本报记者 彭丽
近日，国家大豆产业技术体系间套作重点任务现场交流会在四川省仁寿县召开。会议期间，《科学时报》记者跟随与会专家参观了位于仁寿县珠嘉乡踏水村的丘陵旱地现代农业示范园。
在示范现场，记者看到大豆带和玉米带交替排列，收割后的玉米秸秆倒在田间充当肥料，而待收割的豆荚垂吊于豆叶之间，饱满圆润，远远望去满地金黄，煞是惹眼。
四川农业大学副校长杨文钰告诉记者，自2008年起，四川农业大学就与仁寿县农业局在此示范推广“玉米—大豆带状复合种植模式”。今年该县示范推广35万亩，其中踏水村玉米—大豆双季高产示范面积7300亩，玉米平均亩产638.5公斤，大豆平均亩产154公斤，成为四川丘陵地区旱地农业高产高效和现代农业示范样板。
玉米大豆和谐共生
玉米—大豆带状复合种植模式指的是在传统的玉米甘薯套作和玉米大豆间混作基础上，改甘薯为大豆，采用宽窄行田间配置方式，实现玉米大豆带状间作套种，年际间交替轮作，达到适应机械化作业、作物间和谐共生的一季双收种植模式。该模式包括玉米带状套作大豆和玉米带状间作大豆两种类型。
简单地说，玉米带状套作大豆就是在玉米生长中后期，在玉米宽行中套种2～3行大豆，玉米与大豆行间距不得少于0.5米。在大豆的前茬，农民可根据需要种植小麦、马铃薯、油菜、蚕豆、甘蔗、烟草、高粱、西瓜等作物。
目前已普遍形成了“小麦—玉米—大豆”、“马铃薯—玉米—大豆”、“蚕豆—玉米—大豆”、“油菜—玉米—大豆”等套作大豆种植模式，主要分布在四川、云南、贵州、广西、陕西和重庆等省市区。
记者了解到，玉米—大豆带状复合种植模式非常有讲究。在不同幅宽处理下，不同株型的玉米对套作大豆形态、碳氮代谢、光合作用及产量都有直接而明显的影响。如若将玉米与大豆进行同穴播种或1：1等距播种，不但不能促进玉米增产，而且大豆亩产仅在50公斤左右。
“要想实现玉米、大豆双高产，最关键是把玉米种植好。”杨文钰反复强调，玉米一定要选用株高不超过2.5米的紧凑型、早播型品种，如登海605、先锋508等，且播种时要将玉米窄行控制在0.4～0.45米，留作种大豆的玉米宽行距离为1.56～1.6米。对此，杨文钰解释说，玉米株型紧凑可减轻对大豆的荫蔽危害，而适当加大宽行距离则让玉米行行都有边际优势，且能使大豆得到较好的光照，有利于玉米、大豆产量的共同提高。
“玉米—大豆带状复合种植模式改变了传统的种植玉米、大豆的方法。”杨文钰指出，新模式利用了大豆与玉米两种作物在光热水及土地资源上的空间生态位和时间生态位互补原理，在两种作物分带种植的基础上，通过作物播期错位、株型与熟期错位和田间株行配置错位等成套的田间管理技术，实现了南方大豆、玉米在光热水肥资源上的时空互补利用，从而提高了单位面积的总产量。
杨文钰将“玉米—大豆带状复合种植模式”总结为“五改、四减、三增、两利、一促”。即在改等行距种植为宽窄行带状种植、改甘薯为大豆、改人工播栽为机械直播、改稀植为密植、改开沟起垄为免耕秸秆覆盖基础上，减少了物质投入、水土流失，减轻了劳动强度和环境污染，同时增加了土壤肥力、玉米大豆产量和农民收入。“这样既利于资源节约和环境友好，还促进了旱地农业的可持续发展，实现粮豆双丰收。”杨文钰说。
南方大豆潜力巨大
