楊文鈺，楊峰

導(dǎo)讀

發(fā)展玉豆帶狀復(fù)合種植，保障國家糧食安全

楊文鈺，楊峰

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/四川省作物帶狀復(fù)合種植工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 611130）

農(nóng)業(yè)是國家基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。隨著人口的增長、城市的發(fā)展、耕地面積的下降、生態(tài)環(huán)境的日趨惡化，農(nóng)業(yè)正面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。據(jù)《中國的糧食問題》白皮書，至2030年，我國糧食需求總量將達(dá)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(zhuǎn)為凈進(jìn)口，玉米產(chǎn)需缺口迅速擴(kuò)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(zhēng)地矛盾是長期困擾我國糧食安全的一大難題。加之，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高產(chǎn)出與可持續(xù)難以統(tǒng)一，耕地資源持續(xù)減少和水資源嚴(yán)重缺乏，尋求一種環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)可行、土地產(chǎn)出率高的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式對(duì)保障中國糧油安全具有重要的意義。

間套作作為中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華，不僅能夠提高耕地復(fù)種指數(shù)，增加糧食產(chǎn)量，提高農(nóng)民收入，而且能有效緩解農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高投入、養(yǎng)分利用率低、環(huán)境污染等問題，結(jié)合隔年倒茬，達(dá)到輪作效果，適合人多地少的國家，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中起著重要的作用[1-6]。間套作是我國精耕細(xì)作農(nóng)業(yè)的重要組成部分，有著悠久的歷史。根據(jù)史料記載，我國復(fù)種制創(chuàng)始于春秋戰(zhàn)國時(shí)期，已有2 000多年的歷史，從戰(zhàn)國以后，中國的農(nóng)業(yè)開始走向精耕細(xì)作的道路，漢代以后較為普遍地實(shí)行連作，魏晉南北朝輪作復(fù)種形成制度，到唐宋時(shí)期出現(xiàn)了間作套種，明清之后各種形式的間套作模式迅速發(fā)展，在當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位，而且在今后的糧食增產(chǎn)中具有舉足輕重的作用[7]。

作物帶狀復(fù)合種植是針對(duì)傳統(tǒng)間套作中田間配置不合理、低位作物倒伏嚴(yán)重、協(xié)同施肥和病蟲草害防控技術(shù)缺乏等問題，提出“高產(chǎn)出、機(jī)械化、可持續(xù)”目標(biāo)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展而來，包括帶狀間作和帶狀套作兩種類型。帶狀復(fù)合種植基于作物耐密遺傳特性和生物學(xué)特性差異，構(gòu)建科學(xué)的復(fù)合空間布局。寬行空間既為作物提供更多光照、便于機(jī)械作業(yè)，又突出邊際優(yōu)勢(shì)，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(yǎng)分、水分環(huán)境。帶狀復(fù)合種植模式縮株增密，充分發(fā)揮復(fù)合系統(tǒng)的產(chǎn)量、品質(zhì)潛力，提高光能、養(yǎng)分和水分利用率，土地產(chǎn)出率成倍提高。

目前，我國作物間套作復(fù)合種植方式很多，種類分布遍及各省份和地區(qū)，總面積約有2 000萬hm2[8]，通過中文數(shù)據(jù)庫的檢索，20種以上間套作復(fù)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域主要分為以下4大類[10]：（1）東北及北方區(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)域廣，種植面積大。

玉米和大豆是禾本科和豆科間套作復(fù)合種植模式之一，在生物學(xué)特性、時(shí)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(duì)傳統(tǒng)玉米-大豆間套復(fù)合種植中高低位作物不能協(xié)調(diào)高產(chǎn)與綠色穩(wěn)產(chǎn)、難以機(jī)械化兩大瓶頸問題，通過傳承與創(chuàng)新，形成了以“選配良種，擴(kuò)間增光，縮株保密”為核心技術(shù)、“減量一體化施肥、化控抗倒、綠色防控”為配套技術(shù)的玉米-大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)，玉米產(chǎn)量與凈作玉米相當(dāng)，且多收一季大豆，土地當(dāng)量比達(dá)到1.4以上，為保證我國玉米產(chǎn)能、提高大豆自給率提供了新的技術(shù)途徑；研制了與之配套的播種、施藥和收獲機(jī)具，在國內(nèi)外率先實(shí)現(xiàn)了帶狀復(fù)合種植全程機(jī)械化，為該技術(shù)的應(yīng)用推廣創(chuàng)造了基本條件。在理論研究方面，圍繞玉米-大豆帶狀復(fù)合種植高產(chǎn)和資源高效利用的基礎(chǔ)理論問題，對(duì)復(fù)合系統(tǒng)中光分布與作物響應(yīng)[11-15]、大豆耐蔭機(jī)制[16-18]、養(yǎng)分循環(huán)與互補(bǔ)規(guī)律等進(jìn)行研究[19-20]，為進(jìn)一步優(yōu)化群體配置、篩選耐蔭品種、減量施氮等技術(shù)研發(fā)升級(jí)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(fù)合種植空間配置對(duì)不同結(jié)瘤大豆產(chǎn)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(duì)蔭蔽的響應(yīng)等相關(guān)內(nèi)容，希望能夠起到拋磚引玉的作用，促進(jìn)科研、推廣機(jī)構(gòu)、企事業(yè)等單位的工作者參與相關(guān)研究與應(yīng)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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2016YFD03002009）、國家大豆現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-04-PS19）

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

（責(zé)任編輯 楊鑫浩）