大豆玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)機農(nóng)藝融合發(fā)展探析*
——以甘肅省平?jīng)鍪袨槔?/h1>
2023-03-11 00:17:17李玉紅高煥榮
中國農(nóng)機化學報 2023年1期
李玉紅，高煥榮
(甘肅省平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣站，甘肅平?jīng)觯?44000)
0 引言
為保障我國糧食安全，落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略[1]，解決大豆玉米爭地問題，實現(xiàn)大豆玉米協(xié)同發(fā)展和增產(chǎn)增效，在全國范圍內(nèi)研究推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)。大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)，是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推的穩(wěn)糧增豆栽培技術(shù)，采用玉米帶與大豆帶復(fù)合種植，既充分發(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)玉米帶和大豆帶年際間地內(nèi)輪作,又適于機播、機管、機收等機械化作業(yè)，在同一地塊實現(xiàn)大豆玉米和諧共生、一季雙收[2]。本文以甘肅省平?jīng)鍪袨槔?，開展大豆玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)融合發(fā)展研究，優(yōu)選適宜種植模式，探索良種良法良機配套[3]，提升機械化、智能化水平[4]，最大限度地實現(xiàn)增機減人和節(jié)本增效[5]，為黃土高原丘陵溝壑區(qū)大面積推廣提供技術(shù)支撐。
1 平?jīng)鍪写蠖褂衩咨a(chǎn)情況及特點
平?jīng)鍪懈孛娣e為348 khm2，2021年大豆種植面積為2 775 hm2，玉米種植面積為93.4 khm2。2022年，集中連片開展大豆玉米帶狀復(fù)合種植，優(yōu)先支持農(nóng)業(yè)企業(yè)、合作社、種植大戶等新型經(jīng)營主體流轉(zhuǎn)土地規(guī)?；N植[6]，鼓勵農(nóng)民群眾積極主動參與，因地制宜，群策群力，完成大豆玉米帶狀復(fù)合種植示范面積2 730 hm2，全市大豆和玉米凈作面積較2021年分別增加725 hm2、5 800 hm2，增幅分別為26.1%、6.2%。
平?jīng)鍪械靥庪]東黃土高原丘陵溝壑區(qū)，海拔在890～2 857 m之間，年降雨量450～650 mm，屬旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，降水主要集中在7—9月，春旱和伏旱最為頻繁。為解決春播干旱問題，全市推廣以全膜雙壟溝播技術(shù)為主的玉米栽培技術(shù)，一般在3月上旬至中旬，日平均氣溫升至5 ℃以上，土壤表面土層解凍15 cm時或適量降雨時，及早地深松整地、旋耕施肥、頂凌覆膜，防止土壤有效水分蒸發(fā)，4月下旬適時播種。玉米全膜雙壟溝播技術(shù)具有集雨、抗旱、保墑、抑制雜草生長等作用[7]，是甘肅省大力推廣的玉米抗旱耕作技術(shù)，平?jīng)鍪腥び衩追N植面積大、產(chǎn)量高、效益好，受到廣大農(nóng)民種植戶的青睞。近年來，依據(jù)農(nóng)牧業(yè)資源優(yōu)勢，開辟了糧飼兼顧、草畜配套、以養(yǎng)帶種、農(nóng)牧互促的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展之路[8]，助力了鄉(xiāng)村振興發(fā)展，促進了區(qū)域經(jīng)濟不斷提升。
2 平?jīng)鍪写蠖褂衩讬C械化生產(chǎn)情況
平?jīng)鍪鞋F(xiàn)有各類播種機6 230臺，植保無人機68臺，聯(lián)合收割機1 024臺，農(nóng)機專業(yè)合作社186個，農(nóng)作物耕種收綜合機械化率為71.34%。其中玉米播種機2 240臺，玉米聯(lián)合收割機203臺，玉米生產(chǎn)機械化率為80.6%。玉米作為平?jīng)鍪兄饕N植的糧食作物，價格連年持續(xù)走高，耕種管收機械齊全，機械化水平高；農(nóng)機作業(yè)服務(wù)主體單環(huán)節(jié)、多環(huán)節(jié)和全程托管等社會化服務(wù)能力強，規(guī)?；N植面積大、效益好、種植滿意度高，已成為當?shù)剞r(nóng)民群眾重要的經(jīng)濟來源。相比較，大豆種植零散，以家庭種植為主，無專用機械，播種和植保主要依靠傳統(tǒng)人工作業(yè)，收獲主要以人工收獲為主，輔助少量小型割曬機，僅完成機械化收割莖稈，豆莢脫粒和清選等仍然靠人工完成，機械化程度低。
3 平?jīng)鍪写蠖褂衩讕顝?fù)合種植情況
3.1 政策扶持
2022年中央一號文件明確提出，“集中支持適宜區(qū)域、重點品種、經(jīng)營服務(wù)主體，在黃淮海、西北、西南地區(qū)推廣玉米大豆帶狀復(fù)合種植”[9]。在生產(chǎn)物資方面，中央財政給予試點縣種植戶種子、地膜、機具等物化投入和社會化服務(wù)環(huán)節(jié)補貼；在機械保障方面，甘肅省利用中央農(nóng)機購置補貼資金，在試點縣列支機具保障專項，統(tǒng)一組織企業(yè)生產(chǎn)、購置與投放所需播種機具。同時，安排機具研發(fā)專項，支持省內(nèi)農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)開展大豆玉米帶狀復(fù)合種植機具的研發(fā)試制，安排省級累加補貼資金支持購置北斗導航輔助駕駛系統(tǒng)、小型玉米收獲機及喂入量4 kg/s以下的大豆收獲機。平?jīng)鍪屑案骺h(市、區(qū))農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門，積極謀劃、加強指導、因地制宜、落實措施，及時保障種子、化肥、農(nóng)藥、地膜、機械等生產(chǎn)資料供給及補貼資金，開通農(nóng)資供給和機械跨區(qū)作業(yè)綠色通道，為大豆玉米帶狀復(fù)合種植提供優(yōu)質(zhì)保障服務(wù)。
