陳新昌 何玉靜 史景釗 張紅梅 李祥付 王萬章 余永昌

(河南農業(yè)大學 機電工程學院農機系，河南 鄭州 450002)

0 背景

我國大豆主要種植在東北地區(qū)的一年一熟春大豆區(qū)和黃淮海流域夏大豆區(qū)，在這兩個一級區(qū)中包括了大興安嶺區(qū)、東北平原區(qū)、長白山山地、遼寧平原丘陵、華北平原、山東丘陵、淮北平原等7個二級區(qū),以及大興安嶺北部山地、大興安嶺中部山地、小興安嶺山地、三江平原、松嫩平原、長白山山地、遼河平原、千山山地、遼東半島丘陵、京津唐平原、黃海平原、太行山麓平原、膠東半島、膠中丘陵、膠西黃泛平原、徐淮低平原、皖北平原、豫東平原等18個三級區(qū),共計556個縣。根據近5年來的平均產量統(tǒng)計,東北地區(qū)一年一熟春大豆區(qū)的大豆產量約占全國總產量的50%左右；黃淮海流域占全國產量的30%左右。

玉米、大豆集糧食、飼料和加工原料于一體，是我國供需缺口最大的農產品，直接危及國家糧油安全。玉米作為我國第一大糧食作物，年均需求量1.6億噸，供需缺口800萬噸左右；大豆是我國安全危機最大的作物，產需矛盾最為突出，年均需求量6000萬噸以上，供需缺口5000萬噸左右。我國人多地少，耕地面積十分有限，保證國家糧食安全始終是農業(yè)發(fā)展的首要任務，加之大豆的比較效益低于玉米，近年來東北、華北和黃淮糧豆主產區(qū)玉米種植面積不斷擴大，大豆種植面積急劇下降，大豆進口不斷增加，2011年進口大豆5480萬噸，進口大豆主要為轉基因大豆。玉增豆減已成為我國糧食主產區(qū)的一個新困局，妨礙著國家糧油安全和大豆產業(yè)健康發(fā)展，成為國家急需解決的難題。協(xié)調發(fā)展玉米和大豆，對維護國家糧油安全、推動我國畜牧業(yè)發(fā)展和改善人民生活具有十分重要的作用。

間套復種是充分利用資源、提高土地產出率的集約農業(yè)技術，是中華民族的傳統(tǒng)瑰寶。在人均耕地資源十分有限的國情條件下，特別值得對其創(chuàng)新發(fā)展。大豆-玉米帶狀復合種植是在傳統(tǒng)的大豆間混玉米(大豆為主)的基礎上創(chuàng)新發(fā)展而來，采用寬窄行田間布置方式，充分利用邊行優(yōu)勢，實現(xiàn)玉米大豆帶狀間作，達到適應機械化作業(yè)、作物間和諧共生的一季雙收種植模式。大豆-玉米帶狀復合種植技術實現(xiàn)了玉米大豆同時播種、施肥、化除等一體化和玉米、大豆雙豐收。據2012年10月4日，阜陽市農委組織有關專家，對由阜陽市潁泉區(qū)種植大戶葛翔的大豆-玉米帶狀復合種植模式(簡稱玉豆帶狀間種)現(xiàn)場驗收結果，玉米平均株距為17.4cm，平均畝有效穗數為3669穗，穗粒數491.9粒，千粒重按37.3克計，理論畝產673.1公斤，按85%折合畝產572.2公斤；大豆平均株距為11.1cm，平均畝有效株數為7525株，平均單株結莢數31個，平均單莢粒數1.82粒，千粒重按221克計，理論畝產94.1公斤，按85%折合畝產80公斤。玉米和大豆都屬于喜溫作物，凡是適宜種植玉米的地區(qū)均具備發(fā)展大豆-玉米帶狀復合種植的條件。適合不同玉米產區(qū)尤其黃淮海玉米產區(qū)最適合發(fā)展，發(fā)展空間巨大。大豆-玉米帶狀復合種植模式在保證玉米高產的前提下，每畝多收大豆100公斤左右，增收300-400元。

