**玉米大豆带状复合种植:优化群体光热分布,实现双高产目标**
在我国广袤的农业大地上,粮食产量的稳定增长一直是广大农民和农业科研人员不懈追求的目标。玉米和大豆,作为两种极为重要的农作物,在我国的种植历史悠久且种植面积广泛。如何在有限的土地资源上,让它们都实现高产,一直是个亟待解决的难题。今天,咱们就来好好讲讲玉米大豆带状复合种植这个创新模式,它就像一把神奇的钥匙,为解决这一难题提供了新的思路。
**一、提出问题**
传统的玉米种植和大豆种植往往是各自为政。就拿玉米单一种植来说,它需要较为充足的光照、热量和土地空间。玉米植株高大,叶片繁茂,在生长过程中对光照和空间的需求很大。在一些传统的玉米产区,每亩种植密度大概在3500 - 4000株左右。这样的种植密度下,玉米植株之间相互遮挡阳光的情况较为严重。据研究,在玉米生长的拔节期到抽穗期,如果叶片相互遮挡超过30%,就会影响光合作用的效率,进而导致产量下降。
而大豆呢,它是一种喜光但又相对耐阴的作物。大豆的根瘤菌固氮能力很强,对土壤肥力有一定的改善作用。当大豆单独种植时,它的产量也面临着诸多挑战。比如,在一些地区,大豆种植密度如果过高,每亩超过12000株,就会因为通风透光不良,容易引发病虫害,而且大豆荚也会因为光照不足而发育不良。传统单一种植模式下,玉米和大豆的产量都难以达到理想的状态,而且还存在着土地资源利用率不高、土壤肥力难以持续保持等问题。
**二、分析问题**
(一)光热资源的利用矛盾
玉米和大豆在光热资源的需求和利用上存在着明显的差异。玉米植株高大,需要大量的直射光来进行光合作用,以合成足够的有机物质供其生长和发育。而大豆在生长前期,对光照的要求相对没有那么严格,适当的遮荫反而有利于其幼苗的生长。但是到了开花结荚期,又需要充足的光照。这种差异使得它们在同一块土地上单一种植时,无法充分利用光热资源。在夏季的晴天,中午时分太阳光照强烈,玉米叶片可能会因为过度暴晒而失水,影响光合作用的正常进行;而此时如果旁边种植大豆,大豆可能会因为玉米的遮挡得不到足够的光照。
(二)土壤肥力与空间利用的失衡
从土壤肥力方面来看,玉米生长迅速,对氮肥的需求量很大。长期单一种植玉米会导致土壤中的氮元素大量消耗,如果不及时补充,土壤肥力就会下降。而大豆的根瘤菌能够固定空气中的氮素,增加土壤中的氮含量。但是单一种植大豆时,由于大豆自身的生长特点,它对土壤中磷、钾等其他元素的吸收也有特定的需求,如果缺乏这些元素,大豆的生长也会受到限制。在空间利用上,玉米占据较大的地上空间,大豆相对较矮小,传统种植模式下两者无法在同一空间内高效协同,造成空间的浪费。
(三)病虫害与杂草防治的难题
在单一种植玉米或者大豆时,病虫害和杂草问题也十分棘手。玉米容易受到玉米螟、蚜虫等害虫的侵害,而且玉米地的杂草种类繁多,如稗草、马唐等,这些杂草会与玉米争夺水分、养分和光照。大豆则容易受到大豆食心虫、豆荚螟等害虫的威胁,同时大豆田的杂草如狗尾草、藜等也会影响大豆的生长。在单一种植模式下,针对单一作物的病虫害和杂草防治措施往往比较单一,而且长期使用同一种防治手段还容易导致害虫和杂草产生抗药性。
**三、解决问题 - 玉米大豆带状复合种植模式**
(一)优化群体光热分布
