葉江紅，劉 波，羅 俊，王 利，郭 佳，劉 宇，陳 攀，梅林森

(四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計(jì)院，成都 610065)

1 引 言

大豆是我國(guó)重要的糧油飼作物，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng)不足需長(zhǎng)期大量從美國(guó)、巴西、加拿大等國(guó)進(jìn)口，2021年我國(guó)大豆自給率僅為14.5%。隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)和全球疫情的影響，我國(guó)供需缺口不斷擴(kuò)大[1]。為筑牢我國(guó)糧食安全防線，深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于“穩(wěn)口糧、穩(wěn)玉米、擴(kuò)大豆、擴(kuò)油料”的重要指示精神，從中央到地方各級(jí)政府都十分重視大豆的擴(kuò)面增產(chǎn)。

大豆有根瘤菌寄生, 能吸收固定空氣中的游離氮, 增加土壤中的氮含量，使土壤更加肥沃[2]。將大豆與其它作物進(jìn)行間套作, 可固氮培肥、以豆控草，減少農(nóng)藥化肥施用量，充分發(fā)揮邊行效益，實(shí)現(xiàn)一地雙收提高作物產(chǎn)量。但兩種作物間套作必然會(huì)增加播種、施肥、收獲等環(huán)節(jié)的人力勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)時(shí)間，合理利用機(jī)械化設(shè)備代替人工操作有利于充分發(fā)揮間套作優(yōu)勢(shì)，獲取更大的凈增產(chǎn)效應(yīng)。

2 四川大豆產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

四川是全國(guó)大豆生產(chǎn)和消費(fèi)大省，是我國(guó)高蛋白大豆優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)。目前全省大豆種植面積居全國(guó)第4位，產(chǎn)量居全國(guó)第3位。2021年四川大豆種植面積達(dá)到4.43×104hm2、總產(chǎn)量1.04×106t，自給率約為52%。2022年全省要完成5.1×105hm2的大豆播種面積任務(wù)，比去年增加了6.67×107hm2。做好大豆種質(zhì)資源保護(hù)和種源保供調(diào)度是“穩(wěn)大豆”的關(guān)鍵步驟，在大豆種質(zhì)資源方面，四川省內(nèi)共保存大豆種質(zhì)資源6000余份，編入國(guó)家目錄2000余份，居全國(guó)第2。

四川受耕地資源限制，要擴(kuò)大豆產(chǎn)能必須通過(guò)不與主糧爭(zhēng)地的間套作模式和利用科技支撐提高單產(chǎn)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。將大豆與玉米或高粱帶狀復(fù)合種植、幼齡果(桑)園間套作大豆是四川省主推的種植模式。近年來(lái)，隨著我國(guó)各項(xiàng)大豆擴(kuò)種保障政策的落地，新技術(shù)、新設(shè)備的不斷應(yīng)用推廣，四川大豆生產(chǎn)取得了巨大進(jìn)步。中小型耕整地機(jī)械、精量施肥播種機(jī)、分帶噴施機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)等設(shè)備已經(jīng)陸續(xù)應(yīng)用到省內(nèi)各地大豆間套作種植中。特別是在成都平原地區(qū)和已完成宜機(jī)化改造、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的區(qū)域，農(nóng)機(jī)設(shè)備使用效果好，種植效率得到明顯提升。

3 四川大豆種植模式

四川大豆常見(jiàn)的間套作模式有“大豆+玉米”“大豆+高粱”“大豆+果(桑)園”等。大豆品種一般選用耐蔭、耐密、抗倒、宜機(jī)收的中遲熟夏品種(如“南豆12”“南豆25”“南豆38”“貢選1號(hào)”“貢秋豆8號(hào)”“貢秋豆5號(hào)”“川農(nóng)夏3號(hào)”)等。針對(duì)大豆與不同作物套作的模式，應(yīng)根據(jù)其作物高低水平、種植密度、生長(zhǎng)特性等，制定高效高產(chǎn)的配套種植技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械使用方案，才能充分發(fā)揮出間套作和機(jī)械生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，使兩種作物和諧共生，提高土地產(chǎn)出率。

