劉燕，陳彬，于慶旭，裴亮，繆友誼，陳小兵，譚本垠

(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所，南京市，210014)

0 引言

近年來，我國大豆進口量逐年增加，對外依存度高，為緩解進口壓力，國家采取了一系列措施振興國產(chǎn)大豆，其中推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式是重要措施之一[1-2]。大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)是通過創(chuàng)新種植農(nóng)藝，充分利用土地資源、提高土地產(chǎn)出率的集約農(nóng)業(yè)技術(shù)，是我國傳統(tǒng)種植模式與現(xiàn)代農(nóng)機農(nóng)藝的有機結(jié)合[3]。大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)是通過大豆、玉米兩種不同作物品種進行間套復(fù)種，充分發(fā)揮根瘤固氮作用及邊際效應(yīng)，增加土地復(fù)種指數(shù)，提高糧食產(chǎn)量，培肥地力，達到用地與養(yǎng)地結(jié)合的目的[4-5]，是解決我國糧油爭地矛盾，穩(wěn)糧食、挖潛力、保供給行之有效的重要手段，對保障國家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給具有重要戰(zhàn)略意義[6]。

2022年，中央一號文件明確提出“大力實施大豆和油料產(chǎn)能提升工程，加大耕地輪作補貼和產(chǎn)油大縣獎勵力度，集中支持適宜區(qū)域、重點品種、經(jīng)營服務(wù)主體，在黃淮海、西北、西南地區(qū)推廣玉米大豆帶狀復(fù)合種植”。2022年初開始，各級農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門圍繞大豆油料擴種任務(wù)目標(biāo)，搶抓有利時機，早動員早部署，在種子供應(yīng)、農(nóng)機保障、技術(shù)培訓(xùn)、政策支持等方面采取針對性措施調(diào)動農(nóng)民積極性，在黃淮海、西北、西南地區(qū)推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式，據(jù)中央三農(nóng)新聞發(fā)布，共有16個省份1 047個縣市約40 000個新型經(jīng)營主體承擔(dān)了大豆玉米帶狀復(fù)合種植任務(wù)，基本完成年初布置的1 000 khm2的種植任務(wù)[7]。

2022年是我國大面積進行大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式推廣應(yīng)用的第一年，以新型經(jīng)營主體承擔(dān)復(fù)合種植任務(wù)為主，種植面積都較大，加上新時期新型農(nóng)民對新技術(shù)、新農(nóng)機具的渴求，為大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式推廣提供了契機，也對該模式生產(chǎn)機械化提出了更高要求。本文在分析2022年西南、黃淮海、西北地區(qū)大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式推廣實施情況的基礎(chǔ)上，對各地區(qū)大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化技術(shù)與裝備的現(xiàn)狀進行概述，針對現(xiàn)有技術(shù)問題提出我國大豆玉米帶狀復(fù)合種植生產(chǎn)機械化技術(shù)與裝備的發(fā)展方向，為我國大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式全面全程機械化高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

1 我國大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式推廣情況

1.1 大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式任務(wù)完成情況

為全面落實中央一號文件精神，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部先后出臺了《關(guān)于落實黨中央國務(wù)院2022年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作部署的實施意見》《明確2022年糧食生產(chǎn)重點工作及一攬子支持政策》《關(guān)于做好新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體和社會化服務(wù)組織擴種大豆油料專項工作的通知》等多項政策，組織全國相關(guān)專家編寫了《大豆玉米帶狀復(fù)合種植指南》《大豆玉米帶狀復(fù)合種植配套機具應(yīng)用指引》《大豆玉米帶狀復(fù)合種植配套機具調(diào)整改造指引》《大豆玉米帶狀復(fù)合種植機械化生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)意見》等文件進行技術(shù)指導(dǎo)，各省(自治區(qū)、直轄市)也因地制宜地出臺了符合本地區(qū)情況的大豆玉米帶狀復(fù)合種植推廣工作方案。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部通過組織專題培訓(xùn)、制作短視頻、開現(xiàn)場會等多種方式，為各承擔(dān)任務(wù)的省份安排專家組進行生產(chǎn)現(xiàn)場指導(dǎo)，確保大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式推廣順利實施。2022年8月，從全國各省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳網(wǎng)站數(shù)據(jù)看，16個省(自治區(qū)、直轄市)共202個地級市(州)承擔(dān)了種植任務(wù)，占承擔(dān)任務(wù)省份市州總數(shù)的94%，共種植了1 026.5 khm2，其具體種植情況見表1。各省(自治區(qū)、直轄市)均按本地區(qū)的地形地貌、氣候條件、品種特性等實際情況統(tǒng)籌安排，部分省份統(tǒng)籌專項資金，在中央財政補貼的基礎(chǔ)上，對承擔(dān)任務(wù)的規(guī)模經(jīng)營主體進行省級財政配套支持，甘肅省從鄉(xiāng)村振興統(tǒng)籌3 975元/hm2，江蘇省省補2 550元/hm2，重慶、廣西、山東、湖南、山西、湖南、河南、陜西、寧夏等省(自治區(qū)、直轄市)統(tǒng)籌750元/hm2。西南地區(qū)共種植了343.3 khm2，種植模式主要有“2+2”“2+3”“2+4”等，有間作也有套作，其中四川省種植206.7 khm2，面積最大；黃淮海地區(qū)共種植了446.5 khm2，種植模式主要有“2+4”“3+4”“4+4”“4+6”等，以間作為主；西北地區(qū)共種植了236.7 khm2，種植模式主要有“2+2”“2+3”“2+4”等，以間作為主。圖1為幾種典型大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式。受地理位置、地形地貌特點、農(nóng)民種植習(xí)慣、種植農(nóng)藝要求和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平影響，各地區(qū)農(nóng)民對大豆玉米帶狀復(fù)合種植機械化需求也不盡相同，黃淮海地區(qū)農(nóng)業(yè)機械化率較高，需求更為迫切。