作为植物蛋白和油分主要来源的大豆，在我国日常饮食结构中占有重要地位。随着人们生活水平的不断提高，对大豆的需求量逐年增加。然而受玉米、水稻等优势作物以及国外进口大豆的冲击，我国大豆种植面积不断下降，农民种植积极性不高，大豆产业遇到了前所未有的发展危机，年缺口近5000万吨。
目前，我国大豆对外依存度已经超过80%。去年全年进口量就达5480万吨，同比增长28.8%，“产不足需”矛盾不断加深。在国家大豆产业技术体系间套作重点任务现场交流会上，中国农科院大豆专家周新安表示，解决大豆供需矛盾的潜力应该在南方，而四川是南方套作大豆发展的典型。
长期以来，我国南方大部分地区一直将甘薯作为生猪饲料的主要原料。近些年来，随着规模化养猪的快速发展，饲用甘薯的需求量急剧下降，仅作为鲜薯食用和部分淀粉加工用。这才使得传统的玉米套种甘薯面积逐年递减，为玉米套种大豆留下了巨大的发展空间。
杨文钰表示，现阶段四川地区采用“玉米—大豆带状复合种植模式”的仅占全省玉米种植面积的27%左右，西南其他省（市、自治区）的推广面积所占比重不足10%，“还有很大的潜力可以挖掘”。杨文钰以西南山地玉米区、西北玉米区和南方丘陵玉米区现有玉米种植面积1.05亿亩估算，“如将其三分之一用于带状间套种大豆，潜力面积将达3500万亩”。
其实，南方地区不只种植面积潜力巨大，在“玉米—大豆带状复合种植模式”下大豆单产也与北方净作大豆产量不相上下。四川农业大学副教授雍太文援引调研数据指出，用大豆代替甘薯后，玉米单产比传统玉米甘薯套作增产10%以上，大豆平均亩产127.4公斤，与北方主产区大豆单产水平相当，是传统间混作大豆单产的2~3倍。雍太文还指出，“玉米—大豆带状复合种植模式”生态效益十分显著。该模式不但使土壤流失量减少约10.6%，还使得地表径流量减少了约85.1%，同时使大豆土壤总氮量提高了约7.29%，玉米氮肥利用率提高了约39.21%。
试验示范效果明显
“玉米—大豆带状复合种植模式”自2003年研制成功后，示范推广面积逐年递增。2007年示范推广261.3万亩，2008年示范推广350万亩，2009年示范推广441万亩，2011年示范推广500万亩以上。现已在四川、重庆、云南、贵州、广西、陕西等地累计推广面积达2000万亩以上，获社会经济效益超过60亿元。
据介绍，“玉米—大豆带状复合种植模式”在四川推广以来，涌现出了一批高产示范典型。乐至县宝林镇双碑村万亩大豆高产创建示范片平均亩产162.7公斤；射洪县瞿河乡新华村玉米—大豆双季高产1000示范片，大豆平均亩产169公斤；大英县蓬莱镇肖家沟村大豆高产田块亩产180.3公斤。
今年7月和10月，四川省农业厅组织专家对眉山仁寿县珠嘉乡玉米—大豆双季高产创建田进行验收，全乡玉米平均亩产达638.5公斤，较非项目区增产60%以上，大豆平均亩产则达154公斤。
杨文钰认为，玉米—大豆带状复合种植技术的推广一方面要改变地方政府传统的小杂粮、填闲作物的认识误区，使其从观念上彻底转变，把大豆作为主要粮食作物来抓。另一方面要对农民实施新技术补贴，并依托新技术研发单位加强新技术的示范和技术培训。同时还需有适宜的搭配品种、配套技术以及适宜丘陵山区地貌特征的播种、收割机具。
“玉米—大豆带状复合种植模式的推广面积能否进一步扩大和持续发展，取决于玉米、大豆全程机械化的研发水平和农机农艺的融合程度。”杨文钰指出，现阶段我国南方耕地受地貌限制，玉米、大豆种植农户生产规模小，没有能力也不便使用大型农机具，加之小型动力拖拉机及播种、耕作、收割和田管机具研究起步晚，技术滞后，限制了玉米—大豆带状复合种植技术的推广应用。
