四川農(nóng)業(yè)大學(xué)楊文鈺團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建出選品種、擴(kuò)間距、縮穴距為核心的玉米—大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)體系，讓玉米大豆雙高產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，并首次在復(fù)合種植領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)播種、田間管理與收割全程機(jī)械化。
目前，又到了春耕播種的時節(jié)，在四川省仁壽縣珠嘉鄉(xiāng)的千畝大豆玉米套種田間，農(nóng)民正忙碌地按配置要求密植大豆和玉米。13年前，正是在這里開始了大豆與玉米間作套種的技術(shù)試驗(yàn)。
在早前發(fā)布的2020中央一號文件中，明確提出“加大對玉米、大豆間作新農(nóng)藝推廣的支持力度”。之后農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的2020年種植業(yè)工作要點(diǎn)，又再次明確玉米、大豆間作新農(nóng)藝的唯一技術(shù)模式是玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)模式。
這一技術(shù)模式的研發(fā)者是四川農(nóng)業(yè)大學(xué)楊文鈺及其團(tuán)隊(duì)，他們用18年的研究，突破高產(chǎn)出、機(jī)械化等技術(shù)瓶頸，一步步顛覆長期以來“間套作應(yīng)該退出歷史舞臺”的觀念，用事實(shí)證明玉米大豆帶狀復(fù)合大規(guī)模種植的可行性，并逐步推廣應(yīng)用，幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收。
近日，科技日報記者對楊文鈺團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了相關(guān)采訪。
首提間套作，質(zhì)疑中確定研究方向
大豆是重要的食用植物油和飼料蛋白來源，但產(chǎn)需缺口較大。數(shù)據(jù)顯示，每年我國大豆進(jìn)口量高達(dá)9000多萬噸。同時，隨著我國玉米工業(yè)消費(fèi)的增加，近年來玉米也出現(xiàn)產(chǎn)不足需的現(xiàn)象。
“玉米、大豆屬同季作物，我國耕地資源有限，不可能依靠增加耕地面積來種植大豆和玉米。”楊文鈺說，玉米大豆?fàn)幍孛芡怀?，是我國糧食安全受制于人的短板。
早在2003年，楊文鈺就開始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)。他發(fā)現(xiàn)，在旱地長期進(jìn)行小麥、玉米、甘薯三種耗地作物套種，土壤肥力不斷下降，小麥玉米產(chǎn)量受到影響。于是他提出以能養(yǎng)地的豆科作物代替耗地作物甘薯，在旱地實(shí)施“小麥/玉米/大豆”新三熟模式的發(fā)展理念。
“但人們一般認(rèn)為，間套作費(fèi)工費(fèi)時，不能機(jī)械化，應(yīng)該退出歷史舞臺。”楊文鈺說，研究應(yīng)用過程中，最大的困難就是消除偏見。
2005年，楊文鈺在昆明市召開的全國大豆科研生產(chǎn)現(xiàn)場會上，首次向與會專家作“旱地新三熟麥/玉/豆研究與示范”的專題報告，立刻受到一些專家質(zhì)疑：“這種模式與傳統(tǒng)的玉米大豆間作種植沒什么差別，不會長久發(fā)展下去”“這種模式不適宜開展機(jī)械化，沒前景”“大豆產(chǎn)量低，不值得大面積推廣”。
面對種種質(zhì)疑，楊文鈺并沒有退縮和抱怨。他很快從質(zhì)疑中找到自己應(yīng)該開展工作的重點(diǎn)——該模式要用于大規(guī)模農(nóng)業(yè)推廣，就要實(shí)現(xiàn)玉米、大豆雙高產(chǎn)的發(fā)展目標(biāo)，完成核心技術(shù)創(chuàng)新、高產(chǎn)樣板示范、配套農(nóng)機(jī)研發(fā)三大任務(wù)，用事實(shí)說話，讓大家信服。
扎根試驗(yàn)田，雙高產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)
“玉米和大豆套作屬于高低位作物配置，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，由于沒有科學(xué)的光資源與養(yǎng)分資源協(xié)同利用理論指導(dǎo)，大豆產(chǎn)量不高，而且倒伏嚴(yán)重。”楊文鈺把學(xué)校里從事栽培、育種、植保、農(nóng)機(jī)及加工等專業(yè)的一些青年老師組織在一起，成立校級玉米－大豆帶狀復(fù)合種植創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并與西南其他大豆科研單位共同合作。
2007年，楊文鈺和團(tuán)隊(duì)在四川省眉山市仁壽縣建了100畝試驗(yàn)田和5000畝示范田，開始耕種試驗(yàn)。他們把試驗(yàn)田劃成幾塊，根據(jù)不同種植模式，不斷比較、排除，選出最優(yōu)的品種和參數(shù)組合。最終創(chuàng)建出帶狀復(fù)合種植“兩協(xié)同一調(diào)控”理論，形成選品種、擴(kuò)間距、縮穴距為核心的玉米—大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)光能利用率3%以上，玉米產(chǎn)量與凈作相當(dāng)，每畝多收大豆100—150公斤，讓玉米大豆雙高產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。