3.2 農(nóng)機農(nóng)藝融合
平?jīng)鍪性谕茝V大豆玉米帶狀復(fù)合種植的過程中，依托全膜雙壟溝播技術(shù)，在機具選配時，充分考慮實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和機械化技術(shù)現(xiàn)狀，優(yōu)先選用現(xiàn)有機具，通過適當改裝以適應(yīng)復(fù)合種植模式行距和株距要求，提高機具利用率[10]。采用“大豆+玉米”分別為“4+2”“3+2”“2+4”“3+6”等種植模式，將全膜雙壟溝播鋪膜技術(shù)與大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)無縫對接。播種期間，使用現(xiàn)有旋耕起壟覆膜機完成起壟、施肥和鋪膜作業(yè)，按照播期，采用電動穴播機完成大豆和玉米播種作業(yè)。選用大豆玉米一體化播種機播種，需在4月下旬至5月上旬，進入無霜期開始播種，作業(yè)速度控制在5 km/h以內(nèi)，機手隨時監(jiān)測機具作業(yè)質(zhì)量，調(diào)整機具至最佳作業(yè)狀態(tài)。種植要求縮株保密、擴間增光[11]，地膜寬度為1.2 m，厚度為0.01 mm以上；玉米行距為40 cm，株距為16 cm，單粒播種，播深為5～8 cm；大豆行距為35～40 cm，穴距為12 cm，2～3粒播種，播深為3～5 cm；大豆帶與玉米帶間距為60～70 cm；為滿足收獲期機具作業(yè)要求，大豆先于玉米收獲的地區(qū)，地頭種植不少于5 m寬的大豆帶，玉米先于大豆收獲的地區(qū)，地頭種植不少于5 m寬的玉米帶，便于機械調(diào)頭轉(zhuǎn)行收獲。
3.3 探索引進設(shè)備
為提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植機械化播種水平，探索引進以機引、電動牽引為主的一體化播種機，兼顧丘陵山區(qū)小地塊使用的人力穴播機，共選型引進大豆玉米一體化播種機、手推式電動播種機等播種機具417臺(套)。春播期間，開展多種技術(shù)模式與配套機具的對比試驗，積極探索不同地塊、不同技術(shù)模式下配套的播種機具。為塬地引進2MBFG-2-6型、2MBFG-3型玉米大豆旋耕施肥鋪膜覆土一體化播種機、2BMXL-120型旋耕滅茬起壟鋪膜播種機、2MB-1/2GXA型溝壟全覆膜高速穴播機等一體化播種機、大豆玉米電動手扶播種機單機開展試驗示范；為山地引進2MB-1/2GXA型溝壟全覆膜高速穴播機等一體化播種機、2BD-3X型電動手扶大豆玉米一體化播種機、大豆玉米電動手扶播種機單機開展試驗示范，探索確定適宜當?shù)刈鳂I(yè)條件、技術(shù)要求和技術(shù)模式的播種機具及配套方案。
3.4 農(nóng)機抓點示范
市、縣、鄉(xiāng)農(nóng)機推廣部門加強技術(shù)指導服務(wù)，積極開展大豆玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)機抓點示范，建立集中連片全程機械化試驗示范基地4個，其中67 hm2以上示范基地2個，33 hm2示范基地2個。示范基地圍繞大豆玉米良種應(yīng)用、水肥一體化、化肥農(nóng)藥減量增效、機械化作業(yè)、綠色防控等集成高效栽培技術(shù)，開展種植模式對比、作物生長監(jiān)測、機具性能測試及產(chǎn)量效益分析等試驗示范，以機械化、標準化規(guī)范示范基地生產(chǎn)，充分發(fā)揮典型引路、示范帶動效應(yīng)。通過抓點示范，篩選出可復(fù)制、可推廣、高效益的種植模式，引領(lǐng)帶動大豆玉米帶狀復(fù)合種植大面積均衡發(fā)展。
4 制約平?jīng)鍪写蠖褂衩讕顝?fù)合種植發(fā)展的關(guān)鍵因素
4.1 生產(chǎn)成本高、效益低
近幾年，受國內(nèi)外疫情等客觀因素影響，農(nóng)資上游市場資源緊缺，原材料價格上漲，導致肥料、種子、地膜和農(nóng)藥等農(nóng)資成本上漲；0#柴油同比上漲24.3%；農(nóng)村人口老齡化、空心化，農(nóng)忙時節(jié)一人難尋，人工成本更是逐年提高。在成本高企的影響下，種植戶為增加經(jīng)濟收入，在作物選擇上，從成本、效益、機械化程度等方面綜合考量，對種植大豆存在諸多顧慮。據(jù)測算，平?jīng)鍪袃糇鞔蠖拐Ｄ攴葑罡? 250 kg/hm2，按當前市場價4.8元/kg計算，收入10 800元/hm2；凈作地膜玉米正常產(chǎn)量9 750 kg/hm2以上，按當前市場價2.6元/kg，收入25 350元/hm2，玉米比大豆收益高14 550元/hm2。因此，忽略人工和機械作業(yè)等成本不計，凈作大豆具有成本高、效益低、機械化生產(chǎn)技術(shù)不成熟等不利因素。而大豆玉米帶狀復(fù)合種植因大豆玉米播期不同步、機械不統(tǒng)一、施肥有差異、噴藥需區(qū)分、收獲分先后等因素影響，加之生產(chǎn)環(huán)節(jié)繁雜、作業(yè)工序增加、工作效率不高，農(nóng)民更愿意選擇種植產(chǎn)量高、效益高、技術(shù)成熟、機械化水平高的凈作玉米。
4.2 氣候、市場因素影響大
