葉江紅，劉 波，羅 俊，王 利，郭 佳，劉 宇，陳 攀，梅林森

(四川省農(nóng)業(yè)機械研究設計院，成都 610065)

1 引 言

大豆是我國重要的糧油飼作物，國內(nèi)生產(chǎn)供應不足需長期大量從美國、巴西、加拿大等國進口，2021年我國大豆自給率僅為14.5%。隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)和全球疫情的影響，我國供需缺口不斷擴大[1]。為筑牢我國糧食安全防線，深入貫徹落實習近平總書記關于“穩(wěn)口糧、穩(wěn)玉米、擴大豆、擴油料”的重要指示精神，從中央到地方各級政府都十分重視大豆的擴面增產(chǎn)。

大豆有根瘤菌寄生, 能吸收固定空氣中的游離氮, 增加土壤中的氮含量，使土壤更加肥沃[2]。將大豆與其它作物進行間套作, 可固氮培肥、以豆控草，減少農(nóng)藥化肥施用量，充分發(fā)揮邊行效益，實現(xiàn)一地雙收提高作物產(chǎn)量。但兩種作物間套作必然會增加播種、施肥、收獲等環(huán)節(jié)的人力勞動強度和作業(yè)時間，合理利用機械化設備代替人工操作有利于充分發(fā)揮間套作優(yōu)勢，獲取更大的凈增產(chǎn)效應。

2 四川大豆產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

四川是全國大豆生產(chǎn)和消費大省，是我國高蛋白大豆優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。目前全省大豆種植面積居全國第4位，產(chǎn)量居全國第3位。2021年四川大豆種植面積達到4.43×104hm2、總產(chǎn)量1.04×106t，自給率約為52%。2022年全省要完成5.1×105hm2的大豆播種面積任務，比去年增加了6.67×107hm2。做好大豆種質資源保護和種源保供調(diào)度是“穩(wěn)大豆”的關鍵步驟，在大豆種質資源方面，四川省內(nèi)共保存大豆種質資源6000余份，編入國家目錄2000余份，居全國第2。

四川受耕地資源限制，要擴大豆產(chǎn)能必須通過不與主糧爭地的間套作模式和利用科技支撐提高單產(chǎn)的方法來實現(xiàn)。將大豆與玉米或高粱帶狀復合種植、幼齡果(桑)園間套作大豆是四川省主推的種植模式。近年來，隨著我國各項大豆擴種保障政策的落地，新技術、新設備的不斷應用推廣，四川大豆生產(chǎn)取得了巨大進步。中小型耕整地機械、精量施肥播種機、分帶噴施機、聯(lián)合收獲機等設備已經(jīng)陸續(xù)應用到省內(nèi)各地大豆間套作種植中。特別是在成都平原地區(qū)和已完成宜機化改造、高標準農(nóng)田建設的區(qū)域，農(nóng)機設備使用效果好，種植效率得到明顯提升。

3 四川大豆種植模式

四川大豆常見的間套作模式有“大豆+玉米”“大豆+高粱”“大豆+果(桑)園”等。大豆品種一般選用耐蔭、耐密、抗倒、宜機收的中遲熟夏品種(如“南豆12”“南豆25”“南豆38”“貢選1號”“貢秋豆8號”“貢秋豆5號”“川農(nóng)夏3號”)等。針對大豆與不同作物套作的模式，應根據(jù)其作物高低水平、種植密度、生長特性等，制定高效高產(chǎn)的配套種植技術和農(nóng)業(yè)機械使用方案，才能充分發(fā)揮出間套作和機械生產(chǎn)優(yōu)勢，使兩種作物和諧共生，提高土地產(chǎn)出率。

3.1 “大豆+玉米”模式

四川省2022年要完成大豆玉米帶狀復合種植面積2.07×105hm2，占全國任務的20.5%。通過印發(fā)《2022年大豆玉米帶狀復合種植示范推廣實施方案》和《四川省2022年大豆玉米帶狀復合種植技術方案》，將示范推廣任務進行詳細分解到省內(nèi)18個市(州)的14995個村。四川省內(nèi)各地均進行了大豆玉米帶狀復合種植，主要集中在川東北和川南地區(qū)，其中達州任務量以35667hm2位居全省第1，而廣元、巴中、南充、內(nèi)江、宜賓五市的任務量緊隨其后。