國內的一些農學專家提出的大豆-玉米帶狀復合種植模式，充分利用資源、提高土地產出率，充分發(fā)揮邊行優(yōu)勢和防止玉米倒伏；采用大豆玉米免耕開溝施肥播種鎮(zhèn)壓一體化機械直播技術，是適應機械化作業(yè)、作物間和諧共生的一季雙收種植模式。玉米間大豆(2行：2行)種植模式面積潛力和單產潛力巨大，發(fā)展前景十分廣闊。

1 田間播種示范與改進

大豆-玉米帶狀復種采用少(免)耕施肥播種鎮(zhèn)壓一體化技術等，采用聯(lián)合作業(yè)的方式,可一次完成松土施肥、開溝播種、覆土蓋種、鎮(zhèn)壓保墑五項作業(yè),集滅茬還田培肥地力、搶時搶墑高質量整地播種、基肥深施增肥效、鎮(zhèn)壓保墑育壯苗和節(jié)能降耗輕簡化于一體，大幅度提高了玉米大豆播種質量與肥料利用率及勞動生產率，大幅度減少了用工量，深受農民歡迎。

在上述背景下，河南農業(yè)大學機電工程學院、四川農業(yè)大學和河南豪豐集團聯(lián)合研制出2BJYM-4型大豆-玉米復合式播種機，適應大豆-玉米帶狀復合種植模式(2行：2行)，它是施肥播種一體化，大豆、玉米同時播種，減少間作時機器對土壤的重復碾壓。保證了選(品種)、擴(間距)、縮(穴距)關鍵技術中的后兩項，并提供較為便捷、可靠的調整方式。以期實現(xiàn)機械化、規(guī)?；a業(yè)化。

我們在山東菏澤(東明、鄄城、牡丹區(qū))、河南(商丘永城、開封蘭考、南陽方城)、安徽(淮北濉溪、亳州蒙城、阜陽潁泉區(qū))、黑龍江大慶林甸、遼寧沈陽四方臺、吉林公主嶺等15個示范縣區(qū)開展示范，運用20臺2BJYM-4型大豆-玉米復合式播種機，進行了一系列的試播，取得了良好的效果。說明該播種機是大豆-玉米帶狀復合模式示范和標準化生產的有力保障。

2 存在的問題和改進意見

經過試播，我們發(fā)現(xiàn)了一些問題，主要表現(xiàn)在機手操作新型機器不熟練，加之農藝要求相對復雜，出現(xiàn)缺苗和播深未完全達到農藝要求等現(xiàn)象。機器設計和選購部件出現(xiàn)的問題是：①選購的勺輪式排種器鑄造間隙一致性較差，特別是大豆排種盤，遇到大粒種子，就出現(xiàn)種子被擠破或漏播現(xiàn)象。建議選購質量好和加工精度高的排種器。②遇到粘性和含水率高的地塊，地輪出現(xiàn)滑移現(xiàn)象。建議用低壓橡膠地輪加刮土器；建議4個排種器軸用萬向節(jié)鉸鏈聯(lián)結，既可減少傳動環(huán)節(jié)又可使4個地輪同步，減少和避免滑移。③建議覆土器開口改大，覆土器板面在原來的基礎上加寬1倍，以適應多種類型的土壤。④排肥調整手輪及刻度建議改得簡潔明了，以期更適合機手和農民的快速調整和操作；輸種、輸肥管建議加長，采用耐用材料。⑤建議加裝漏播報警裝置；建議排肥立柱加長150mm以上，以適應更多的深、側施肥的要求。⑥建議加裝限深輪，確保新機型和新機手情況下的播種穩(wěn)定性。另外，東明出現(xiàn)的排肥立柱打彎和U形螺栓打斷的情況，是由于土地承包者未告知機手田間老樹根的位置造成的，不在考慮之列。

經過一季的試播和改進，我們期待著研制出更加完善和成熟的機器，盡早應用到實際生產中。