○山西省農(nóng)業(yè)機械發(fā)展中心 王五明 翟超男 白正欽

大豆、玉米是重要的糧油飼作物，需求量巨大，但兩者為同季作物，爭地矛盾突出，國家提出了加大對大豆玉米間作新農(nóng)藝推廣的支持力度，在包括山西在內(nèi)的16 個省份大面積示范推廣大豆玉米帶狀復合種植技術，實現(xiàn)在同一塊土地上大豆玉米和諧共生、一季雙收，穩(wěn)玉米、增大豆的生產(chǎn)目標。機械化播種是大豆玉米帶狀復合種植的關鍵，科學規(guī)范的播種將為后期的機械化植保、機械化收獲提供很大便利，且更利于農(nóng)作物質(zhì)量的提升。

一、大豆玉米帶狀復合種植技術

1.發(fā)展背景。大豆玉米帶狀復合種植技術是基于傳統(tǒng)間套作創(chuàng)新發(fā)展而來，采用大豆和玉米帶間復合種植，充分發(fā)揮高位作物玉米的邊行優(yōu)勢，擴大低位作物大豆的受光空間，實現(xiàn)年際間交替輪作，力爭玉米單產(chǎn)與清種基本相當，盡可能增加大豆產(chǎn)量。

我國人口眾多,對大豆、玉米需求較大。2020年，國家就提出加大對大豆新品種培育和大豆、玉米間作新農(nóng)藝推廣支持力度，并在西南、東北等地開展了試驗驗證，結(jié)果顯示，大豆玉米帶狀復合種植技能在保證玉米不減產(chǎn)的情況下，多收一季大豆，為國家保證玉米產(chǎn)能，大幅度提高大豆自給率提供了新思路，為緩解大豆玉米爭地矛盾、供求缺口巨大開辟了新途徑，對保證國家糧食安全意義重大。

2.技術原理。邊行優(yōu)勢也叫邊際效應，是指在田地邊行上的作物通風透光良好，光合作用充分，生長發(fā)育較內(nèi)部各行表現(xiàn)良好。大豆玉米帶狀復合種植技術就是利用玉米這一高位作物的邊行優(yōu)勢，在保證種植密度的情況下合理套作矮桿非禾本科作物大豆，擴大了大豆的受光空間，且大豆的固氮作用和輪作效應使土壤有機質(zhì)含量增加，根瘤固氮量提高，作物固碳能力增加，年均NO 和CO2排放強度降低，同時生物多樣性作用，減少了作物病蟲害、農(nóng)藥施用量。

該技術的關鍵在于光能的高效利用及機具良好通過性，為此應注意大豆和玉米在田間種植的科學合理配置，選擇耐蔭抗倒的大豆品種與緊湊耐密抗倒、株高適中的玉米品種，并縮小玉米行距和大豆行距，擴大玉米大豆間距，改善系統(tǒng)光環(huán)境和機具通過性。

3.實現(xiàn)途徑。常見的以人工間作模式主要有2行玉米配置1 行（或2 行大豆），具體布局如圖1所示。為便于機械化作業(yè)，近年來又研究提出了增加大豆種植條帶寬度的方法，即將大豆行數(shù)從2行擴展到3—6 行不等，玉米基本保持在2 行（或4 行），如圖1(b)—1(d)。玉米、大豆的行距也隨各地種植習慣不同而千差萬別，沒有較統(tǒng)一的標準，隨機性強。

圖1（a） 1 行大豆配2 行玉米模式圖

圖1（b） 3 行大豆配2 行玉米模式圖

圖1（c） 4 行大豆配2 行玉米模式圖

圖1（d） 4 行大豆配4 行玉米模式圖

二、大豆玉米帶狀復合種植播種機具的選用與改制

1.播種機的選擇和使用。機具選配時，應從當?shù)貙嶋H出發(fā)，優(yōu)先選用大豆玉米帶狀復合種植一體化專用機具（一體化播種機由一定數(shù)量的大豆播種單體、玉米播種單體與施肥機構(gòu)組成，可以一次性完成大豆玉米的分帶播種、分控施肥）或者通過適當改裝現(xiàn)有機具以適應復合種植模式要求。