表1 各省(自治區(qū)、直轄市)承擔(dān)種植任務(wù)完成情況統(tǒng)計表Tab. 1 Statistical table of the completion of planting tasks undertaken by each province

1.2 大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式

大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式有套作和間作兩種，帶狀套作是指大豆玉米共生時間小于全生育期的一半，帶狀間作指的是大豆玉米共生時間大于全生育期的一半，主要是2行小株距密植玉米帶與2～6行大豆帶相間復(fù)合種植，通常玉米為2行，只調(diào)整玉米株距，大豆根據(jù)地區(qū)生態(tài)和生產(chǎn)特點確定適宜的行數(shù)[12]。復(fù)合種植模式農(nóng)藝要求種植機具需滿足各種不同種植模式、不同行距、株距、土壤特性、作物特性、氣候特性等，對機播、田間管理、機收等技術(shù)裝備提出了更高的要求。表2為各地區(qū)各省份大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式、株距、行距、播種深度、保苗株數(shù)等農(nóng)藝參數(shù)要求，每個省均按照自身生態(tài)條件、品種特性、投入水平以及地力等綜合因素，推廣適宜模式，西南地區(qū)間套種模式均有，黃淮海地區(qū)、西北地區(qū)以間作模式為主，條帶幅寬為210～430 cm不等，玉米行距均為40 cm，玉米株距有10～12 cm、12～14 cm、14～16 cm、16～18 cm等；大豆行距有30 cm、40 cm、30～35 cm、35～40 cm等；大豆穴距有18～22 cm、16～20 cm、14～20 cm等；播種深度黃淮海地區(qū)玉米為3～5 cm，西北地區(qū)6～8 cm，西南地區(qū)4～6 cm，黃淮海地區(qū)大豆為3～5 cm、其他地區(qū)為3～4 cm[13-18]。這些復(fù)雜的種植農(nóng)藝要求，給機械化適應(yīng)性提出了非常嚴(yán)苛的作業(yè)前提條件，不僅需要同時播種大豆玉米兩種不同屬性作物品種，還需要各種不同規(guī)格條帶寬度，更需要滿足大豆玉米不同的播種深度。調(diào)研情況表示，間套作仍以勞動密集型方式為主，大量的管理操作以人工為主，會產(chǎn)生較高的人工成本，推廣該模式需對播種機械、植保機械、收獲機械進行大量技術(shù)攻關(guān)。

表2 部分省份大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)參數(shù)一覽表Tab. 2 List of technical parameters of soybean and corn strip compound planting in some provinces

2 大豆玉米帶狀復(fù)合種植機械化技術(shù)現(xiàn)狀

大豆玉米帶狀復(fù)合種植以平作為主，部分地區(qū)有壟作，其生產(chǎn)種植機械裝備大多以現(xiàn)有玉米或大豆凈作種植機械裝備改進而成，尚未形成規(guī)模。近年來在國家部委、生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)高?？蒲性核墓餐ο?，大豆和玉米凈作種植機具種類不斷增加，機械化水平持續(xù)提升，2020年全國大豆耕種收綜合機械化率達86.7%，機耕、機播、機收水平分別達到90.1%、87.4%、81.8%[19]。2021年玉米耕種收綜合機械化率達90.7%，機耕、機播、機收水平分別達到98.5%、90.5%、80.5%。由于受地理環(huán)境、種植規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展水平影響，機械化率發(fā)展不均衡，北方春玉米區(qū)玉米綜合機械化率為92.81%，黃淮海夏玉米區(qū)為90.50%，西南地區(qū)為40.03%，西南地區(qū)遠低于北方和黃淮海地區(qū)，以人工作業(yè)為主。不同地區(qū)大豆或玉米凈作種植機械化具有明顯的地區(qū)特色，帶狀復(fù)合種植機械化也一樣具有地區(qū)特色。