在两次玉米—大豆带状复合种植考察会上，专家们建议加快该模式的推广速度：一是以西南地区为主，建立玉米—大豆带状复合种植技术的转化、推广网络；二是加强带状复合种植专用品种培育与筛选；三是研制配套机具，特别是适合丘陵、山区小规模农户使用的动力播种机具，加强农机农艺技术的融合；四是加强对玉米—大豆复合种植的病虫害发生规律及防治技术的研究；五是对实施玉米—大豆带状复合种植的农民进行技术补贴，加大技术示范和技术培训力度。
十五年发展路
玉米—大豆带状复合种植，从提出到大面积推广，先后经历了十五年。这些年来，杨文钰课题组一直致力于玉米—大豆带状复合种植系统的高产高效栽培基础理论与关键技术的研究，先后提出了玉米大豆和谐共生的群体配置理论、一体化平衡施肥理论、适水种植理论和化控壮苗理论，形成了以品种搭配技术和田间株行配置技术为主体的带状复合种植系统核心技术，以及一体化施肥技术、播期调节技术、化控壮苗技术、机械播种技术、苗期化学治虫技术等带状复合种植系统的关键配套技术。
早在1996年，杨文钰课题组在实施四川省“九五”科技攻关项目《川中丘陵区农业持续高效发展的对策和技术体系》的过程中，发现四川丘陵地区土壤脊薄、水土流失严重，在旱地长期进行小麦、玉米、甘薯三种耗地作物套种，不但土壤肥力不断下降，施肥量逐年增加，还明显影响主要粮食作物小麦和玉米产量的提高。对此，课题组提出了以能养地的豆科作物来代替耗地的红苕的旱地农业发展思路，通过大豆、绿豆、红豆等豆科作物的比较研究，最终提出了在丘陵旱地实施“小麦—玉米—大豆”新三熟模式的发展理念。
“十五”期间，该课题组依托四川省科技攻关项目《盆周山区农业可持续发展技术研究与示范》，围绕“小麦—玉米—大豆”三熟新模式的品种、播期、密度等展开了新模式高产栽培技术研究，并于2002年开始在项目核心示范区天全县仁义乡进行试验示范取得成功，2005年在四川省11个县（区）示范总面积达3.5万亩。通过“十五”期间的研究与示范，明确了“小麦—玉米—大豆”模式的技术创新点与特点，初步形成了“小麦—玉米—大豆”模式的高产栽培技术要点。
“十一五”期间，杨文钰课题组则围绕套作大豆不耐荫、易倒伏、易旺长等问题开展了套作大豆的耐荫及旺长机理等基础理论研究，开展了种子处理技术、化学控旺壮苗技术、群体配置技术及农机农艺配套技术等应用技术研究，并初步形成了以群体配置技术、播期调节、化学控旺等技术为核心的“小麦—玉米—大豆”高产高效栽培技术体系。在此技术指导下，四川省套作大豆实现了跨越式发展，种植面积逐年增加。到2009年，四川示范推广套作大豆480万亩，首次迈入全国大豆主产省行列。
今年，国家发改委在《成渝经济区区域规划》中明确指出，要大力建设大豆生产基地，农业部在《全国种植业发展第十二个五年规划》中，将西南华南间套作食用大豆生产区列为我国大豆三大优势产区之一。杨文钰表示，“十二五”期间，该课题组将抓住这一大好机遇，进一步协调好玉米与大豆的关系，提高总产，并在机械化、病虫害防治方面有所突破。杨文钰希望，政府能加大对玉米大豆带状复合种植模式试验示范的投入，并加强对技术干部和农民的培训，使该模式惠及更多地方和更多的农民。
《科学时报》 (2011-11-17 A2 综合)
