农业间套作是否该退出历史舞台 这项技术改变了很多人的看法
四川省仁寿县大豆套种机播地
受访者提供了照片。
四川农业大学杨文宇团队创建了以品种选择、扩穴减穴为核心的玉米-大豆带复合种植技术体系,实现了玉米和大豆的双高产,首次实现了复合种植田播种、田间管理和收获的全机械化。
目前,又到了春耕播种的时候了。在四川省仁寿县贾珠乡的千亩大豆和玉米套种田里,农民们正忙着按照分配要求种植大豆和玉米。13年前,大豆和玉米间作技术试验就是在这里开始的。
此前发布的2020年*一号文件明确提出“加大对玉米大豆间作新农艺的支持力度”。此后,农业和农村事务部于2020年发布了种植要点,并再次确认玉米大豆间作新农艺的唯一技术模式是玉米大豆条复合种植技术模式。
这个技术模型的开发者是四川农业大学的杨文宇和他的团队。他们用18年的研究突破了高产和机械化的技术瓶颈,逐步推翻了长期以来认为间作应该退出历史舞台的观念,用事实证明了大规模玉米大豆带复合种植的可行性,并逐步推广应用,帮助农民增产增收。
近日,《科技日报》记者采访了杨文宇的团队。
通过机构间设置的首次介绍,在查询中确认了研究方向。
大豆是食用植物油和饲料蛋白的重要来源,但生产和需求之间存在很大差距。数据显示,中国大豆进口量每年超过9000万吨。同时,随着中国玉米产业消费的增加,近年来玉米产量也一直不足。
“玉米和大豆是同一季节的作物。中国的耕地资源有限。通过增加可耕地来种植大豆和玉米是不可能的。”杨文玉说,玉米和大豆的矛盾突出,这是中国粮食安全被他人控制的短板。
早在2003年,杨文宇就开始带领团队开发玉米大豆条复合种植技术。他发现旱地长期套种小麦、玉米和甘薯导致土壤肥力持续下降,并对小麦和玉米产量产生影响。因此,他建议用能够耕种土地的豆科作物取代甘薯,并在旱地实施新的“小麦/玉米/大豆”三熟制模式。
“但人们普遍认为,临时工作需要时间和劳动,不能机械化,应该从历史舞台上退出。”杨文玉说,在研究和应用过程中,最大的困难是消除偏见。
2005年,杨文玉在昆明市召开的全国大豆研究生产现场会上,向与会专家作了“旱地小麦/玉/大豆三熟制新品种研究示范”的专题报告,立即遭到专家质疑:“这种模式与传统的玉米大豆间作没有什么不同,不会长期发展。”"这种模式不适合机械化,没有发展前景.""大豆产量低,不值得大面积推广。"
面对各种各样的疑惑,杨文宇没有退缩和抱怨。他很快就从疑虑中找到了工作的重点——要在大规模农业推广中使用这种模式,必须实现玉米和大豆双高产的发展目标,完成核心技术创新、高产模式示范和支持农业机械研发三大任务,并以事实说服大家。
植根于实验领域,双高产成为现实。
“玉米和大豆间作属于高、低作物配置。在传统农业中,大豆产量不高,倒伏严重,因为没有科学的理论指导来协调利用光资源和营养资源杨文宇在学校里组织了一些从事种植、育种、植保、农机和加工等工作的青年教师。建立校级玉米-大豆复合种植创新团队,与西南地区其他大豆科研单位合作。
2007年,杨文宇和他的团队在四川省眉山市仁寿县建立了100亩试验场和5000亩示范场,开始进行农业试验。他们把试验场分成几块地,根据不同的种植模式,不断地进行比较和排除,以选择最佳的品种和参数组合。最后,建立了“两协调一调控”的理论,形成了以品种选择、扩穴和缩穴为核心的玉米-大豆带复合种植技术体系。光能利用率在3%以上,玉米产量相当于净产量,大豆产量每亩增加100-150公斤,实现了玉米和大豆的双高产。
该团队一直在探索这种“硬骨头”,在不同高度和不均匀高度的作物混合种植后,这种骨头很难大规模机械化。"作为现代农业的一个特点,没有机械化,成就就没有未来."杨文宇带领团队与农业机械公司合作,投入农业机械的研发。
从人工播种到微耕机播种,再到拖拉机播种,逐步完善适合带状间作的播种施肥机械和收割机。通过将农业机械的宽度扩大到1.8m-2m,减少结构参数,设计新的传动机构,实现了农业机械与农艺的高度融合,不仅提高了播种收获机械的通过性和作业效率,而且首次实现了复合种植领域播种、田间管理和收获的全机械化。这一突破很快得到了学术界和农业专家的高度认可,他们建议农业部和四川省人民*加快发展间作大豆。
根据玉米对氮素的高需求和大豆根瘤菌的固氮特性,该团队还自主研发了专用缓释肥和播种机,开发了播种前封闭除草和苗期茎叶定向喷洒相结合的化学除草新技术。“这是我们在绿色农业方面取得的突破,增加了土地产量,同时减少了农业污染。”团队成员永表示,通过农机农艺一体化,病虫害和杂草防治率达到85%以上,农药使用量减少25%-40%,农药漂移率减少15%-20%,有效解决了单子叶和双子叶作物不能在同一片土地上除草的世界性难题。
建立一个示范模型,让这个模型在全国开花结果。
各种技术的成功实施,增强了杨文宇和他的团队的信心,推动了该技术从试验场向农田的跨越。“在传统思维下,我们取得的任何成就都会受到质疑,甚至被否定。只有建立高产示范模式,才能彻底改变人们的观念。”杨文宇说道。
依托国家大豆产业技术体系示范推广平台,杨文宇一行在四川建立了川中、川东北、川南三个核心示范区。2009年,四川省乐至县万亩大豆高产示范区平均亩产143.7公斤,证实了玉米大豆条播复合种植技术在生产上的成功。2011年,“西南间作食用大豆生产区”被列为中国三大大豆生产区之一。
“四川已经成功开发了间作大豆。根据这一概念,我们能否在黄淮海和东北地区的玉米主产区实施玉米大豆带复合种植?”带着这个问题,杨文宇和他的团队开始在黄淮海和东北地区进行玉米大豆带间作的研究和示范。他们先后在山东、河南、安徽、吉林、黑龙江、河北等省建立了1000亩示范区和100亩示范区,使玉米亩产量达到相当于当地净玉米的水平,大豆亩产量达到10-130公斤。
在示范验收过程中,许多学者和专家给予了极高的评价,认为该技术模式具有“高产、可持续、机械化、低风险”的技术优势,集种植养殖、合理轮作、绿色高效于一体。尤其是种植管理机械化的实现,为大规模推广创造了条件,成为农业供给方面结构调整的新选择,成为促进农业和农村发展的新动力。
玉米-大豆条复合种植技术因其突出的性能,连续11年被评为国家和省重点推广技术。随着各级*的推动和玉米大豆种植前沿的需求,玉米大豆带复合种植技术模式在我国迅速发展起来。目前,该技术模式已在四川、重庆等19个省(市)推广到7000多万亩。
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