大豆玉米帶狀復合種植全程機械化技術與裝備

為深入實施“藏糧于地、藏糧于技”戰略，把“穩糧增豆擴油”作為發展優質糧油的重點工作，按照“種得上、管得來、收得好”的要求，大豆玉米帶狀復合種植作為一種高效種植模式在全國得到普遍推廣。在推廣過程中的實踐證明，實現這一目標的關鍵在于農機農藝的融合，良種良法的配套。本文旨在深入探討大豆玉米帶狀復合種植全程機械化技術及其相關設備的融合應用，進一步提升大豆玉米帶狀復合種植單產能力，力保玉米基本不減產，多收一季豆。

一、大豆玉米帶狀復合種植模式背景

2023年中央一號文件提出，“扎實推進大豆玉米帶狀復合種植，支持東北、黃淮海地區開展糧豆輪作，穩步開發利用鹽堿地種植大豆。完善玉米大豆生產者補貼，實施好大豆完全成本保險和種植收入保險試點。”這是該技術繼2020年、2022年之后第三次寫入中央一號文件。大豆、玉米作為重要的大宗糧食、油料作物，對我國農業發展和糧食戰略具有重大現實意義。目前，我國對大豆玉米的需求量很大，尤其是大豆，我國大豆常年需要進口來滿足日常生產生活需要，進口依賴度高達80%以上，但我國大豆平均單產僅有1800 kg/hm2，低于全球平均單產的2300 kg/hm2，更遠低于美國的3375 kg/hm2、巴西的3175 kg/hm2。在此背景下，大豆玉米帶狀復合種植模式為我國提升糧食產量，擺脫進口制約，實現經濟、政治健康發展等具有重要的現實意義。

二、大豆玉米帶狀復合種植機械化現狀

大豆玉米帶狀復合種植正在全國推廣開來，但在推廣過程中，種植戶們的反映和經濟效益都不盡理想，原因有很多，田間配置不合理、施肥及病蟲害防治技術匱乏、機具不匹配等，其中的關鍵就是農機裝備的短板。雖然國內在耕種管收各個環節的機具都有配置，但仍與歐美國家有很大差距，適應性不強，不足以滿足所有生產需要，尤其對于大豆玉米帶狀復合種植，更是缺少專用的配套農機裝備。隨著該模式的日漸推廣，專用配套農機裝備必須盡快實現機械化，以實現該模式高效高產的目標。

三、大豆玉米帶狀復合種植關鍵環節機械化淺析

（一）整地

大豆玉米帶狀復合種植要求與普通作物種植并無不同，傳統的整地機械都能適用，但不同地區對于整地的要求又略有不同。例如，魯中地區一般采用貼茬直播、旋耕播種、深翻播種等耕播一體的方式，貼茬直播是為縮短作業時間和進度，搶時早播，但需要解決麥茬堵塞問題。旋耕和深翻可以最大限度地進行整地，耕深一般不低于25cm，以提升土壤的疏松性，同時也能打破犁底層，深埋雜草、麥茬和病蟲殘體，深翻也適用于西北地區。目前耕整地機械眾多，有滅茬旋耕機、旋耕平地機、深旋耕整機、秸稈粉碎還田機、驅動圓盤耙、液壓翻轉犁等，要根據土壤性質和地形差異，因地制宜，選擇適合的耕地機械。

（二）播種

播種環節要更加精細化，要適期播種，時間最好在每年的6月10日～25日，同時也要適墑適深適距播種。時間和作業精度的限制，都對播種作業提出了更高的要求，僅靠人工播種很難到達要求，在大田作業更是費時費力效果低下。而使用機械化播種裝備進行作業，能夠更高效地完成播種作業。現有的播種機械有許多，比如指夾式玉米播種機，能夠實現單粒播種，并且播種速度快，但是作業速度不宜大于4km/h，作業時間長，但在長久作業過程中彈簧夾張合力的不穩定性會影響播種效果；再比如吉林大學研制的凸勺式排種器，可以更高速度作業，但是后續株距調控情況有待提高；另外還有各種改裝的播種機械，也存在適應性不強等問題，效果差強人意。大面積大密度的種植，對播種機械要求更高，各類播種機械也存在功能單一，效率不足等問題，不足以滿足所有地區的生產需求，而且適用于大豆玉米帶狀復合種植模式的專用播種設備目前尚未成形，機械化水平支撐不足。對此，需要加大研發力量，整合資源，針對不同地區的種植模式以及大豆玉米各自的播種需求，配套北斗導航等新技術，在種距、種深、行距等細節上做好調控，盡快研制出大豆玉米帶狀復合種植專用配套播種機具，實現高速高精度同步播種作業，提升播種效率。