平?jīng)鍪袝円箿夭畲?，春夏時節(jié)，低溫、凍害、干旱、冰雹等氣象災(zāi)害頻發(fā)，直接影響大豆春季播種和正常生長。大豆種植分散、管理粗放，抗災(zāi)、抗逆優(yōu)良品種少，且受傳統(tǒng)飲食習慣影響，本地百姓喜歡食用胡麻籽油和油菜籽油，大豆主要用于豆制品制作和滿足自食之用，未形成規(guī)?；N植和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。受種植習慣和產(chǎn)量影響，豆類糧油作物市場銷量低、銷售渠道不暢通，自產(chǎn)自銷多，跨省市銷量少，大型烘干、加工設(shè)備及加工企業(yè)少等，直接影響農(nóng)戶種植大豆的積極性和主動性。
4.3 機械化生產(chǎn)技術(shù)與裝備不成熟
平?jīng)鍪性谕茝V大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)中，機械化生產(chǎn)技術(shù)低和裝備短缺成為亟待解決的難題。播種環(huán)節(jié)現(xiàn)有旋耕施肥鋪膜覆土機，僅完成鋪膜覆土作業(yè)，需采用專用電動穴播機或手扶式滾筒穴播機播種，作業(yè)工序增加、人工成本增加，且大豆和玉米施肥存在差異，機具配置要求雙肥箱、雙下肥管道，施肥難度增加；新研制推廣的大豆玉米一體化播種機，解決了雙肥箱等問題，但播深、下籽、鋪膜等作業(yè)性能不穩(wěn)定，且大豆和玉米播期不同，因此適用性不強。田間管理環(huán)節(jié)現(xiàn)有機具不能區(qū)分噴施藥劑，為避免造成藥害，需在大豆帶和玉米帶間加裝隔離防護裝置，可使用輕質(zhì)塑料板或防水布簾等機構(gòu)或裝置[12],并控制機具作業(yè)速度，防止藥劑帶間漂移，亦可用電動噴霧機對大豆和玉米分別噴藥，因此，機具工作效率降低，作業(yè)成本增加。收獲環(huán)節(jié)大豆和玉米需分別收獲，現(xiàn)有大豆收獲機械多為小型割曬機，大面積收獲作業(yè)效率低，新引進的大豆收獲機可靠性、適用性、安全性等尚需測試，穩(wěn)定性不強。平?jīng)鍪鞋F(xiàn)有玉米收獲機以4行、3行為主，能適應(yīng)大豆玉米“2+4”“3+6”種植模式4行、3行玉米收獲作業(yè)需求，但收獲大豆玉米“4+2”“3+2”種植模式2行玉米，工作效率低，作業(yè)成本增加。
5 發(fā)展思路
5.1 開展對比試驗，篩選形成適宜的種植方式
一是品種對比。大豆選擇耐蔭、耐密、抗倒伏、高產(chǎn)、有限或亞有限結(jié)莢型品種，玉米選擇緊湊型、半緊湊型、耐密及抗旱型品種[13]，進行對比試驗，確定適宜的優(yōu)良品種進行推廣。二是模式對比。根據(jù)凈作密度、土壤性質(zhì)、地形特征、農(nóng)機通行條件等因素，選擇不同的大豆帶和玉米帶的行數(shù)、帶內(nèi)行距、作物帶間行距、株距等模式進行對比試驗[2]，保證玉米和大豆種植株數(shù)與凈作相當，確定大豆玉米協(xié)同高產(chǎn)的種植模式。創(chuàng)新種植模式，測試1.4 m和1.6 m寬度地膜種植模式和機具配套方案，增加多種栽培模式的研究。三是播種機械對比。播種機械的選擇，對提高大豆玉米產(chǎn)量尤為關(guān)鍵。優(yōu)先選擇不同廠家、不同類型、不同幅寬的大豆玉米一體化覆膜播種機進行對比試驗，測試機具性能及作業(yè)質(zhì)量，提出機具改進意見建議，篩選出適合當?shù)啬Ｊ降牟シN機具，形成機具配套系統(tǒng)。四是施肥試驗。根據(jù)大豆玉米個體生長期和共同生長期統(tǒng)籌考慮施肥，開展有機肥、氮肥、磷鉀肥施用量試驗。選擇適宜的緩釋肥或控釋肥施用方式，監(jiān)測土壤根瘤菌存活情況，對大豆進行根瘤菌接種或施用生物菌肥，測試施用效果。五是病蟲草害防治。加強田間調(diào)查監(jiān)測，以農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ)，合理運用化學防治、生物防治、物理防治相結(jié)合的綜合防治病蟲害試驗研究[14]。在病蟲草害防控關(guān)鍵期，采用廣譜高效低毒殺蟲殺菌劑、農(nóng)用抗生素等，對多種病蟲害進行統(tǒng)一防治，同時進行復(fù)配試驗研究，推廣高科技智能植保機械和無人機飛防相結(jié)合技術(shù)。田間除草依托全膜覆蓋技術(shù)，選用適宜大豆和玉米的除草劑，以播后苗前封閉除草為主，以苗后定向除草為輔，保證除草效果。
5.2 加強農(nóng)機農(nóng)藝、機械化信息化融合發(fā)展
大豆玉米帶狀復(fù)合種植是種植農(nóng)藝技術(shù)的改良，在當前的社會發(fā)展形勢下，一切農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行為均需要依靠機械去實現(xiàn)?，F(xiàn)有機具不足，且適用性不強，新型機具開發(fā)生產(chǎn)需要過程，要想大力發(fā)展大豆玉米帶狀復(fù)合種植，從滿足機具作業(yè)的角度，要讓種植農(nóng)藝與農(nóng)機作業(yè)相互適應(yīng)、融合發(fā)展。從整個社會層面看，可以更大程度地減少投入、節(jié)約機具從而降低成本。因此，需要政府、企業(yè)和社會化服務(wù)組織等相關(guān)主體共同發(fā)力，在大豆玉米帶狀復(fù)合種植方面發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械化支撐作用，最終落實到“有機可用、有機好用”。同時，加強機械化、信息化和智能化融合并存，在鋪膜播種環(huán)節(jié)配置北斗導航駕駛系統(tǒng)，支持輔助直線駕駛、無人自動駕駛功能，不但提高作業(yè)精準度和銜接行距均勻性，提高機具作業(yè)質(zhì)量和土地利用率，而且作業(yè)效果好、效率高、標準化程度高，有利于收獲機具作業(yè)，減少機收損失。
5.3 發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣體系優(yōu)勢
