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玉米大豆带状复合种植技术推广与应用总结(玉米大豆带状复合种植的原理)

更新时间:2022-06-15 15:00:23
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2021年12月,中央农村工作会议及全国农业农村厅局长会议相继在北京召开。会议要求认真贯彻落实习近平总书记关于“三农”工作重要论述和重要指示精神,攻坚克难扩种大豆油料,把扩大大豆油料生产作为2022年必须完成的重大政治任务,支持黄淮海、西北、西南地区推广玉米大豆带状复合种植,加快推广新模式新技术,逐步推动大豆玉米兼容发展,多措并施扩面积、提产量。

一、技术优势

大豆供需缺口巨大是困扰国家粮油安全的卡脖子难题,高产出与可持续的冲突是我国农业面临的重大挑战。四川农业大学玉米大豆带状复合种植与循环利用团队经过22年艰辛努力,创建研发了玉米大豆带状复合种植理论、技术和机具。

一是创新带状复合种植新理论新技术。依托国家及省部级55个项目,创建带状复合种植光肥资源高效利用与株型调控理论,研发核心与配套技术实现了“作物协同高产、机具通过、分带轮作”三融合。

二是研制与带状复合种植配套的新机具。为确保带状复合种植下的小株距密植播种施肥、窄幅收获及分带定向喷雾作业,研制种管收专用机具,实现了农机农艺融合。

三是集成适用于不同区域的带状复合种植新模式。核心是选用紧凑型玉米和耐阴型大豆,利用2行密植玉米带与2~6行大豆带复合种植,将玉米行距增加到120~140厘米、株距减少到8~14厘米、玉米带与大豆带间距扩大到60~70厘米,确保带状玉米密度与净作相当、每亩增种大豆8000~12000株,这就更好地利用了光和肥,提高了土地产出率。玉米受光空间由净作的平面受光变成了立体多面受光,行行具有边行优势;大豆受光量显著增加,边际劣势显著下降;实现玉米不减产、亩多收大豆100~150公斤,一亩地产出1.5亩地的粮食,光能利用率和土地产出率处于国际领先位置。

11年定位试验表明,大豆的固氮作用和轮作效应使土壤有机质含量增加19.8%、根瘤固氮量提高9.24%、作物固碳能力增加18.6%,年均氧化亚氮和二氧化碳排放强度降低45.9%和15.8%。带状复合种植充分发挥生物多样性作用,减少作物病虫害,农药施用量减少25%。该技术具有“一田双收、稳粮增豆,一种多效、用养结合,一机多用、低碳高效”等优势。

二、主要做法

(一)组建了一支懂技术肯奉献会战斗的科技服务队伍

以四川农业大学玉米大豆带状复合种植与循环利用团队为核心,依托国家大豆(玉米)产业技术体系、省级创新团队、省市农业科研单位的科研人员,组建了以国家大豆产业技术体系岗站专家、省创新团队和协同推广试点项目专家为技术首席,以各省(市、区)农业技术推广总站负责人为推广首席,由“高校+科研单位+市(县)农技干部”组成的技术服务团队。通过技术讲座、现场观摩、样板展示、田间诊断、广播宣传、媒体报道、微信答疑等形式对各类经营主体与基层农技人员开展技术培训和技术指导,确保每个示范点在种植的关键环节(播种、病虫害防治和水肥管理等)培训或现场指导三次以上。

(二)统一制定技术指导意见

根据农业农村部种植业管理司的任务指派,由技术研发单位四川农业大学统一编制《大豆玉米带状复合种植技术指导意见》,并由农业农村部种植业管理司与全国农技推广服务中心统一印制下发,为各地顺利开展示范工作提供政策保障与技术支撑。在生产管理过程中,技术团队及时撰写各环节田间管理技术要点,并通过国家大豆产业技术体系平台及各省相关技术报刊刊发,如四川省在2021年的推广过程中,四川农村日报社记者采用跟踪调查方式,及时报道科研人员的技术措施,刊发了《开花结荚期遇虫害,大豆专家来支招》《防汛减灾进行时,暴雨大风中屹立不倒,这个农场的玉米大豆有什么绝招》等文章。

(三)全力推进示范样板打造

团队全力建设高产示范基地,在全国打造高产样板32个,形成了超高产攻关田、千亩示范方、万亩示范片、十万亩推广区的四圈层推广网络,实现四川省大豆16连增,面积扩大到2020年的649万亩,并迅速辐射到全国19个省市和“一带一路”沿线国家。通过组织全方位多层次技术培训,提高了技术干部和农民种植水平,以样板和实践改变了“间套作麻烦、不能机械化、效益低”的陈旧观念。

(四)构建“四结合”推广机制

1.与部省农业科技项目相结合。新技术的推广离不开项目资助和资金整合,四川农业大学充分结合国家重点研发计划“粮丰”“双减”“育种”专项及国家大豆产业技术体系专项资金,并与农业农村部的大豆振兴计划、耕地轮作休耕、农业重大技术协同推广计划试点等项目资金整合,集中在四川省川中、川南、川东北建立了多个百亩高产示范样板,起到了很好的示范带动作用,为全省大面积推广提供了资金保障。

2.与政策保障体系相结合。对于首次技术示范的地区,自然风险与技术风险一直是经营主体的主要顾虑。为降低风险、打消顾虑,要求经营主体主积极借鉴外地的成功经验,如山东省肥城市率先结合当地农业保险政策,为首次应用该技术的家庭农场或农民合作社购买农业保险,提高了农户的种植热情。2020年,肥城市双北农业种植专业合作社示范面积达1050亩,规模效应十分明显。在此基础上,构建带状复合种植“推广经费、生产者补助、农机补助和农业保险”四位一体的保障体系。河北省、内蒙古自治区和山东省采用此方式,有效调动了技术干部和经营主体积极性,引进技术2~3年便落地生根。

