發展玉豆帶狀復合種植，保障國家糧食安全

楊文鈺，楊峰

導讀

發展玉豆帶狀復合種植，保障國家糧食安全

楊文鈺，楊峰

（四川農業大學農學院/四川省作物帶狀復合種植工程技術研究中心/農業部西南作物生理生態與耕作重點實驗室，成都 611130）

農業是國家基礎性產業。隨著人口的增長、城市的發展、耕地面積的下降、生態環境的日趨惡化，農業正面臨嚴峻的挑戰。據《中國的糧食問題》白皮書，至2030年，我國糧食需求總量將達6.4億噸左右，供需矛盾非常突出。目前，四大糧食作物中小麥、稻谷由凈出口轉為凈進口，玉米產需缺口迅速擴大，大豆缺口巨大。而玉米和大豆屬于糧油飼兼用作物，占糧食和飼料糧需求的49%和95%，且兩作物爭地矛盾是長期困擾我國糧食安全的一大難題。加之，我國農業生產高產出與可持續難以統一，耕地資源持續減少和水資源嚴重缺乏，尋求一種環境友好、經濟可行、土地產出率高的農業可持續發展模式對保障中國糧油安全具有重要的意義。

間套作作為中國傳統農業的精華，不僅能夠提高耕地復種指數，增加糧食產量，提高農民收入，而且能有效緩解農業高產高投入、養分利用率低、環境污染等問題，結合隔年倒茬，達到輪作效果，適合人多地少的國家，在現代農業發展中起著重要的作用[1-6]。間套作是我國精耕細作農業的重要組成部分，有著悠久的歷史。根據史料記載，我國復種制創始于春秋戰國時期，已有2 000多年的歷史，從戰國以后，中國的農業開始走向精耕細作的道路，漢代以后較為普遍地實行連作，魏晉南北朝輪作復種形成制度，到唐宋時期出現了間作套種，明清之后各種形式的間套作模式迅速發展，在當前我國農業生產中占有重要的地位，而且在今后的糧食增產中具有舉足輕重的作用[7]。

作物帶狀復合種植是針對傳統間套作中田間配置不合理、低位作物倒伏嚴重、協同施肥和病蟲草害防控技術缺乏等問題，提出“高產出、機械化、可持續”目標的基礎上創新發展而來，包括帶狀間作和帶狀套作兩種類型。帶狀復合種植基于作物耐密遺傳特性和生物學特性差異，構建科學的復合空間布局。寬行空間既為作物提供更多光照、便于機械作業，又突出邊際優勢，年際間作物交替輪作，形成適合兩種作物和諧共生的光照、養分、水分環境。帶狀復合種植模式縮株增密，充分發揮復合系統的產量、品質潛力，提高光能、養分和水分利用率，土地產出率成倍提高。

目前，我國作物間套作復合種植方式很多，種類分布遍及各省份和地區，總面積約有2 000萬hm2[8]，通過中文數據庫的檢索，20種以上間套作復合種植模式的省份有山東、河南、河北、江蘇、湖南、四川、云南、貴州等[9]。按照農業生產區域主要分為以下4大類[10]：（1）東北及北方區域，特征是單一種植為主，間套作潛力巨大，類型主要是玉米-大豆，玉米-花生，玉米-馬鈴薯，小麥-黍，馬鈴薯-大豆等間套作；（2）西北區域，主要類型為玉米-馬鈴薯，玉米-大豆，小麥-玉米，小麥-蕎麥，小麥-粟，小麥-煙草和小麥-大豆等間套作；（3）黃淮海區域，主要類型為小麥-玉米，小麥-棉花，玉米-大豆以及小麥-大蒜等間套作；（4）西南區域，主要類型為麥-玉-豆，麥-玉-薯，玉米-馬鈴薯等間套作。在這些種植區域和模式中，以玉米-大豆，小麥-玉米等間套作種植模式覆蓋區域廣，種植面積大。

玉米和大豆是禾本科和豆科間套作復合種植模式之一，在生物學特性、時空搭配、資源利用上是典型的黃金搭檔。自2002年以來，我們針對傳統玉米-大豆間套復合種植中高低位作物不能協調高產與綠色穩產、難以機械化兩大瓶頸問題，通過傳承與創新，形成了以“選配良種，擴間增光，縮株保密”為核心技術、“減量一體化施肥、化控抗倒、綠色防控”為配套技術的玉米-大豆帶狀復合種植技術，玉米產量與凈作玉米相當，且多收一季大豆，土地當量比達到1.4以上，為保證我國玉米產能、提高大豆自給率提供了新的技術途徑；研制了與之配套的播種、施藥和收獲機具，在國內外率先實現了帶狀復合種植全程機械化，為該技術的應用推廣創造了基本條件。在理論研究方面，圍繞玉米-大豆帶狀復合種植高產和資源高效利用的基礎理論問題，對復合系統中光分布與作物響應[11-15]、大豆耐蔭機制[16-18]、養分循環與互補規律等進行研究[19-20]，為進一步優化群體配置、篩選耐蔭品種、減量施氮等技術研發升級提供理論支撐[21-26]。本專題刊出的論文主要介紹玉米-大豆帶狀復合種植空間配置對不同結瘤大豆產量形成、帶狀套作玉米水分利用效率、不同耐蔭性大豆品種光合特性對蔭蔽的響應等相關內容，希望能夠起到拋磚引玉的作用，促進科研、推廣機構、企事業等單位的工作者參與相關研究與應用，為保障國家糧食安全藏糧于技。

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Developing Maize-Soybean Strip Intercropping for Demand Security of National Food

YANG WenYu, YANG Feng

(College of Agronomy, Sichuan Agricultural University/ Engineering Research Center for Crop Strip Intercropping System, Sichuan Province/Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in Southwest, Ministry of Agriculture, Chengdu 611130)

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.21.003

2019-09-17；

2019-10-21

國家重點研發計劃課題（2016YFD03002009）、國家大豆現代農業產業技術體系（CARS-04-PS19）

楊文鈺，E-mail：mssiwyyang@sicau.edu.cn。楊峰，E-mail：f.yang@sicau.edu.cn

（責任編輯 楊鑫浩）