一是充分發(fā)揮市、縣農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣系統(tǒng)技術(shù)力量優(yōu)勢，建立大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化試驗示范基地，開展不同種植模式、不同配套機具對比試驗和機具選型，優(yōu)化技術(shù)模式和機具配套系統(tǒng)，提出完善意見建議，為大面積推廣提供裝備支撐和服務(wù)保障。二是建立市、縣、鄉(xiāng)三級聯(lián)動技術(shù)指導服務(wù)機制，組建技術(shù)服務(wù)隊，組織召開播種和收獲機具現(xiàn)場演示選型會，分區(qū)域開展機具安裝調(diào)試和技術(shù)操作技能培訓，在種植和收獲季節(jié)，深入田間地頭，奔赴作業(yè)現(xiàn)場，面對面、點對點開展技術(shù)指導和服務(wù)，及時解決困難和問題，確保機手操作技能熟練掌握，機具安裝調(diào)試到位，機具正常高效使用。充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械化體系技術(shù)指導和服務(wù)功能，努力促進大豆玉米帶狀復(fù)合種植工作的有效突破。三是發(fā)揮體系優(yōu)勢，加強技術(shù)宣傳和輿論引導。通過廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)、短信等多種形式，開展穩(wěn)糧、增收、多效、前景廣闊等大豆玉米帶狀復(fù)合種植優(yōu)勢的宣傳，引導種植大戶、合作社進一步提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植由資源競爭向資源共享轉(zhuǎn)變，將糧豆爭地變?yōu)榧Z豆共享，認識到地內(nèi)輪作的重要性，營造社會各界關(guān)注和支持大豆玉米帶狀復(fù)合種植的良好社會氛圍。
5.4 加快技術(shù)創(chuàng)新和政策支持，提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化水平
要實現(xiàn)玉米和大豆的產(chǎn)量潛力最大化，以滿足國家對大豆和玉米種植的需要，應(yīng)加快大豆玉米種植技術(shù)創(chuàng)新和加強政策支持，提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化水平。一是創(chuàng)新大豆玉米種植技術(shù)模式，有效利用邊界行效應(yīng)，提高大豆高透光率[15]；玉米和大豆帶外行之間的距離擴大到足以提高光能利用效率，甚至允許拖拉機在大豆帶工作，提高生產(chǎn)效率；優(yōu)化品種篩選和增加種植密度，提高種植產(chǎn)量；建立相鄰玉米帶和大豆帶每年輪作一次機制，增加下一季玉米的籽粒產(chǎn)量，提高玉米對氮、磷、鉀的吸收，防止連作障礙，平衡作物高產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。二是各級農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門及相關(guān)部門出臺和細化對大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用機械和丘陵山區(qū)小眾機械具體扶持措施或?qū)ｍ椫С终?，更好地激發(fā)企業(yè)的積極性，補齊農(nóng)機裝備短板，發(fā)揮政策的“組合拳”效應(yīng)；重視發(fā)揮市場的關(guān)鍵作用，最大限度地讓市場配置資源，推動大豆玉米復(fù)合種植機具的有效供給；開展丘陵山區(qū)農(nóng)田宜機化修整，解決農(nóng)機下田作業(yè)難的問題，滿足小農(nóng)戶農(nóng)業(yè)機械化需求，提高丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化水平。三是以農(nóng)機合作社為主體，積極引導種植合作社等社會經(jīng)營主體主動參與，整合現(xiàn)有機具資源，引進配置新型機具，加強農(nóng)機裝備提升，建立和完善規(guī)模化、標準化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)機制，以市場運作的方式，進行社會化代耕代種代收服務(wù)，提高大豆玉米生產(chǎn)機械化水平；農(nóng)業(yè)相關(guān)部門聯(lián)合行動，突破播種和收獲關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)瓶頸，全力推進大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化生產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)“機器換人”水平。
6 結(jié)語
習近平總書記指出，中國人的飯碗主要裝中國糧。黃土高原丘陵溝壑區(qū)立地條件較差，氣候和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)位特點突出，必須優(yōu)選適宜的種植方式，加強農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)深度融合，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)部門技術(shù)優(yōu)勢，不斷提升大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化水平，減少人工投入，提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植生產(chǎn)效率，才能保障農(nóng)民經(jīng)濟效益不減。加之國家政策的扶持，先進實用農(nóng)藝技術(shù)的引領(lǐng)，智能高端機械的保障，社會各界的共同努力，國家穩(wěn)糧增豆戰(zhàn)略必將實現(xiàn)。