針對高矮不一、參差不齊的作物復(fù)合種植后難以大規(guī)模機(jī)械化的這塊“硬骨頭”，團(tuán)隊(duì)也沒有放下探索的腳步。“作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特色，不實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，成果就無法擁有未來。”楊文鈺率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與農(nóng)機(jī)公司合作，投入農(nóng)機(jī)具研發(fā)。
由人工點(diǎn)播到微耕機(jī)機(jī)播，再到拖拉機(jī)機(jī)播，再到逐步完善適應(yīng)帶狀間套作的播種施肥機(jī)、收獲機(jī)。團(tuán)隊(duì)通過擴(kuò)大農(nóng)機(jī)具寬行至1.8米—2米、縮減結(jié)構(gòu)參數(shù)、全新設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)等創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝高度融合，不僅提高了播種、收獲機(jī)具的通過性與作業(yè)效率，還首次在復(fù)合種植領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)播種、田間管理與收割全程機(jī)械化。這一突破迅速得到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域院士專家的高度肯定，紛紛建議農(nóng)業(yè)部及四川省人民政府加快發(fā)展套作大豆。
根據(jù)玉米需氮量多、大豆根瘤菌固氮特性，團(tuán)隊(duì)還自主研制專用緩釋肥與播種機(jī)，創(chuàng)制播前封閉除草、苗期莖葉分帶定向噴藥相結(jié)合的化學(xué)除草新技術(shù)。“這是我們在綠色農(nóng)業(yè)上做出的突破，提高土地產(chǎn)出的同時，降低農(nóng)業(yè)污染。”團(tuán)隊(duì)成員雍太文說，通過農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，病蟲草害防控率達(dá)85%以上，農(nóng)藥使用量減少25%—40%，農(nóng)藥飄移率降低15%—20%，并有效解決了田間單雙子葉作物不能同田除草的世界難題。
建示范樣板，讓模式在全國落地開花
各種技術(shù)的成功實(shí)現(xiàn)，讓楊文鈺和團(tuán)隊(duì)信心倍增，大踏步地推動技術(shù)從試驗(yàn)田走向農(nóng)田。“傳統(tǒng)思維下，我們所做的任何成果都會受到質(zhì)疑甚至否定，只有建立高產(chǎn)示范樣板，才能徹底改變?nèi)藗兊目捶ā?rdquo;楊文鈺說。
依托國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系示范推廣平臺，楊文鈺和團(tuán)隊(duì)在四川建立了川中、川東北及川南三大核心示范帶。2009年四川樂至縣萬畝大豆高產(chǎn)創(chuàng)建示范片平均畝產(chǎn)143.7公斤，印證了玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)在生產(chǎn)上的成功。2011年，“西南華南間套作食用大豆生產(chǎn)區(qū)”被列為我國大豆三大優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)之一。
“四川發(fā)展套作大豆成功了，我們能否根據(jù)此理念在黃淮海及東北玉米主產(chǎn)區(qū)也實(shí)施玉米－大豆帶狀復(fù)合種植呢？”帶著這個問題，楊文鈺和團(tuán)隊(duì)著手開展玉米－大豆帶狀間作在黃淮海及東北地區(qū)的研究與示范，先后在山東、河南、安徽、吉林、黑龍江、河北等省建設(shè)千畝示范片、百畝示范方，實(shí)現(xiàn)玉米畝產(chǎn)與當(dāng)?shù)貎糇饔衩紫喈?dāng)，大豆畝產(chǎn)10—130公斤。
在示范驗(yàn)收中，多位院士專家給予極高評價，認(rèn)為該技術(shù)模式具有“高產(chǎn)出、可持續(xù)、機(jī)械化、低風(fēng)險”等技術(shù)優(yōu)勢，集種養(yǎng)結(jié)合、合理輪作和綠色增效于一身，特別是種管收機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)為大面積推廣創(chuàng)造了條件，已成為農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整的新選擇和促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的新動能。
因?yàn)槌錾谋憩F(xiàn)，玉米—大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)連續(xù)11年入選國家和省主推技術(shù)。隨著各級政府的推廣，以及玉米和大豆種植一線的需求，玉米－大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)模式在我國迅速落地開花。目前，該技術(shù)模式在四川、重慶等19?。ㄊ校┮牙塾嬐茝V7000余萬畝。