2.1 大豆玉米帶狀復(fù)合種植耕整地機械

大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式，在耕種管收4個環(huán)節(jié)中，耕整地機械可與凈作機械通用，不用進行針對性開發(fā)，耕整地環(huán)節(jié)最易實現(xiàn)機械化。耕整地機械主要包括深松機、旋耕機、鏵式犁、圓盤耙、聯(lián)合整地機等。西北地區(qū)，由于上茬作物根茬較硬，一般需采用螺旋型犁、熟地型犁、復(fù)式犁、心土混層犁、聯(lián)合整地機、齒桿式深松機或全方位深松機等進行整地作業(yè)。對于田間水分較大、不宜實行保護性耕作的地區(qū)，需進行耕翻整地。黃淮海地區(qū)，前茬一般為冬小麥，整地基礎(chǔ)較好。沒有實行保護性耕作的地區(qū)，一般先撒施底肥，隨即用圓盤耙滅茬2～3遍，耙深15～20 cm，然后用輕型釘齒耙淺耙一遍，耙細耙平，保證播種質(zhì)量；實行保護性耕作地區(qū)，待墑情適宜時直接播種，不需整地作業(yè)。西南和長江中下游地區(qū)，在播前可進行旋耕作業(yè)。北方和黃淮海地區(qū)多使用中、輕型聯(lián)合耕整機，一次作業(yè)就可以完成滅茬、旋耕、鎮(zhèn)壓等多個功能的聯(lián)合耕整作業(yè)，生產(chǎn)效率較高，作業(yè)質(zhì)量較好；西南地區(qū)由于地塊小，主要使用微耕機，但其進行整地作業(yè)易造成土壤耕層淺、有效耕層土壤較少、蓄水能力差等問題，抑制作物根系的生長，影響作物吸水質(zhì)量，造成作物抗倒伏能力差，導(dǎo)致糧食產(chǎn)量和質(zhì)量下降。

2.2 大豆玉米帶狀復(fù)合種植播種機械

國外對大豆玉米帶狀復(fù)合種植播種裝備的研究未見報道，近年來國內(nèi)學(xué)者進行了相關(guān)研究，其中四川農(nóng)業(yè)大學(xué)針對性研究進行得最多。任領(lǐng)等[20]研制了2BF-5型大豆玉米間作精量播種機，該機具采用驅(qū)動地輪傾斜向前與彈性拉板配合的驅(qū)動裝置，增加驅(qū)動地輪對地壓力，保證驅(qū)動地輪始終貼地，實現(xiàn)大豆玉米帶狀間作種植模式下的精量播種；陳新昌等[11]對2BJYM-4型大豆玉米播種機進行了示范試驗，該機具采用轉(zhuǎn)倉式大豆精密排種器和勺輪式玉米精密排種器，實現(xiàn)了玉米大豆的精量排種，但出苗率未達到農(nóng)藝要求；耿端陽等[21]研制了玉米花生間作播種施肥機，該機一次可完成旋耕筑壟、混土施肥、玉米花生間作播種和對行覆土鎮(zhèn)壓等作業(yè)；李杞超等[22]研制了2BZJ-12型平作精密播種機，但該機播種精度調(diào)節(jié)不方便，難以滿足大豆玉米套作窄行、密植等技術(shù)要求；張黎驊等[23]針對大豆玉米帶狀復(fù)合種植小株距密植、單雙子葉作物需肥特性差異和播種深度不同等特殊農(nóng)藝要求，作業(yè)機具效率低、作業(yè)精準(zhǔn)度不高等問題，研制了“2+3”勺輪式間作播種機、“2+4”氣吸式間作密植分控播種機和“2+3”間作覆膜播種機。上述機具作業(yè)性能及質(zhì)量還需進行大量田間作業(yè)及可靠性試驗驗證。