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李玉紅，高煥榮
(甘肅省平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣站，甘肅平?jīng)觯?44000)
0 引言
為保障我國糧食安全，落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略[1]，解決大豆玉米爭地問題，實現(xiàn)大豆玉米協(xié)同發(fā)展和增產(chǎn)增效，在全國范圍內(nèi)研究推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)。大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)，是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推的穩(wěn)糧增豆栽培技術(shù)，采用玉米帶與大豆帶復(fù)合種植，既充分發(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)玉米帶和大豆帶年際間地內(nèi)輪作,又適于機播、機管、機收等機械化作業(yè)，在同一地塊實現(xiàn)大豆玉米和諧共生、一季雙收[2]。本文以甘肅省平?jīng)鍪袨槔?，開展大豆玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)融合發(fā)展研究，優(yōu)選適宜種植模式，探索良種良法良機配套[3]，提升機械化、智能化水平[4]，最大限度地實現(xiàn)增機減人和節(jié)本增效[5]，為黃土高原丘陵溝壑區(qū)大面積推廣提供技術(shù)支撐。
1 平?jīng)鍪写蠖褂衩咨a(chǎn)情況及特點
平?jīng)鍪懈孛娣e為348 khm2，2021年大豆種植面積為2 775 hm2，玉米種植面積為93.4 khm2。2022年，集中連片開展大豆玉米帶狀復(fù)合種植，優(yōu)先支持農(nóng)業(yè)企業(yè)、合作社、種植大戶等新型經(jīng)營主體流轉(zhuǎn)土地規(guī)?；N植[6]，鼓勵農(nóng)民群眾積極主動參與，因地制宜，群策群力，完成大豆玉米帶狀復(fù)合種植示范面積2 730 hm2，全市大豆和玉米凈作面積較2021年分別增加725 hm2、5 800 hm2，增幅分別為26.1%、6.2%。
平?jīng)鍪械靥庪]東黃土高原丘陵溝壑區(qū)，海拔在890～2 857 m之間，年降雨量450～650 mm，屬旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，降水主要集中在7—9月，春旱和伏旱最為頻繁。為解決春播干旱問題，全市推廣以全膜雙壟溝播技術(shù)為主的玉米栽培技術(shù)，一般在3月上旬至中旬，日平均氣溫升至5 ℃以上，土壤表面土層解凍15 cm時或適量降雨時，及早地深松整地、旋耕施肥、頂凌覆膜，防止土壤有效水分蒸發(fā)，4月下旬適時播種。玉米全膜雙壟溝播技術(shù)具有集雨、抗旱、保墑、抑制雜草生長等作用[7]，是甘肅省大力推廣的玉米抗旱耕作技術(shù)，平?jīng)鍪腥び衩追N植面積大、產(chǎn)量高、效益好，受到廣大農(nóng)民種植戶的青睞。近年來，依據(jù)農(nóng)牧業(yè)資源優(yōu)勢，開辟了糧飼兼顧、草畜配套、以養(yǎng)帶種、農(nóng)牧互促的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展之路[8]，助力了鄉(xiāng)村振興發(fā)展，促進了區(qū)域經(jīng)濟不斷提升。
2 平?jīng)鍪写蠖褂衩讬C械化生產(chǎn)情況
平?jīng)鍪鞋F(xiàn)有各類播種機6 230臺，植保無人機68臺，聯(lián)合收割機1 024臺，農(nóng)機專業(yè)合作社186個，農(nóng)作物耕種收綜合機械化率為71.34%。其中玉米播種機2 240臺，玉米聯(lián)合收割機203臺，玉米生產(chǎn)機械化率為80.6%。玉米作為平?jīng)鍪兄饕N植的糧食作物，價格連年持續(xù)走高，耕種管收機械齊全，機械化水平高；農(nóng)機作業(yè)服務(wù)主體單環(huán)節(jié)、多環(huán)節(jié)和全程托管等社會化服務(wù)能力強，規(guī)?；N植面積大、效益好、種植滿意度高，已成為當?shù)剞r(nóng)民群眾重要的經(jīng)濟來源。相比較，大豆種植零散，以家庭種植為主，無專用機械，播種和植保主要依靠傳統(tǒng)人工作業(yè)，收獲主要以人工收獲為主，輔助少量小型割曬機，僅完成機械化收割莖稈，豆莢脫粒和清選等仍然靠人工完成，機械化程度低。
3 平?jīng)鍪写蠖褂衩讕顝?fù)合種植情況
3.1 政策扶持
2022年中央一號文件明確提出，“集中支持適宜區(qū)域、重點品種、經(jīng)營服務(wù)主體，在黃淮海、西北、西南地區(qū)推廣玉米大豆帶狀復(fù)合種植”[9]。在生產(chǎn)物資方面，中央財政給予試點縣種植戶種子、地膜、機具等物化投入和社會化服務(wù)環(huán)節(jié)補貼；在機械保障方面，甘肅省利用中央農(nóng)機購置補貼資金，在試點縣列支機具保障專項，統(tǒng)一組織企業(yè)生產(chǎn)、購置與投放所需播種機具。同時，安排機具研發(fā)專項，支持省內(nèi)農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)開展大豆玉米帶狀復(fù)合種植機具的研發(fā)試制，安排省級累加補貼資金支持購置北斗導航輔助駕駛系統(tǒng)、小型玉米收獲機及喂入量4 kg/s以下的大豆收獲機。平?jīng)鍪屑案骺h(市、區(qū))農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門，積極謀劃、加強指導、因地制宜、落實措施，及時保障種子、化肥、農(nóng)藥、地膜、機械等生產(chǎn)資料供給及補貼資金，開通農(nóng)資供給和機械跨區(qū)作業(yè)綠色通道，為大豆玉米帶狀復(fù)合種植提供優(yōu)質(zhì)保障服務(wù)。