玉米大豆带状复合种植技术推广与应用总结

3.与新型经营主体结合。为确保技术示范顺利实施,优先选择新技术接受能力强、示范基地设施完备的农业企业、农民合作社、家庭农场等新型经营主体,确保作业机具到位、种植规格标准、规模效应突出。如四川省安居区奉光荣种植家庭农场、山东省肥城市双北农业种植专业合作社、内蒙古包头市旺企农民专业合作社就是示范成功的典范,不仅自身掌握成套技术、实现增产增收,还建立了标准化示范基地,为当地大面积推广起到了良好的样板展示与示范带动作用。

4.与地方农业科研单位结合。实行部门(农业农村或其他政府部门)、校(四川农业大学)、研(当地科研部门)、社(当地农民合作社或家庭农场)联合管理,全程跟踪。为更好地发挥当地农业科研部门的本土优势,让技术完美落地,每个省(市、区)确保至少一个地方农业科研单位提供技术支撑,如四川省依托农业农村部农业重大技术协同推广项目的相关参与单位,全面整合了四川农业大学、四川省农业科学院、南充市农业科学研究院、自贡市农业科学研究院等科研资源,既保证了技术参数落地,又为供需双方沟通提供了技术与人员保障。

三、工作成效

玉米大豆带状复合种植技术连续12年入选国家及四川省农业主推技术,2007年被四川省委一号文件列为广泛应用新技术,2007年至2010年列为四川省节水农业与粮丰工程主推技术,2011年列为农业部农业轻简化实用技术,2013年列为农业部全国六大现代农业种植技术,2019年遴选为国家大豆振兴计划重点推广技术,2020年中央一号文件指出“加大对玉米、大豆间作新农艺推广的支持力度”,2021年《“十四五”全国种植业发展规划》明确将大豆玉米带状复合种植列为东北、黄淮海等地区大豆扩面增产的主推技术。

该技术在我国西南地区进行了大面积推广,在黄淮海、西北及东北地区进行了试验示范,年均应用面积近1000万亩,多年多点专家测产表明,该技术相对传统净作玉米不减产,每亩多收带状套作大豆130~150公斤或带状间作大豆100~130公斤。2021年,四川省仁寿县现代粮食产业示范基地经四川省农村科技发展中心组织专家测产,玉米实产569.63公斤/亩,大豆百亩连片平均亩产122.3公斤,两作物合计较大面积生产亩增产值686.8元,新增成本224元(种子64元、化肥农药60元、机械服务100元),每亩可新增利润462.8元;山东省肥城市农业农村局邀请专家对双北农业种植专业合作社的千亩示范片实收测产,玉米亩产542.08公斤、大豆亩产114.36公斤,相对当地净作玉米种植,带状间作每亩新增产值700元左右,新增成本224元(种子64元、化肥农药60元、机械服务100元),玉米产值降低120元左右,每亩可新增利润356元。

四、发展建议

根据2021年中央农村工作会议精神和《“十四五”全国种植业发展规划》,2022年将在全国16个省(市、区)推广玉米大豆带状复合种植1550万亩,到2025年,全国推广面积达5000万亩。

第一,确定适宜的区域发展模式。根据当地农业生产结构和产业需求,因地制宜选择发展玉米大豆带状复合种植技术模式。草食性牲畜多的粮食区或半农半牧区、农牧交错区,以发展玉米大豆带状复合种植饲用模式与混合青贮技术为重点,支持购置玉米大豆带状间作播种机。粮食主产区推广玉米大豆带状复合种植技术粒用模式,支持购置玉米大豆带状间作播种机、两行玉米收获机或窄型大豆(小麦)收获机。城郊地区建议推广鲜食玉米鲜食大豆带状复合种植。轮作休耕和土壤瘠薄地区适宜发展籽粒玉米绿肥饲草大豆带状复合种植。

第二,积极争取政策支持和示范推广专项资助。相关技术应用主体应大力宣传带状复合种植的独特优势以及对畜牧业和豆制品产业发展的积极作用,设立省部级示范推广专项,制定技术补贴、农机补贴和农业保险等激励政策措施,全力推进大面积应用。建议农业农村部将该技术明确列入耕地轮作休耕补贴、新技术补贴,配套农机具产品纳入农机补贴目录,将玉米大豆带状复合种植纳入农业保险产品名录。建议2022年首推的16个省(市、区)全部列入国家重大农业技术协同推广计划、绿色高质高效行动专项等。

第三,建立带状复合种植高产示范基地。各省(市、区)可根据自身实际,整合高标准农田建设、宜机化改造等项目资金,力争在拟推广的示范县建设一个现代农业园区或示范基地,实现“五良”配套,辐射带动大面积推广,全国大豆科技自强示范县应全面开展此项工作。

第四,组建技术服务团队。玉米大豆带状复合种植技术是一项全新的技术模式,与传统间作有本质区别,大豆、玉米的株行距、施肥方法、除草技术等都与净作不同,需要组建技术服务团队,开展业务干部、技术干部、科技人员和种植农户四位一体大培训和全环节技术指导,全面提升种植水平。

第五,设立研究专项。一是筛选适合当地的耐阴大豆品种和耐密植抗倒玉米品种;二是技术参数本土化;三是密植分控播种施肥机本土化和提高收获机具作业效率。

(作者:雍太文 杨文钰;作者单位:四川农业大学农学院、农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室)

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