復合種植專用播種機應能滿足地域內(nèi)大豆玉米帶狀復合種植株行距、播種量、施肥量等的農(nóng)藝要求。原則上，大豆株距8—10cm、玉米株距10—12cm（大穗玉米株距可至13—15cm）大豆行距30cm、玉米行距40cm，大豆與玉米相鄰行間距60—70cm；大豆播種深度3—4cm、玉米播種深度3—5cm，播種深度和鎮(zhèn)壓強度應根據(jù)土壤墑情變化適時調(diào)整；考慮到土壤結(jié)塊，大豆頂土力差，大豆推薦2 粒/穴，玉米播種量1 粒/穴，可適當調(diào)整株距。

表1顯示，山西省可投入使用的適宜復合種植模式的播種機中，玉米播種機數(shù)量充足，適宜2 行玉米作業(yè)的機具較多；大豆4 行專用播種機數(shù)量較多，適宜3 行大豆播種的機具特別少；可投入使用的改制的一體化播種機遠小于新購置一體化播種機。

表1 山西省復合種植播種機數(shù)量

機具選型需遵守高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、安全的原則，各地區(qū)盡量統(tǒng)一區(qū)域種植模式，根據(jù)地塊大小、地形選擇適宜機具，優(yōu)先選用技術成熟度和性能可靠性的機型，形成區(qū)域全程機械化田間作業(yè)機具系統(tǒng)。

根據(jù)省域內(nèi)大豆玉米播種機具保有情況，以“3+2”種植模式為例，分步播種時，玉米播種機選用普通2 行機具，大豆可用3 行大豆播種機或兼用可調(diào)整至窄行距30cm 的玉米播種機；同步播種時，可購置或改裝1+3+1 型（3 行大豆居中，2 行玉米分至兩側(cè)）的一體化播種機，此種排列方式可避免播種時產(chǎn)生擁堵（具體實例可參看下圖2）。

圖2 “3+2”模式播種機機具實例

2.播種機的改制

現(xiàn)有一體化播種機大部分是對原有播種機進行調(diào)整改造，通過增設播種單體（由種子箱、排種器、機架、仿形連桿、壓緊彈簧、傳動鏈輪、開溝器、覆土鎮(zhèn)壓等構(gòu)成）調(diào)整適宜的行距和帶間距實現(xiàn)相應模式配套，工作原理和普通播種機相似。

（1）單機改一體機。常見“3+2”種植模式為例，對3—5 行播種機進行改造，增設播種單體，使其達到相應的5 個播種單體。由于行距較窄，為防止堵塞，盡量將中間3 個單體前后錯開，形成中間3行為大豆，兩側(cè)為玉米的復合播種一體化播種機，通過往復作業(yè)實現(xiàn)3+2 復合模式的同步播種，播種單體安裝排列簡圖如圖3所示。

圖3 播種單體安裝排列簡圖

（2）播種參數(shù)的調(diào)整。大豆玉米一體化播種機在參數(shù)的調(diào)整上與原有普通播種機的原理相似，調(diào)整的主要內(nèi)容包括播量、株距、行距、播深等。

行距調(diào)整：根據(jù)農(nóng)藝確定行數(shù)，通過移動播種單體在安裝橫梁上的位置進行行距的調(diào)整。調(diào)整和安裝播種單體時，若所安裝的開溝器為單數(shù)，則在橫梁中線安裝一個播種單體，若是雙數(shù)，則在橫梁中線兩側(cè)相隔半個行距各安裝一個播種單體，其余單體每隔一個行距向左右兩側(cè)安裝。

播深調(diào)節(jié)：播種深度是農(nóng)藝要求的重要指標，大豆玉米播深不同，每個播種單體都帶有一個限深地輪負責各自單元的播種深度，通過改變限深地輪與開溝器下端的位置差值來調(diào)整，覆土量的大小也是影響播種深度。

株距調(diào)節(jié)：播種器的穴距與排種器的型孔數(shù)量及傳動比有關，通過改變排種器的型孔數(shù)，可調(diào)節(jié)作物株距的大小。勺輪式排種器、鴨嘴式排種器增加或減少舀勺數(shù)、鴨嘴數(shù)改變株距和投種的頻率，但是受到排種器直徑的限制，勻布于圓周上的勺數(shù)也會受到限制，進一步株距的改變主要由傳動比來調(diào)整。播種機的傳動比可按下式進行計算：