進行大豆玉米間套作主要分為以家庭為單位的小型散戶種植和以合作社或公司為經(jīng)營主體的適度規(guī)模種植。小型散戶種植多在種玉米的田埂、地邊、山坡種植大豆，未按照大豆玉米帶狀復合種植技術農(nóng)藝要求進行種植，播種過程較為隨意無序[3]。地塊未進行宜機化整改，種植時主要依靠人力，較少借助農(nóng)機設備作業(yè)，種植大豆玉米主要用于滿足自身需求。適度規(guī)模種植主要是通過流轉土地，形成較為集中的種植區(qū)域，對于耕地基礎條件較差的地塊進行宜機化改造。會盡可能在各個種植環(huán)節(jié)使用農(nóng)業(yè)機械，減少人力投入，提高種植效率?；景凑帐?nèi)主推的“3行大豆+2行玉米”“4行大豆+2行玉米”的農(nóng)藝要求進行種植，行距、株距、帶寬等重要參數(shù)符合技術標準，便于后續(xù)機械化管理和收獲。

四川大豆玉米帶狀復合種植耕地地勢以丘陵山地為主，農(nóng)業(yè)機械主要依據(jù)耕地大小、坡度、土壤條件等實際情況進行相應配套。對于地勢平緩開闊的平原或淺丘，帶狀套作一般選用2BYF—3(2)、2BYF—3(4)型玉米大豆密植播種機，帶狀間作2BYFSF—6、2BYCF—6等勺輪式或氣力式大豆玉米一體化播種機。噴施方面，由于大豆玉米對農(nóng)藥、除草劑的選擇差異性，需要分帶隔離噴灑藥劑。但實際生產(chǎn)者部分業(yè)主常采用自走式噴霧機，然后通過增設塑料薄膜等分隔裝置來實現(xiàn)分帶操作，較少使用采用自走式雙系統(tǒng)分帶噴霧機。根據(jù)大豆玉米的收獲順序選擇收獲裝備，大豆玉米一前一后收獲，常采用機具總寬度不大于1.6m，結構緊湊、重心低的4YZ P—2X、4YZ—2A、4YZ—2C窄型兩行自走式玉米聯(lián)合收獲機或窄型兩行玉米果穗收獲機。大豆收獲選用整機寬度在1.6～2.6m，割茬高度低于5cm的4LZ—1.6Z、 GY4D—2等大豆聯(lián)合收獲機。同時收獲為混合青貯，生產(chǎn)中通常采用割幅寬度在1.8m及其以上的既能收獲高稈作物又能收獲矮稈作物的4QZ-280、4QZ-3等立式雙轉盤式割臺的青貯收獲機。對于地塊小且散、坡度較大的山地區(qū)域，大豆和玉米種植主要采用微小型農(nóng)機，機具輕簡靈活，操作簡單，通過更換零配件，可實現(xiàn)耕整地、開溝、施肥、噴水、收割等多種功能。

3.2 “大豆+高粱”模式

大豆高粱同大豆玉米間套作一樣，也是高桿作物套種矮桿作物，農(nóng)作物分層接受陽光、土地肥力，兩種作物之間不會形成競爭。高粱具有易種植、產(chǎn)量高，單寧、脂類物質等含量適中，淀粉、氨基酸、礦物質等含量豐富的特點[4]，是釀造白酒最優(yōu)且用量最大的原料，占原料總量的70%以上。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年全省高粱種植面積6.4×105hm2，總產(chǎn)量3.18×105t，高梁種植面積和產(chǎn)量持續(xù)增加。從種植區(qū)域來看，宜賓、瀘州、自貢等川南3市高粱總面積和總產(chǎn)量均占全省的85%左右，是全省高粱主產(chǎn)區(qū)和優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)?！按蠖?高粱”間套作模式也主要應用在宜賓、瀘州周邊，兩地作為四川白酒的主產(chǎn)區(qū)，匯聚了五糧液、瀘州老窖、郎酒等多個知名品牌，每年對高粱需求量巨大。目前，四川高粱主要選擇適宜當?shù)胤N植條件、產(chǎn)量高、抗性強、適宜釀酒的品種種植，主栽品種既有常規(guī)糯紅高粱品種如“瀘州紅1號”“國窖紅1號”“郎糯紅19號”等，也有雜交糯高粱品種如“金糯272”“金糯粱1號”“川糯粱1號”等。

在政府和各大知名酒企的共同推動下，大豆高粱間套作以規(guī)?；N植為主，形成了“公司+農(nóng)戶”“公司+專合社+農(nóng)戶”“公司+村資公司+專合社+農(nóng)戶”等多種合作模式。建立釀酒專用高粱原料生產(chǎn)基地，簽訂兜底收購協(xié)議，發(fā)展訂單種植，為農(nóng)戶種植提供資金和技術支持，使大豆高粱間套作模式更加標準化、專業(yè)化、現(xiàn)代化，既增加農(nóng)戶收益助力鄉(xiāng)村振興，又保障了原料的安全性和穩(wěn)定性。主要按照“3行大豆+2行高粱”模式種植，要求2m開廂，寬行1.33m種3行大豆，窄行0.67m種2行高粱。

在機械化作業(yè)方面，高粱播種機以機械式條播為主，在小麥、玉米播種機基礎上改裝而來，通過更換播種機排種器等關鍵零部件以實現(xiàn)高粱播種需要。高粱由于籽粒較小、種子質量較低，難以推行單粒點播，機播后必須人工間苗，增加了勞動強度，限制了人們種植高粱的積極性[2]。省內(nèi)各地的大豆高粱種植基地均對農(nóng)藥和除草劑的使用有著嚴格的要求，瀘州市公開的大豆高粱套作栽培模式種植技術要點中就指出防治病蟲害噴施農(nóng)藥時必須注意不要用對高粱敏感的農(nóng)藥，高粱地直接施用或在500m以內(nèi)施用都會引起高粱藥害。在非有機高粱基地均不提倡施用除草劑，防止除草劑傷害大豆。因此，實際生產(chǎn)中，大豆高粱間套作中大部分農(nóng)藥噴施主要依靠背負式、手推式小型噴霧機，部分大豆高粱通用型農(nóng)藥采用植保無人機噴施作業(yè)。高粱機械化收獲是該種植模式中十分重要的一環(huán)，一般采用4LZ-8M、4LZ-8.0A、4LZ-5G型谷物聯(lián)合收割機進行收獲。成熟后高粱植株高度并不統(tǒng)一，收割過程中需要機手根據(jù)高粱長勢調(diào)整割臺的高度，避免割臺過高造成漏割或割臺太低導致收割機清選機構超負荷、堵塞。

3.3 “大豆+果(桑)園”模式

在果(桑)園里套作大豆，既能抑制雜草，降低果園病蟲危害，減少化肥、農(nóng)藥等施用，又能提高土地的利用率，增加果(桑)園經(jīng)營者經(jīng)濟收入。通常新栽的果園、桑園在前兩年都處于投入階段，收益微薄，在新拓果(桑)“未成林期”可套作春大豆和夏大豆。2021，四川省桑園面積約1.53×105hm2，主要分布在綿陽、宜賓、南充、涼山州等市(州)。不管是葉桑還是茶桑、果桑，“成林期”桑枝最晚在6月上中旬左右完成夏伐修剪，桑枝條夏伐后就可套作夏大豆，大豆與桑樹行距最低保持0.7m。據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年四川省果園面積約8.07×105hm2，其中五年內(nèi)可間套種大豆的果園面積約為3.33×105hm2，其中幼齡果園面積2×105hm2，成齡果園面積1.33×105hm2。2019～2021年全省果園間種大豆面積分別為13667hm2、20933hm2、31200hm2，果園間種大豆面積呈逐年擴大趨勢，但占實際可以間種大豆的果園面積比例不大。間種大豆方式主要是晚熟柑橘間大豆，主要分布在川南、川中、川北丘陵地區(qū)晚熟柑橘主產(chǎn)區(qū)，其次幼桃、幼梨等果園也有間種大豆的情況。在柑橘幼果園間作大豆，大豆與柑橘行距最低保持0.6m；成齡果園間作大豆，大豆與柑橘行距最低保持1.0m。