套作模式時，由于大豆玉米錯時播種，可使用常規(guī)單一玉米播種機或大豆播種機，播種行數(shù)及行距需根據(jù)生產(chǎn)單元適配調(diào)整。常規(guī)播種機有氣吸式播種機和免耕播種機兩種，氣吸式播種機對種子形狀、尺寸要求較低，不易傷種，適合高速作業(yè)。目前應(yīng)用最廣泛的氣吸式播種機，不僅可一次性完成開溝、側(cè)施肥、破茬、播種、培土鎮(zhèn)壓作業(yè)，還可以通過更換排種盤，播種大豆、玉米、高粱等其他大中籽粒作物，通用性較好，但是其在工作時需要單獨配備氣力系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作難度大，使用成本高；免耕播種機可以在前茬未耕土地上一次性完成開溝施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等作業(yè)。黃淮海地區(qū)多采用免耕播種，面臨的最大問題就是如何解決秸稈擁堵和雜草纏繞的問題。南方地區(qū)因為地形原因，適合微小型機械作業(yè)，目前最為常用的有手動穴播機或電動穴播機。

間作模式時，大豆玉米需同時播種，地塊小的南方地區(qū)仍使用常規(guī)單一玉米播種機、大豆播種機、手動穴播機或電動穴播機，分別播種大豆和玉米；黃淮海地區(qū)、西北地區(qū)有使用舊機改造的帶狀復(fù)合種植播種機，也有使用大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用播種機。西北地區(qū)的播種機需具備覆膜功能，各省均根據(jù)情況進行了機型篩選，西北地區(qū)一些公司研制了有鋪膜覆土功能的大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用播種機，其中定西生產(chǎn)的玉米大豆旋耕施肥鋪膜覆土一體化播種機可一次性完成旋耕、起壟、開溝、鋪膜、施肥、穴播、鎮(zhèn)壓等工序，能夠?qū)崿F(xiàn)大豆玉米2+4、2+3、2+2多種種植模式；黃淮海地區(qū)使用免耕播種，一些公司研制了4+2大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用播種機，其中山東生產(chǎn)的大豆玉米帶狀復(fù)合播種機可一次完成開溝、施肥、破茬、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等工序，可調(diào)整行距、株距。

在天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)中，防雷的方式有好幾種，第一種方式是增加微亨級電感和隔直流電容。由于電感具有通低頻阻高頻的特性，可以將一部分低頻雷電能量直接泄放掉；而電容具有通高頻阻低頻的特性，可以隔離一部分低頻雷電能，從而達到保護發(fā)射機端免受雷擊的目的。第二種防雷方式是加裝石墨放裝置，放電間隙按照1mm間距1kV的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)定。第三種防雷方式是設(shè)計如圖5所示的防雷網(wǎng)絡(luò)，防雷網(wǎng)絡(luò)是把阻塞網(wǎng)絡(luò)、匹配網(wǎng)絡(luò)、天線阻抗轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)融為一體設(shè)計的，這樣做可以簡化整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得設(shè)計。

2022年，大豆玉米帶狀復(fù)合播種作業(yè)時大多未配套安裝北斗導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)，造成條帶直線度差，給生長期田間管理及收獲環(huán)節(jié)機具作業(yè)增加了難度。因此，復(fù)合種植必須配套安裝北斗導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)，提高播種機作業(yè)直線度，方便后期植保機械及收獲機械通行。

2.3 大豆玉米帶狀復(fù)合種植植保機械

2.3.1 植保要求特點

大豆玉米帶狀復(fù)合種植病蟲草害防治及化學(xué)控旺等田間管理環(huán)節(jié)中，由于大豆是雙子葉草本作物、玉米是單子葉禾本科作物，兩種作物除草劑不能通用，除草劑噴施防飄移技術(shù)是關(guān)鍵[24]，如果草害不及時防治，雜草與大豆、玉米爭營養(yǎng)，影響大豆和玉米種植產(chǎn)量，草害防治成為帶狀復(fù)合種植模式推廣過程中最需克服的難點之一。因此，首先除草劑選用選擇要慎重，既要考慮當(dāng)茬大豆、玉米的安全，還要考慮下茬作物和來年大豆玉米輪作倒茬的安全；除草劑的噴施需要防止大豆玉米帶間飄移造成藥害，需針對帶狀復(fù)合種植農(nóng)藝要求研究防飄移藥劑藥械，防飄移大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用除草劑噴施機械。其他病害、控旺等視情況可使用常規(guī)噴桿噴霧機或植保無人機進行防治。

2.3.2 除草劑專用植保機械

國內(nèi)在大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用植保機械方面的研究較少，國外未見相關(guān)報道。張鐵等[25]研制了具有分帶幕板、雙施藥變量噴霧系統(tǒng)和風(fēng)幕輔助氣流系統(tǒng)的自走式高地隙噴桿分帶噴霧機，能減少噴霧損失、降低氣流干擾，實現(xiàn)了玉米和大豆分帶同步噴藥(除草劑)，采用高度可調(diào)噴桿噴頭，實現(xiàn)了低高位同步噴藥；四川農(nóng)業(yè)大學(xué)[26]研制了無人駕駛雙系統(tