和大豆的復合種植作為處理，“4+4” 即4 行大豆和4 行玉米間作模式，在大豆和玉米共生期間，兩者相互促進，大豆產量比單作時增產10.84%，增產顯著。 原因是玉米的間作為大豆提供了較好的田間小氣候，大豆生育期間產生的根瘤菌的優勢得到了充分的發揮，“4+4” 大豆玉米帶狀復合種植模式實現了作物耕作層土壤用養結合的效果，2022 年8 月、2023 年8 月，山東沂南縣均有較大降水， 這種種植模式對耕作層土壤及養分起到了很好的保護作用， 這與儂然嵐的研究結論一致。 獲得高產是大豆玉米帶狀復合種植最終目標，但作物產量除了受立地土壤、環境氣候、耕作栽培措施等影響較大外， 可能與大豆品種有著很大關系。 齊黃34 號是山東省生產推廣的優良品種，曾實現單作380 kg/畝的極高產量，但不一定適合大豆玉米帶狀復合種植使用， 這與徐子媛的研究結論類似。

（2）大豆玉米帶狀復合種植試驗中，對玉米農藝性狀的影響較小。 本試驗采用的“4+4”即4 行大豆和4 行玉米間作模式，在大豆和玉米共生期間，玉米采用大小行雙行交錯稀植模式和大豆帶狀復合種植處理，玉米產量、大豆產量均最高，玉米大小行雙行平行種植和大豆帶狀復合種植的玉米產量和大豆產量次之，玉米等行距種植和大豆帶狀復合種植玉米、大豆產量最低。 3 個處理玉米的畝株數與單作相當，本試驗采用的是一次性施足底肥的施肥方式， 勢必會增大單位面積內的施肥量，造成前期肥料過量，后期肥料不足，苗期營養過剩、植株旺長，生育后期雨水溶淋造成肥料損失而出現脫肥現象， 這與侯立霞的研究結論一致。 本試驗的3 個處理玉米增產較少，說明該復合種植模式對玉米產量的影響不大， 單位面積下玉米與單作種植產量接近。 要想搞好復合種植，重點在于協調管理。尤其是在大豆玉米帶狀復合種植中，玉米的大喇叭口期（7 月至8 月底）的二次補充肥料顯得尤為重要， 另外針對玉米和大豆的差異化的灌溉也是提升產量的關鍵措施。

3.2 結論

（1）“4+4”大豆玉米帶狀復合種植模式中，采用玉米大小行雙行交錯種植和大豆帶狀復合種植模式是山東省沂南縣的最佳種植模式。 小麥收獲后立即施肥旋耕整地進行播種， 是齊黃34 的最佳播期，同等地力條件下， 大豆玉米帶狀復合種植模式能最大限度地發揮玉米的邊行優勢， 同時又可增加大豆植株采光，大豆增產10.84%，玉米增產3.00%，增加產值141.838 元/畝。玉米大豆帶狀復合種植模式對大豆產生明顯的增產效果，實現了帶狀復合種植玉米產量與單作相當，多收一季大豆的目標。

（2）本試驗采用的玉米大小行雙行交錯種植和大豆帶狀復合種植模式，增加了玉米的種植密度。 在大豆玉米共生期內， 玉米能較好地利用光溫水熱氣候資源，實現玉米高產，并為大豆提供了較好的生長發育環境。 不同地區和不同種植模式還需要進行更多的田間試驗， 探索符合當地生產條件的大豆玉米帶狀復合種植模式的行比、株距、播種深度、施肥、灌溉等農藝措施，補充和完善當前的帶狀復合種植技術。