式中，D--播種機地輪直徑；

δ--地輪的滑移率；

t--要求的穴距（m）；

z--排種器型孔數(shù)。

根據(jù)上式所示，傳動比和株距成反比，因此，在現(xiàn)有播種機具已知傳動比的前提下，農(nóng)藝要求，株距減小，增大傳動比；株距增大，減小傳動比。傳動方式的布局為地輪上的主動鏈輪帶動中間傳動軸上的從動鏈輪，從動鏈輪帶動中間傳動軸運動，中間傳動軸上主動鏈輪帶動排種器上的鏈輪，從而帶動排種器轉(zhuǎn)動，傳動布局如圖4所示。

圖4 播種機傳動機構(gòu)布局

復合種植播種機各單體由左右兩個地輪通過共同驅(qū)動軸分別輸入，玉米、大豆變速器獨立驅(qū)動，實現(xiàn)分控分調(diào)驅(qū)動系統(tǒng)。調(diào)整株距時，可優(yōu)先將播種機的傳動比調(diào)至最大即株距最小擋位，如還不能滿足玉米株距10—12cm 的農(nóng)藝要求，可調(diào)整播種單體的驅(qū)動齒輪副的傳動比，將主動驅(qū)動齒輪一端調(diào)至被驅(qū)動端，如還不能滿足大豆8—10cm 的農(nóng)藝要求，可調(diào)換排種盤，將18 穴換成24 穴。

調(diào)整改造施肥裝置：地輪通過傳動裝置將動力傳遞至排肥軸，排肥軸驅(qū)動排肥器轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肥箱中的肥料經(jīng)排肥器排至排肥管，最終由排肥管倒入肥溝內(nèi)。

由于大豆玉米所需肥料不同，一體化播種機大豆和玉米肥箱應分設，其中大豆種植帶施肥量與常規(guī)凈作種植相差不大，基本不需要改造；玉米種植帶施肥量比常規(guī)凈作種植增加一倍左右，是施肥部件的改造重點。

將玉米排肥器的工作行程調(diào)至最大位置，若不能滿足需求，則更換大排肥量的排肥器，也可在玉米肥箱底部增開排肥孔并增設排肥管。改造時，須注意機具改造前后重心變化，在肥箱加滿肥料條件下，整機駐車和作業(yè)時應重心穩(wěn)定。

三、機械化生產(chǎn)技術推廣中存在的問題及建議

1.存在問題

（1）成熟的適用機具短缺。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對大豆玉米帶狀復合種植做出部署后，有些企業(yè)反映迅速，著手進行研制，有些企業(yè)在等待觀望，由于機具從設計到生產(chǎn)需要一個過程，再加上農(nóng)民對新機具的認識也有一個過程，還要貨比三家，所以企業(yè)收到的訂單少，不敢貿(mào)然批量生產(chǎn)，投入市場的專用機具不多。種植戶自行改制機具效果不夠理想。為滿足復合種植生產(chǎn)的需求，農(nóng)機管理部門鼓勵自行改制機具并制訂了相應的規(guī)范，但由于種植戶們沒有經(jīng)過系統(tǒng)培訓，還有的憑經(jīng)驗有嚴格按規(guī)范改制，有不少農(nóng)機具在實際作業(yè)中效果不夠理想。

（2）復合種植農(nóng)機農(nóng)藝融合度不高。一是行距株距變窄，作業(yè)效率降低，故障率增加。復合種植大豆株距要求8—10cm，行距30cm，排種器的轉(zhuǎn)速較高，作業(yè)速度慢，一般排種器很難達到農(nóng)藝要求，另外，行距小，播種機作業(yè)時播種單體間容易被雜草、秸稈、根茬等堵塞，故障率增加，影響播種作業(yè)。二是單位面積作物株數(shù)增加，機具負載大，作業(yè)成本增加。復合種植要求單位面積內(nèi)作物株數(shù)增多，施肥量增大，同步作業(yè)使用的一體化播種機同時負載大豆、玉米的種子和肥料，且玉米肥箱較之前有所增大，使得播種機載荷較大，需配套較大馬力的動力機械，增加了作業(yè)成本。三是種植模式多樣，機具適用受區(qū)域的限制。我國不同地域的生態(tài)環(huán)境及生產(chǎn)特點各具特色，種植模式不統(tǒng)一。如山西省陽曲縣種植期間從外省購回幾臺帶鋪膜的專用機，使用中出現(xiàn)排種器打孔與排種不同步的問題，由于受疫情影響，廠家技術人員不能來實地指導，問題沒有得到有效解決，種植受到一定影響。