3.2 農(nóng)機農(nóng)藝融合
平?jīng)鍪性谕茝V大豆玉米帶狀復(fù)合種植的過程中，依托全膜雙壟溝播技術(shù)，在機具選配時，充分考慮實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和機械化技術(shù)現(xiàn)狀，優(yōu)先選用現(xiàn)有機具，通過適當改裝以適應(yīng)復(fù)合種植模式行距和株距要求，提高機具利用率[10]。采用“大豆+玉米”分別為“4+2”“3+2”“2+4”“3+6”等種植模式，將全膜雙壟溝播鋪膜技術(shù)與大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)無縫對接。播種期間，使用現(xiàn)有旋耕起壟覆膜機完成起壟、施肥和鋪膜作業(yè)，按照播期，采用電動穴播機完成大豆和玉米播種作業(yè)。選用大豆玉米一體化播種機播種，需在4月下旬至5月上旬，進入無霜期開始播種，作業(yè)速度控制在5 km/h以內(nèi)，機手隨時監(jiān)測機具作業(yè)質(zhì)量，調(diào)整機具至最佳作業(yè)狀態(tài)。種植要求縮株保密、擴間增光[11]，地膜寬度為1.2 m，厚度為0.01 mm以上；玉米行距為40 cm，株距為16 cm，單粒播種，播深為5～8 cm；大豆行距為35～40 cm，穴距為12 cm，2～3粒播種，播深為3～5 cm；大豆帶與玉米帶間距為60～70 cm；為滿足收獲期機具作業(yè)要求，大豆先于玉米收獲的地區(qū)，地頭種植不少于5 m寬的大豆帶，玉米先于大豆收獲的地區(qū)，地頭種植不少于5 m寬的玉米帶，便于機械調(diào)頭轉(zhuǎn)行收獲。
3.3 探索引進設(shè)備
為提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植機械化播種水平，探索引進以機引、電動牽引為主的一體化播種機，兼顧丘陵山區(qū)小地塊使用的人力穴播機，共選型引進大豆玉米一體化播種機、手推式電動播種機等播種機具417臺(套)。春播期間，開展多種技術(shù)模式與配套機具的對比試驗，積極探索不同地塊、不同技術(shù)模式下配套的播種機具。為塬地引進2MBFG-2-6型、2MBFG-3型玉米大豆旋耕施肥鋪膜覆土一體化播種機、2BMXL-120型旋耕滅茬起壟鋪膜播種機、2MB-1/2GXA型溝壟全覆膜高速穴播機等一體化播種機、大豆玉米電動手扶播種機單機開展試驗示范；為山地引進2MB-1/2GXA型溝壟全覆膜高速穴播機等一體化播種機、2BD-3X型電動手扶大豆玉米一體化播種機、大豆玉米電動手扶播種機單機開展試驗示范，探索確定適宜當?shù)刈鳂I(yè)條件、技術(shù)要求和技術(shù)模式的播種機具及配套方案。
3.4 農(nóng)機抓點示范
市、縣、鄉(xiāng)農(nóng)機推廣部門加強技術(shù)指導服務(wù)，積極開展大豆玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)機抓點示范，建立集中連片全程機械化試驗示范基地4個，其中67 hm2以上示范基地2個，33 hm2示范基地2個。示范基地圍繞大豆玉米良種應(yīng)用、水肥一體化、化肥農(nóng)藥減量增效、機械化作業(yè)、綠色防控等集成高效栽培技術(shù)，開展種植模式對比、作物生長監(jiān)測、機具性能測試及產(chǎn)量效益分析等試驗示范，以機械化、標準化規(guī)范示范基地生產(chǎn)，充分發(fā)揮典型引路、示范帶動效應(yīng)。通過抓點示范，篩選出可復(fù)制、可推廣、高效益的種植模式，引領(lǐng)帶動大豆玉米帶狀復(fù)合種植大面積均衡發(fā)展。
4 制約平?jīng)鍪写蠖褂衩讕顝?fù)合種植發(fā)展的關(guān)鍵因素
4.1 生產(chǎn)成本高、效益低
近幾年，受國內(nèi)外疫情等客觀因素影響，農(nóng)資上游市場資源緊缺，原材料價格上漲，導致肥料、種子、地膜和農(nóng)藥等農(nóng)資成本上漲；0#柴油同比上漲24.3%；農(nóng)村人口老齡化、空心化，農(nóng)忙時節(jié)一人難尋，人工成本更是逐年提高。在成本高企的影響下，種植戶為增加經(jīng)濟收入，在作物選擇上，從成本、效益、機械化程度等方面綜合考量，對種植大豆存在諸多顧慮。據(jù)測算，平?jīng)鍪袃糇鞔蠖拐Ｄ攴葑罡? 250 kg/hm2，按當前市場價4.8元/kg計算，收入10 800元/hm2；凈作地膜玉米正常產(chǎn)量9 750 kg/hm2以上，按當前市場價2.6元/kg，收入25 350元/hm2，玉米比大豆收益高14 550元/hm2。因此，忽略人工和機械作業(yè)等成本不計，凈作大豆具有成本高、效益低、機械化生產(chǎn)技術(shù)不成熟等不利因素。而大豆玉米帶狀復(fù)合種植因大豆玉米播期不同步、機械不統(tǒng)一、施肥有差異、噴藥需區(qū)分、收獲分先后等因素影響，加之生產(chǎn)環(huán)節(jié)繁雜、作業(yè)工序增加、工作效率不高，農(nóng)民更愿意選擇種植產(chǎn)量高、效益高、技術(shù)成熟、機械化水平高的凈作玉米。
4.2 氣候、市場因素影響大
平?jīng)鍪袝円箿夭畲?，春夏時節(jié)，低溫、凍害、干旱、冰雹等氣象災(zāi)害頻發(fā)，直接影響大豆春季播種和正常生長。大豆種植分散、管理粗放，抗災(zāi)、抗逆優(yōu)良品種少，且受傳統(tǒng)飲食習慣影響，本地百姓喜歡食用胡麻籽油和油菜籽油，大豆主要用于豆制品制作和滿足自食之用，未形成規(guī)?；N植和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。受種植習慣和產(chǎn)量影響，豆類糧油作物市場銷量低、銷售渠道不暢通，自產(chǎn)自銷多，跨省市銷量少，大型烘干、加工設(shè)備及加工企業(yè)少等，直接影響農(nóng)戶種植大豆的積極性和主動性。