3.1 “大豆+玉米”模式

四川省2022年要完成大豆玉米帶狀復(fù)合種植面積2.07×105hm2，占全國(guó)任務(wù)的20.5%。通過(guò)印發(fā)《2022年大豆玉米帶狀復(fù)合種植示范推廣實(shí)施方案》和《四川省2022年大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)方案》，將示范推廣任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分解到省內(nèi)18個(gè)市(州)的14995個(gè)村。四川省內(nèi)各地均進(jìn)行了大豆玉米帶狀復(fù)合種植，主要集中在川東北和川南地區(qū)，其中達(dá)州任務(wù)量以35667hm2位居全省第1，而廣元、巴中、南充、內(nèi)江、宜賓五市的任務(wù)量緊隨其后。

進(jìn)行大豆玉米間套作主要分為以家庭為單位的小型散戶種植和以合作社或公司為經(jīng)營(yíng)主體的適度規(guī)模種植。小型散戶種植多在種玉米的田埂、地邊、山坡種植大豆，未按照大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)農(nóng)藝要求進(jìn)行種植，播種過(guò)程較為隨意無(wú)序[3]。地塊未進(jìn)行宜機(jī)化整改，種植時(shí)主要依靠人力，較少借助農(nóng)機(jī)設(shè)備作業(yè)，種植大豆玉米主要用于滿足自身需求。適度規(guī)模種植主要是通過(guò)流轉(zhuǎn)土地，形成較為集中的種植區(qū)域，對(duì)于耕地基礎(chǔ)條件較差的地塊進(jìn)行宜機(jī)化改造。會(huì)盡可能在各個(gè)種植環(huán)節(jié)使用農(nóng)業(yè)機(jī)械，減少人力投入，提高種植效率?；景凑帐?nèi)主推的“3行大豆+2行玉米”“4行大豆+2行玉米”的農(nóng)藝要求進(jìn)行種植，行距、株距、帶寬等重要參數(shù)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，便于后續(xù)機(jī)械化管理和收獲。

四川大豆玉米帶狀復(fù)合種植耕地地勢(shì)以丘陵山地為主，農(nóng)業(yè)機(jī)械主要依據(jù)耕地大小、坡度、土壤條件等實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)配套。對(duì)于地勢(shì)平緩開(kāi)闊的平原或淺丘，帶狀套作一般選用2BYF—3(2)、2BYF—3(4)型玉米大豆密植播種機(jī)，帶狀間作2BYFSF—6、2BYCF—6等勺輪式或氣力式大豆玉米一體化播種機(jī)。噴施方面，由于大豆玉米對(duì)農(nóng)藥、除草劑的選擇差異性，需要分帶隔離噴灑藥劑。但實(shí)際生產(chǎn)者部分業(yè)主常采用自走式噴霧機(jī)，然后通過(guò)增設(shè)塑料薄膜等分隔裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)分帶操作，較少使用采用自走式雙系統(tǒng)分帶噴霧機(jī)。根據(jù)大豆玉米的收獲順序選擇收獲裝備，大豆玉米一前一后收獲，常采用機(jī)具總寬度不大于1.6m，結(jié)構(gòu)緊湊、重心低的4YZ P—2X、4YZ—2A、4YZ—2C窄型兩行自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)或窄型兩行玉米果穗收獲機(jī)。大豆收獲選用整機(jī)寬度在1.6～2.6m，割茬高度低于5cm的4LZ—1.6Z、 GY4D—2等大豆聯(lián)合收獲機(jī)。同時(shí)收獲為混合青貯，生產(chǎn)中通常采用割幅寬度在1.8m及其以上的既能收獲高稈作物又能收獲矮稈作物的4QZ-280、4QZ-3等立式雙轉(zhuǎn)盤(pán)式割臺(tái)的青貯收獲機(jī)。對(duì)于地塊小且散、坡度較大的山地區(qū)域，大豆和玉米種植主要采用微小型農(nóng)機(jī)，機(jī)具輕簡(jiǎn)靈活，操作簡(jiǎn)單，通過(guò)更換零配件，可實(shí)現(xiàn)耕整地、開(kāi)溝、施肥、噴水、收割等多種功能。

3.2 “大豆+高粱”模式

大豆高粱同大豆玉米間套作一樣，也是高桿作物套種矮桿作物，農(nóng)作物分層接受陽(yáng)光、土地肥力，兩種作物之間不會(huì)形成競(jìng)爭(zhēng)。高粱具有易種植、產(chǎn)量高，單寧、脂類(lèi)物質(zhì)等含量適中，淀粉、氨基酸、礦物質(zhì)等含量豐富的特點(diǎn)[4]，是釀造白酒最優(yōu)且用量最大的原料，占原料總量的70%以上。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年全省高粱種植面積6.4×105hm2，總產(chǎn)量3.18×105t，高梁種植面積和產(chǎn)量持續(xù)增加。從種植區(qū)域來(lái)看，宜賓、瀘州、自貢等川南3市高粱總面積和總產(chǎn)量均占全省的85%左右，是全省高粱主產(chǎn)區(qū)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)。“大豆+高粱”間套作模式也主要應(yīng)用在宜賓、瀘州周邊，兩地作為四川白酒的主產(chǎn)區(qū)，匯聚了五糧液、瀘州老窖、郎酒等多個(gè)知名品牌，每年對(duì)高粱需求量巨大。目前，四川高粱主要選擇適宜當(dāng)?shù)胤N植條件、產(chǎn)量高、抗性強(qiáng)、適宜釀酒的品種種植，主栽品種既有常規(guī)糯紅高粱品種如“瀘州紅1號(hào)”“國(guó)窖紅1號(hào)”“郎糯紅19號(hào)”等，也有雜交糯高粱品種如“金糯272”“金糯粱1號(hào)”“川糯粱1號(hào)”等。

在政府和各大知名酒企的共同推動(dòng)下，大豆高粱間套作以規(guī)模化種植為主，形成了“公司+農(nóng)戶”“公司+專(zhuān)合社+農(nóng)戶”“公司+村資公司+專(zhuān)合社+農(nóng)戶”等多種合作模式。建立釀酒專(zhuān)用高粱原料生產(chǎn)基地，簽訂兜底收購(gòu)協(xié)議，發(fā)展訂單種植，為農(nóng)戶種植提供資金和技術(shù)支持，使大豆高粱間套作模式更加標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化、現(xiàn)代化，既增加農(nóng)戶收益助力鄉(xiāng)村振興，又保障了原料的安全性和穩(wěn)定性。主要按照“3行大豆+2行高粱”模式種植，要求2m開(kāi)廂，寬行1.33m種3行大豆，窄行0.67m種2行高粱。