（三）病蟲草害防治

播后苗前需要進行封閉除草，時間應把控在播種后的2～3天內，最好是在風力較小、土壤濕潤的環境下，可以使用普通自走式噴藥機械和無人機進行封閉噴藥，作業時藥液噴灑均勻，可在地表形成地膜。相比之下無人機作業效率更高，但噴灑精度低，用藥量大浪費嚴重，且易對相鄰地塊造成藥害。苗后莖葉定向除草期間，由于大豆玉米植株不同，需要分類隔離，普通噴藥機械及無人機不能有針對性地進行植保作業，此時應選用雙系統的噴藥機進行除草，針對植株差異實現玉米大豆分帶同步作業。河南農業大學研制的一款自走式高地隙分帶施藥機，使用兩套噴藥系統，能夠實現大豆玉米同步分區噴藥，但在植株高度較高且噴桿高度相差不大時，會有藥液飄散的問題，同時物理隔離簾積攢的藥流也會對植株造成藥害損傷。

病蟲害問題是種植過程中迫切需要解決的關鍵，各地區需根據實際情況進行病蟲害防治藥劑噴灑作業。由于噴施大豆和玉米的農藥類型有所不同，因此必須采用雙噴霧系統來對兩種作物同時施藥。河南農業大學研發的小型電動自走式分帶噴桿噴霧機，該系統具備大豆藥箱、玉米藥箱、雙隔膜泵、藥液管路、多路控制閥和防飄移噴頭等，能夠實現精準的定向噴灑，但是機械容量小，不足以適用大面積大密度的種植模式，效率不高。普通病蟲草害防治作業機械保有量大，專用機械少，而專用機械作業是滿足大豆玉米帶狀復合種植模式需求的重中之重，在此方面的高性能專用設備機械化程度還很低，精準噴灑藥液、防止藥液飄移等是研發突破的關鍵，因此仍需加大科研投入力量，突破關鍵技術與裝備，研發、推廣專用機械。

（四）水肥管理

水肥管理是大豆玉米植株茁壯成長的保障，不同地區需根據田間土壤濕度和生長情況加強水肥管理，充分發揮水肥一體的效能。灌溉設備眾多，相對于地面泵、井式灌溉，噴灌灌溉更為高效和節能節水。噴灌機械大都是大中型設備，例如平移式噴灌機，此類機械作業效率高，損害小，節能節水，但局限于大田，設備成本較大，不具有普適性。目前效果最好的是水肥一體化滴灌設備，主要由水源泵、首部樞紐、輸配水管網和滴灌帶管網等大小單元組成，可有效針對大豆帶玉米帶，通過精準供應帶動有效施肥，在保證產量的前提下可有效減少水肥用量。水肥一體化滴灌設備，能夠節約水肥，提高資源利用率，實現水肥精準調控，但該設備組成復雜，需要高科技和高精度的設備，運行維護成本較高，推廣難度大。對此，相關生產企業應對水肥一體化滴灌設備進行優化提升，降低水源泵和首部樞紐等大單元成本，以減少種植戶壓力，從而快速推廣應用。

（五）收獲

在不同地區，種植模式不同，大豆、玉米的成熟時間不一致，應根據實際情況，在大豆玉米分別完熟期，合理使用收獲設備適時進行收獲作業，并且應選擇適合玉米帶大豆帶寬度的收獲機械，并科學規劃收割作業路線和機械行駛速度，以保證作業質量。像大豆倒伏時，應注意收獲機行進方向，逆倒伏方向收獲，收獲機外側要有效避開玉米植株。現有收割設備較多，機械化程度較高，收割部件也一直在升級提升，但都是獨立收割大豆和玉米的機械，一體化收割機械是空白，可在此方向研發創新，以提升機械化水平和效率。

四、展望

繼續探索該模式下的關鍵點，加強對配套農機裝備的研究創新和推廣，不斷提升全程機械化作業水平，實現大豆玉米帶狀復合種植高質高效的目標。

（一）加強農機農藝融合發展

農業機械的研發創新離不開農藝技術的參與，尤其在前期調研論證期間，農機農藝融合的重要性更是不言而喻。農藝方面要制定規范性的種植模式要求，并給予農機配套裝備研發過程一定的指導，農機方面要緊貼農藝要求，提升現有機具的性能和效率，并進一步創新研發出大豆玉米帶狀復合種植專用配套機具。

（二）加強農機創新

目前大豆玉米帶狀復合種植下大多數農機裝備都是改造而來，匹配性和適應性不強，作業效果較差，該模式配套的專用農機裝備更是極少。對此，科研人員應繼續深入調研，了解復合種植的特點及要求，結合現有機械設備的優點，針對耕種管收全過程各環節開展專項研發設計，突破專用機械關鍵技術與裝備，真正實現機械化、一體化作業。

（三）加強政策支持與推廣引導

農機用戶是農業機械化發展的主體，農機裝備的研發推廣離不開政府政策的支持。一方面要加大農機裝備研發方面的補貼，激發創新活力，尤其要適當提高高性能農機補貼比例。比如水肥一體化灌溉設備，其首部樞紐安裝成本巨大，更需要政府來兜底，來減少種植戶們的壓力。另一方面也要加大推廣力度，創新創造推廣平臺，加強農藝農機專家與種植戶們的交流合作，定期開展農機農藝指導活動，舉辦機手培訓活動等。以此真正給種植戶們減少壓力，提升對機械化裝備的認識水平和重視程度，讓大豆玉米帶狀復合種植模式落地生根。