玉米大豆带状复合种植模式巧妙地解决了光热资源利用的矛盾。这种模式是将玉米和大豆按照一定的行数和株数比例进行间作种植。一般来说,常见的种植模式有2行玉米 + 3行大豆或者4行玉米 + 2行大豆等。以2行玉米 + 3行大豆为例,玉米种植在两侧,大豆种植在中间。这样的布局使得玉米在生长过程中,其高大植株对大豆的遮挡主要集中在大豆生长的前期,而在大豆开花结荚期,由于玉米已经长到一定高度,大豆能够接收到较为充足的侧光和散射光。据实地测量,在这种复合种植模式下,大豆在开花结荚期的光照强度比单一种植时提高了约30% - 40%。大豆的存在也为玉米提供了一定的遮荫环境,在炎热的夏季中午,能够降低玉米田间的温度,减少玉米叶片的蒸腾作用,有利于玉米保持较好的生理状态。
(二)提高土壤肥力与空间利用率
在土壤肥力方面,玉米大豆带状复合种植实现了优势互补。大豆的根瘤菌固氮作用为玉米提供了天然的氮肥来源。研究表明,在复合种植模式下,大豆每年可固定空气中的氮素约75 - 150公斤/公顷,这些氮素能够被玉米吸收利用,减少了玉米种植过程中氮肥的施用量。玉米对土壤中磷、钾等元素的吸收利用也能改善土壤的养分结构,有利于大豆的生长。在空间利用上,这种复合种植模式充分利用了地上和地下的空间。地上部分,玉米和大豆的植株分层分布,提高了光能的截获效率;地下部分,它们的根系分布在不同的土层,减少了根系之间对水分和养分的竞争。玉米的根系主要分布在0 - 30厘米的土层,而大豆的根系则更多分布在30 - 60厘米的土层。
(三)病虫害与杂草防治的新途径
玉米大豆带状复合种植模式在病虫害和杂草防治方面也有独特之处。在病虫害防治上,由于玉米和大豆的害虫种类不同,这种复合种植模式可以打破害虫的生活周期,减少害虫的滋生。玉米螟主要危害玉米,而大豆食心虫主要危害大豆,它们在复合种植模式下难以找到单一的、适宜的生存环境。大豆田中的一些昆虫天敌,如草蛉、瓢虫等,也能够迁移到玉米田中,对玉米的害虫起到一定的控制作用。在杂草防治方面,玉米和大豆的生长习性不同,它们对杂草的竞争能力也不同。玉米植株高大,对杂草的遮荫作用较强,大豆的根系分泌物对某些杂草有抑制生长的作用。两者结合,能够有效地抑制杂草的生长,减少杂草与作物争夺资源的竞争压力。
(四)经济效益与社会效益
从经济效益来看,玉米大豆带状复合种植模式实现了玉米和大豆的双高产。以某农业大县为例,在推广这种种植模式之前,玉米平均亩产450公斤左右,大豆平均亩产120公斤左右。推广复合种植模式后,玉米平均亩产达到了500公斤,大豆平均亩产达到了150公斤。按照市场价格计算,每亩地的总收入有了显著提高。而且,由于减少了化肥的使用量,降低了生产成本。从社会效益方面来说,这种种植模式有利于保障国家的粮食安全和农产品供应。玉米和大豆都是重要的粮食作物和油料作物,双高产意味着更多的粮食和油料产出。这种模式还促进了农业的可持续发展,保护了土壤生态环境,为子孙后代留下了更肥沃的土地。
玉米大豆带状复合种植模式是一种创新的、符合我国国情的种植模式。它通过优化群体光热分布、提高土壤肥力与空间利用率、有效防治病虫害和杂草等多方面的优势,成功实现了玉米和大豆的双高产目标。在未来的农业生产中,我们应该进一步推广这种种植模式,让更多的农民受益,为实现我国农业现代化和可持续发展做出更大的贡献。我们相信,随着农业科技的不断发展和农民对新技术的不断接受,玉米大豆带状复合种植模式将会在我国的大地上绽放出更加耀眼的光彩,书写我国农业发展的新篇章。