4.3 機械化生產(chǎn)技術(shù)與裝備不成熟
平?jīng)鍪性谕茝V大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)中，機械化生產(chǎn)技術(shù)低和裝備短缺成為亟待解決的難題。播種環(huán)節(jié)現(xiàn)有旋耕施肥鋪膜覆土機，僅完成鋪膜覆土作業(yè)，需采用專用電動穴播機或手扶式滾筒穴播機播種，作業(yè)工序增加、人工成本增加，且大豆和玉米施肥存在差異，機具配置要求雙肥箱、雙下肥管道，施肥難度增加；新研制推廣的大豆玉米一體化播種機，解決了雙肥箱等問題，但播深、下籽、鋪膜等作業(yè)性能不穩(wěn)定，且大豆和玉米播期不同，因此適用性不強。田間管理環(huán)節(jié)現(xiàn)有機具不能區(qū)分噴施藥劑，為避免造成藥害，需在大豆帶和玉米帶間加裝隔離防護裝置，可使用輕質(zhì)塑料板或防水布簾等機構(gòu)或裝置[12],并控制機具作業(yè)速度，防止藥劑帶間漂移，亦可用電動噴霧機對大豆和玉米分別噴藥，因此，機具工作效率降低，作業(yè)成本增加。收獲環(huán)節(jié)大豆和玉米需分別收獲，現(xiàn)有大豆收獲機械多為小型割曬機，大面積收獲作業(yè)效率低，新引進的大豆收獲機可靠性、適用性、安全性等尚需測試，穩(wěn)定性不強。平?jīng)鍪鞋F(xiàn)有玉米收獲機以4行、3行為主，能適應(yīng)大豆玉米“2+4”“3+6”種植模式4行、3行玉米收獲作業(yè)需求，但收獲大豆玉米“4+2”“3+2”種植模式2行玉米，工作效率低，作業(yè)成本增加。
5 發(fā)展思路
5.1 開展對比試驗，篩選形成適宜的種植方式
一是品種對比。大豆選擇耐蔭、耐密、抗倒伏、高產(chǎn)、有限或亞有限結(jié)莢型品種，玉米選擇緊湊型、半緊湊型、耐密及抗旱型品種[13]，進行對比試驗，確定適宜的優(yōu)良品種進行推廣。二是模式對比。根據(jù)凈作密度、土壤性質(zhì)、地形特征、農(nóng)機通行條件等因素，選擇不同的大豆帶和玉米帶的行數(shù)、帶內(nèi)行距、作物帶間行距、株距等模式進行對比試驗[2]，保證玉米和大豆種植株數(shù)與凈作相當，確定大豆玉米協(xié)同高產(chǎn)的種植模式。創(chuàng)新種植模式，測試1.4 m和1.6 m寬度地膜種植模式和機具配套方案，增加多種栽培模式的研究。三是播種機械對比。播種機械的選擇，對提高大豆玉米產(chǎn)量尤為關(guān)鍵。優(yōu)先選擇不同廠家、不同類型、不同幅寬的大豆玉米一體化覆膜播種機進行對比試驗，測試機具性能及作業(yè)質(zhì)量，提出機具改進意見建議，篩選出適合當?shù)啬Ｊ降牟シN機具，形成機具配套系統(tǒng)。四是施肥試驗。根據(jù)大豆玉米個體生長期和共同生長期統(tǒng)籌考慮施肥，開展有機肥、氮肥、磷鉀肥施用量試驗。選擇適宜的緩釋肥或控釋肥施用方式，監(jiān)測土壤根瘤菌存活情況，對大豆進行根瘤菌接種或施用生物菌肥，測試施用效果。五是病蟲草害防治。加強田間調(diào)查監(jiān)測，以農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ)，合理運用化學防治、生物防治、物理防治相結(jié)合的綜合防治病蟲害試驗研究[14]。在病蟲草害防控關(guān)鍵期，采用廣譜高效低毒殺蟲殺菌劑、農(nóng)用抗生素等，對多種病蟲害進行統(tǒng)一防治，同時進行復(fù)配試驗研究，推廣高科技智能植保機械和無人機飛防相結(jié)合技術(shù)。田間除草依托全膜覆蓋技術(shù)，選用適宜大豆和玉米的除草劑，以播后苗前封閉除草為主，以苗后定向除草為輔，保證除草效果。
5.2 加強農(nóng)機農(nóng)藝、機械化信息化融合發(fā)展
大豆玉米帶狀復(fù)合種植是種植農(nóng)藝技術(shù)的改良，在當前的社會發(fā)展形勢下，一切農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行為均需要依靠機械去實現(xiàn)?，F(xiàn)有機具不足，且適用性不強，新型機具開發(fā)生產(chǎn)需要過程，要想大力發(fā)展大豆玉米帶狀復(fù)合種植，從滿足機具作業(yè)的角度，要讓種植農(nóng)藝與農(nóng)機作業(yè)相互適應(yīng)、融合發(fā)展。從整個社會層面看，可以更大程度地減少投入、節(jié)約機具從而降低成本。因此，需要政府、企業(yè)和社會化服務(wù)組織等相關(guān)主體共同發(fā)力，在大豆玉米帶狀復(fù)合種植方面發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械化支撐作用，最終落實到“有機可用、有機好用”。同時，加強機械化、信息化和智能化融合并存，在鋪膜播種環(huán)節(jié)配置北斗導航駕駛系統(tǒng)，支持輔助直線駕駛、無人自動駕駛功能，不但提高作業(yè)精準度和銜接行距均勻性，提高機具作業(yè)質(zhì)量和土地利用率，而且作業(yè)效果好、效率高、標準化程度高，有利于收獲機具作業(yè)，減少機收損失。
5.3 發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣體系優(yōu)勢