（3）機械化作業(yè)效果不理想。一是機手操作不規(guī)范，作業(yè)質(zhì)量受影響。復合種植機械化生產(chǎn)對機手提出更新、更高的要求，實際生產(chǎn)中對機手的技術培訓指導不夠到位，播種作業(yè)時經(jīng)常會出現(xiàn)種植不規(guī)范、效率低、技術到位率不高等問題，具體表現(xiàn)在機具往返作業(yè)銜接處距離過大或過小，大豆存在一穴三粒或多粒等現(xiàn)象。二是種植戶不按農(nóng)藝要求種植。部分種植戶對復合種植技術信心不足，按照自己的種植習慣進行播種作業(yè)，刻意調(diào)大行距和株距，導致地里畝苗數(shù)減少，畝產(chǎn)量降低。

2.建議

（1）注重機械化播種作業(yè)質(zhì)量。一是機具的改制方式應便捷、簡易，優(yōu)先采用擋位調(diào)整等方式，其次采用更換排種盤等零配件方式進行，確有必要再采用焊接、切分等方式，改制時應在保證機具滿載行駛和駐車重心穩(wěn)定的前提下適當減輕整機的重量；二是改制時應充分考慮實際情況，針對復合種植中大豆行距較小，播種時容易被雜草、秸稈、根茬堵塞等問題，可以將原有齒形開溝器換成圓盤開溝器來進行開溝作業(yè)；三是采用自動駕駛系統(tǒng)精準定位解決往返行距銜接過疏過密等問題；四是采用邊測試、邊完善的方法，完善專用機具新產(chǎn)品的性能。當玉米帶行數(shù)大于2 行時，可適當增大中間行玉米排種器穴距（如4 行8 穴的玉米排種器改為兩邊2 行為8 穴中間2 行為6 穴），從而增大中間行玉米株距，邊行優(yōu)勢得到更充分的發(fā)揮。

（2）加大政策支持技術指導。各級財政部門要加大資金投入，對企業(yè)研發(fā)、農(nóng)民種植、購置機具以及機具作業(yè)予以支持，調(diào)動各方面的積極性，確保這項技術順利推廣。農(nóng)機部門要加強新機具的推廣和技術培訓，特別是生產(chǎn)期間要組織技術人員深入田間地頭開展技術指導，了解掌握實際情況，及時研究解決種植戶遇到的問題，確保作物種得好、管得住、收得上。

總站派員參加亞太農(nóng)機檢測網(wǎng)（ANTAM）技術工作組視頻會議

10月下旬至11月上旬，總站派出彭鵬、張曉晨、邢子濤、馮健4 位專家分別參加了亞太農(nóng)機檢測網(wǎng)（ANTAM）手扶拖拉機、水稻插秧機、噴霧噴粉機、聯(lián)合收獲機4 個技術工作組（TWG）的視頻會議。

各工作組分別審核了主席、審議秘書處在2020—2021年收到的關于手扶拖拉機、水稻插秧機、噴霧噴粉機ANTAM 試驗規(guī)則的修訂建議，聯(lián)合收獲機小組審議了試驗規(guī)則起草重點和可能成立的子工作組，手扶拖拉機小組還研討了微耕機試驗規(guī)則的條款和關注點并進行了起草任務分工。各小組就即將向ANTAM 第九屆年會所作的匯報進行了準備。

我方參會專家全程參與了技術研討活動，積極承擔相應農(nóng)機產(chǎn)品試驗規(guī)則的制修訂任務并積極推動引入我國相關農(nóng)機產(chǎn)品的現(xiàn)行鑒定檢測標準和鑒定方法。

此次會議加強了亞太區(qū)域各國農(nóng)機試驗機構(gòu)之間的技術交流，有助于推動亞太區(qū)域農(nóng)機試驗標準和試驗結(jié)果互認，同時，分享了中國做法和經(jīng)驗，有助于提升我國話語權(quán)和影響力，發(fā)揮總站在農(nóng)機試驗鑒定技術領域的區(qū)域比較優(yōu)勢。

（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機械化總站 體系外事處）