在機(jī)械化作業(yè)方面，高粱播種機(jī)以機(jī)械式條播為主，在小麥、玉米播種機(jī)基礎(chǔ)上改裝而來(lái)，通過(guò)更換播種機(jī)排種器等關(guān)鍵零部件以實(shí)現(xiàn)高粱播種需要。高粱由于籽粒較小、種子質(zhì)量較低，難以推行單粒點(diǎn)播，機(jī)播后必須人工間苗，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，限制了人們種植高粱的積極性[2]。省內(nèi)各地的大豆高粱種植基地均對(duì)農(nóng)藥和除草劑的使用有著嚴(yán)格的要求，瀘州市公開(kāi)的大豆高粱套作栽培模式種植技術(shù)要點(diǎn)中就指出防治病蟲(chóng)害噴施農(nóng)藥時(shí)必須注意不要用對(duì)高粱敏感的農(nóng)藥，高粱地直接施用或在500m以?xún)?nèi)施用都會(huì)引起高粱藥害。在非有機(jī)高粱基地均不提倡施用除草劑，防止除草劑傷害大豆。因此，實(shí)際生產(chǎn)中，大豆高粱間套作中大部分農(nóng)藥噴施主要依靠背負(fù)式、手推式小型噴霧機(jī)，部分大豆高粱通用型農(nóng)藥采用植保無(wú)人機(jī)噴施作業(yè)。高粱機(jī)械化收獲是該種植模式中十分重要的一環(huán)，一般采用4LZ-8M、4LZ-8.0A、4LZ-5G型谷物聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行收獲。成熟后高粱植株高度并不統(tǒng)一，收割過(guò)程中需要機(jī)手根據(jù)高粱長(zhǎng)勢(shì)調(diào)整割臺(tái)的高度，避免割臺(tái)過(guò)高造成漏割或割臺(tái)太低導(dǎo)致收割機(jī)清選機(jī)構(gòu)超負(fù)荷、堵塞。

3.3 “大豆+果(桑)園”模式

在果(桑)園里套作大豆，既能抑制雜草，降低果園病蟲(chóng)危害，減少化肥、農(nóng)藥等施用，又能提高土地的利用率，增加果(桑)園經(jīng)營(yíng)者經(jīng)濟(jì)收入。通常新栽的果園、桑園在前兩年都處于投入階段，收益微薄，在新拓果(桑)“未成林期”可套作春大豆和夏大豆。2021，四川省桑園面積約1.53×105hm2，主要分布在綿陽(yáng)、宜賓、南充、涼山州等市(州)。不管是葉桑還是茶桑、果桑，“成林期”桑枝最晚在6月上中旬左右完成夏伐修剪，桑枝條夏伐后就可套作夏大豆，大豆與桑樹(shù)行距最低保持0.7m。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年四川省果園面積約8.07×105hm2，其中五年內(nèi)可間套種大豆的果園面積約為3.33×105hm2，其中幼齡果園面積2×105hm2，成齡果園面積1.33×105hm2。2019～2021年全省果園間種大豆面積分別為13667hm2、20933hm2、31200hm2，果園間種大豆面積呈逐年擴(kuò)大趨勢(shì)，但占實(shí)際可以間種大豆的果園面積比例不大。間種大豆方式主要是晚熟柑橘間大豆，主要分布在川南、川中、川北丘陵地區(qū)晚熟柑橘主產(chǎn)區(qū)，其次幼桃、幼梨等果園也有間種大豆的情況。在柑橘幼果園間作大豆，大豆與柑橘行距最低保持0.6m；成齡果園間作大豆，大豆與柑橘行距最低保持1.0m。

四川果園基本上屬于規(guī)模化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，果園經(jīng)營(yíng)主體主要是種植大戶、專(zhuān)業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)有限公司。從農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件上來(lái)看，被調(diào)研的種植大戶投資主要傾向于果園建設(shè)和管理相關(guān)的農(nóng)機(jī)，對(duì)套種大豆的播種機(jī)、收獲機(jī)配套較少。但隨著各項(xiàng)鼓勵(lì)擴(kuò)種大豆政策的出臺(tái)，補(bǔ)助資金、配套機(jī)具、種子化肥物資的落實(shí)，果園經(jīng)營(yíng)者種豆積極性顯著提高。蠶桑公司為了保證收繭數(shù)量和質(zhì)量，會(huì)主動(dòng)投入大量的人力物力到當(dāng)?shù)厣@，常見(jiàn)做法主要有專(zhuān)業(yè)技術(shù)員免費(fèi)指導(dǎo)桑園管理、套作大豆技術(shù)，配套農(nóng)機(jī)裝備、農(nóng)藥、肥料等，省內(nèi)各地形成“政府+公司+村集體+農(nóng)戶”的模式，建立起互惠互利利益聯(lián)結(jié)機(jī)制。當(dāng)?shù)厝罕姷玫搅苏推髽I(yè)的技術(shù)和生產(chǎn)資料支持后，樂(lè)于通過(guò)大豆間作套種增加現(xiàn)金收入。

