玉米、大豆是集粮食、饲料和加工于一体的重要农作物,是我国缺口最大的农产品。玉米作为我国第一大粮食作物,年需求量1.6亿吨,年供需缺口800万吨左右;大豆是我国粮食安全危机最大的作物之一,产需矛盾极其突出,年需求量6000万吨,年供需缺口4600万吨。我国人多地少,耕地面积有限,保证国家粮食安全始终是农业发展的首要任务。加之大豆的比较效益低于玉米,近年来东北、华北和黄淮粮豆主产区玉米面积不断扩大,大豆面积急剧下降,大豆进口不断增加,2011年进口大豆5480万吨。玉增豆减已成为我国粮食主产区一个长期存在的局面,妨碍着国家粮油安全和大豆产业健康发展,成为国家急需破解的难题。
间套复种是充分利用资源、提高土地产出率的集约农业技术,是中华民族的传统瑰宝。在人均耕地资源十分有限的国情条件下,特别值得对其创新发展。玉米-大豆带状复合种植是在传统的玉米间混大豆和玉米间套甘薯的基础上创新发展而来,采用宽窄行田间布置方式,充分利用边行优势,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。玉米-大豆带状复合种植技术实现了玉米、大豆双丰收,据四川省农业厅组织专家对眉山市仁寿县珠嘉乡的现场验收结果,该乡全面推进玉米-大豆带状复合种植模式,全乡玉米平均亩产达到638.2kg,大豆平均亩产132.5kg,土地产出率成倍提高,亩产值突破2000元以上,较传统的玉米套甘薯亩增纯收入380元。发展玉米大豆带状复合种植技术对实现玉米大豆和谐发展,保证国家粮食安全意义十分重大。
玉米-大豆带状复合种植模式生态效益显著,是世界公认的最佳复合种植模式。该模式通过免耕秸秆覆盖、根瘤固氮、分带轮作等技术,有效降低了能源消耗,减少了碳氮排放,减轻了连作障碍,培肥了地力。据定点观察,与传统玉米-甘薯套作模式相比,减少土壤流失量10.6%、地表径流量85.1%,增加土壤有机质含量5.56%,提高玉米和大豆的土壤总氮4.11%和7.29%。套作大豆通过根瘤固氮,每亩减少尿素施用量4.4kg左右,土壤总氮含量提高4%-7%,氮肥利用率提高39%左右。这对有效保护耕地,促进农业可持续发展具有积极的作用。
随着玉米-大豆带状复合种植模式研究的日益成熟,近几年被列为四川省农业主推技术,使其得以快速推广和为农民所接受,仅四川省应用面积就达500余万亩。西南及南方丘陵旱地玉米种植面积大,以玉米为核心的玉米-大豆复合带状种植模式潜力巨大,如果将现有玉米种植面积的1/3用于间套复种,潜力面积将达3700万亩。但由于缺乏适合各生态区域的种植技术和农民生产过程中的随意性,导致技术到位率低,玉米、大豆协调增产功能未发挥。因此,要确保西南及南方丘陵旱地粮食安全,提升粮食生产能力,需要玉米-大豆带状复合种植技术来指导各地大豆生产。
通过玉米-大豆带状复合种植技术的应用,将有效解决玉米、大豆争地矛盾、双作物协同高产、播收机械化和农村劳动力不足等社会问题,以及玉米大豆的品种搭配、田间配置、施肥防病和机械选型等技术问题,实现在主作物玉米不减产,不额外多增加劳动成本的基础上,每亩多收获大豆100-150kg,农民纯收入增加300-400元/亩。