一是充分發(fā)揮市、縣農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣系統(tǒng)技術(shù)力量優(yōu)勢，建立大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化試驗示范基地，開展不同種植模式、不同配套機具對比試驗和機具選型，優(yōu)化技術(shù)模式和機具配套系統(tǒng)，提出完善意見建議，為大面積推廣提供裝備支撐和服務(wù)保障。二是建立市、縣、鄉(xiāng)三級聯(lián)動技術(shù)指導服務(wù)機制，組建技術(shù)服務(wù)隊，組織召開播種和收獲機具現(xiàn)場演示選型會，分區(qū)域開展機具安裝調(diào)試和技術(shù)操作技能培訓，在種植和收獲季節(jié)，深入田間地頭，奔赴作業(yè)現(xiàn)場，面對面、點對點開展技術(shù)指導和服務(wù)，及時解決困難和問題，確保機手操作技能熟練掌握，機具安裝調(diào)試到位，機具正常高效使用。充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械化體系技術(shù)指導和服務(wù)功能，努力促進大豆玉米帶狀復(fù)合種植工作的有效突破。三是發(fā)揮體系優(yōu)勢，加強技術(shù)宣傳和輿論引導。通過廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)、短信等多種形式，開展穩(wěn)糧、增收、多效、前景廣闊等大豆玉米帶狀復(fù)合種植優(yōu)勢的宣傳，引導種植大戶、合作社進一步提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植由資源競爭向資源共享轉(zhuǎn)變，將糧豆爭地變?yōu)榧Z豆共享，認識到地內(nèi)輪作的重要性，營造社會各界關(guān)注和支持大豆玉米帶狀復(fù)合種植的良好社會氛圍。
5.4 加快技術(shù)創(chuàng)新和政策支持，提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化水平
要實現(xiàn)玉米和大豆的產(chǎn)量潛力最大化，以滿足國家對大豆和玉米種植的需要，應(yīng)加快大豆玉米種植技術(shù)創(chuàng)新和加強政策支持，提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化水平。一是創(chuàng)新大豆玉米種植技術(shù)模式，有效利用邊界行效應(yīng)，提高大豆高透光率[15]；玉米和大豆帶外行之間的距離擴大到足以提高光能利用效率，甚至允許拖拉機在大豆帶工作，提高生產(chǎn)效率；優(yōu)化品種篩選和增加種植密度，提高種植產(chǎn)量；建立相鄰玉米帶和大豆帶每年輪作一次機制，增加下一季玉米的籽粒產(chǎn)量，提高玉米對氮、磷、鉀的吸收，防止連作障礙，平衡作物高產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。二是各級農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門及相關(guān)部門出臺和細化對大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用機械和丘陵山區(qū)小眾機械具體扶持措施或?qū)ｍ椫С终?，更好地激發(fā)企業(yè)的積極性，補齊農(nóng)機裝備短板，發(fā)揮政策的“組合拳”效應(yīng)；重視發(fā)揮市場的關(guān)鍵作用，最大限度地讓市場配置資源，推動大豆玉米復(fù)合種植機具的有效供給；開展丘陵山區(qū)農(nóng)田宜機化修整，解決農(nóng)機下田作業(yè)難的問題，滿足小農(nóng)戶農(nóng)業(yè)機械化需求，提高丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化水平。三是以農(nóng)機合作社為主體，積極引導種植合作社等社會經(jīng)營主體主動參與，整合現(xiàn)有機具資源，引進配置新型機具，加強農(nóng)機裝備提升，建立和完善規(guī)模化、標準化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)機制，以市場運作的方式，進行社會化代耕代種代收服務(wù)，提高大豆玉米生產(chǎn)機械化水平；農(nóng)業(yè)相關(guān)部門聯(lián)合行動，突破播種和收獲關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)瓶頸，全力推進大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化生產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)“機器換人”水平。
6 結(jié)語
習近平總書記指出，中國人的飯碗主要裝中國糧。黃土高原丘陵溝壑區(qū)立地條件較差，氣候和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)位特點突出，必須優(yōu)選適宜的種植方式，加強農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)深度融合，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)部門技術(shù)優(yōu)勢，不斷提升大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化水平，減少人工投入，提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植生產(chǎn)效率，才能保障農(nóng)民經(jīng)濟效益不減。加之國家政策的扶持，先進實用農(nóng)藝技術(shù)的引領(lǐng)，智能高端機械的保障，社會各界的共同努力，國家穩(wěn)糧增豆戰(zhàn)略必將實現(xiàn)。
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