四川果園基本上屬于規(guī)?；a(chǎn)經(jīng)營，果園經(jīng)營主體主要是種植大戶、專業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)有限公司。從農(nóng)業(yè)基礎條件上來看，被調(diào)研的種植大戶投資主要傾向于果園建設和管理相關的農(nóng)機，對套種大豆的播種機、收獲機配套較少。但隨著各項鼓勵擴種大豆政策的出臺，補助資金、配套機具、種子化肥物資的落實，果園經(jīng)營者種豆積極性顯著提高。蠶桑公司為了保證收繭數(shù)量和質量，會主動投入大量的人力物力到當?shù)厣@，常見做法主要有專業(yè)技術員免費指導桑園管理、套作大豆技術，配套農(nóng)機裝備、農(nóng)藥、肥料等，省內(nèi)各地形成“政府+公司+村集體+農(nóng)戶”的模式，建立起互惠互利利益聯(lián)結機制。當?shù)厝罕姷玫搅苏推髽I(yè)的技術和生產(chǎn)資料支持后，樂于通過大豆間作套種增加現(xiàn)金收入。

在套種大豆前，可采用手扶式旋耕機、小型自走式或牽引式旋耕機旋耕果(桑)園行間大豆播種帶進行整地，利用窄幅密植大豆播種機完成播種后2d，用手推式噴藥機、三輪乘坐式果園打藥機、微型履帶式定向噴霧設備等進行封閉除草。生長期常使用智能LED集成波段太陽能殺蟲燈、性誘劑誘芯裝置、黃板等防治病蟲害。大豆收獲根據(jù)果(桑)園的地勢條件選擇收獲機，平坦地塊可選擇懸掛式聯(lián)合收獲機，直接收獲大豆籽粒。坡地或山地選擇結構緊湊輕便的手扶式收割機割倒豆稈后再進行脫粒。

4 結論

4.1 大豆“良種”選育任重道遠

目前大面積推廣的大豆品種中存在易倒伏、成熟期不一致、易裂莢、分枝多、結莢高度低等現(xiàn)象，易造成機械化收獲損失率和含雜率高、籽粒破碎嚴重、泥花臉等問題。還需加快大豆品種選育步伐，結合不同間套作模式特點和機播機收作業(yè)需求，選育抗倒伏、落黃好、熟期一致、落葉不裂莢、耐密耐蔭性強、株高適宜、產(chǎn)量高的優(yōu)良大豆品種[5]。

4.2 間套作專用農(nóng)機具缺乏

大豆間套作種植使用的農(nóng)機裝備大多基于凈作模式研發(fā)，且主要依靠小麥、玉米等其他作物播種機和聯(lián)合收獲機，機具與間套作模式適配性差。因此，還應強化大豆與其他作物間套作專用設備研發(fā)投入，鼓勵農(nóng)機研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)分作物、分模式開展農(nóng)機配套設施研發(fā)、生產(chǎn)、推廣，逐步提高不同生產(chǎn)模式下大豆種植機械化率。

4.3 農(nóng)機農(nóng)藝融合不夠

部分地方種植時采用人工播種，行距、株距、帶寬等預留不規(guī)范，導致未后續(xù)機械化管理和收獲困難。在農(nóng)業(yè)裝備選配上未充分考慮自身耕作條件和間套作農(nóng)藝技術模式，農(nóng)機無法下地或使用效果不佳。只有農(nóng)機與農(nóng)藝深度融合，才能實現(xiàn)各種植環(huán)節(jié)的和諧發(fā)展，充分體現(xiàn)機械化種植優(yōu)勢。

4.4 丘陵山地地形條件制約農(nóng)業(yè)機械推廣應用

受四川復雜地形地貌影響，農(nóng)戶大豆生產(chǎn)規(guī)模小，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展緩慢，種植人力成本較高，大豆比較效益低，無法形成規(guī)?；б?。要通過宜機化改造，進行緩坡化改造、地塊歸并整形和機耕道建設等,提升農(nóng)機綜合利用率，打破制約四川農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的瓶頸，助力更高水平的天府糧倉建設。