在套種大豆前，可采用手扶式旋耕機(jī)、小型自走式或牽引式旋耕機(jī)旋耕果(桑)園行間大豆播種帶進(jìn)行整地，利用窄幅密植大豆播種機(jī)完成播種后2d，用手推式噴藥機(jī)、三輪乘坐式果園打藥機(jī)、微型履帶式定向噴霧設(shè)備等進(jìn)行封閉除草。生長(zhǎng)期常使用智能LED集成波段太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈、性誘劑誘芯裝置、黃板等防治病蟲(chóng)害。大豆收獲根據(jù)果(桑)園的地勢(shì)條件選擇收獲機(jī)，平坦地塊可選擇懸掛式聯(lián)合收獲機(jī)，直接收獲大豆籽粒。坡地或山地選擇結(jié)構(gòu)緊湊輕便的手扶式收割機(jī)割倒豆稈后再進(jìn)行脫粒。

4 結(jié)論

4.1 大豆“良種”選育任重道遠(yuǎn)

目前大面積推廣的大豆品種中存在易倒伏、成熟期不一致、易裂莢、分枝多、結(jié)莢高度低等現(xiàn)象，易造成機(jī)械化收獲損失率和含雜率高、籽粒破碎嚴(yán)重、泥花臉等問(wèn)題。還需加快大豆品種選育步伐，結(jié)合不同間套作模式特點(diǎn)和機(jī)播機(jī)收作業(yè)需求，選育抗倒伏、落黃好、熟期一致、落葉不裂莢、耐密耐蔭性強(qiáng)、株高適宜、產(chǎn)量高的優(yōu)良大豆品種[5]。

4.2 間套作專(zhuān)用農(nóng)機(jī)具缺乏

大豆間套作種植使用的農(nóng)機(jī)裝備大多基于凈作模式研發(fā)，且主要依靠小麥、玉米等其他作物播種機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)，機(jī)具與間套作模式適配性差。因此，還應(yīng)強(qiáng)化大豆與其他作物間套作專(zhuān)用設(shè)備研發(fā)投入，鼓勵(lì)農(nóng)機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)分作物、分模式開(kāi)展農(nóng)機(jī)配套設(shè)施研發(fā)、生產(chǎn)、推廣，逐步提高不同生產(chǎn)模式下大豆種植機(jī)械化率。

4.3 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合不夠

部分地方種植時(shí)采用人工播種，行距、株距、帶寬等預(yù)留不規(guī)范，導(dǎo)致未后續(xù)機(jī)械化管理和收獲困難。在農(nóng)業(yè)裝備選配上未充分考慮自身耕作條件和間套作農(nóng)藝技術(shù)模式，農(nóng)機(jī)無(wú)法下地或使用效果不佳。只有農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝深度融合，才能實(shí)現(xiàn)各種植環(huán)節(jié)的和諧發(fā)展，充分體現(xiàn)機(jī)械化種植優(yōu)勢(shì)。

4.4 丘陵山地地形條件制約農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣應(yīng)用

受四川復(fù)雜地形地貌影響，農(nóng)戶大豆生產(chǎn)規(guī)模小，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展緩慢，種植人力成本較高，大豆比較效益低，無(wú)法形成規(guī)?；б?。要通過(guò)宜機(jī)化改造，進(jìn)行緩坡化改造、地塊歸并整形和機(jī)耕道建設(shè)等,提升農(nóng)機(jī)綜合利用率，打破制約四川農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的瓶頸，助力更高水平的天府糧倉(cāng)建設(shè)。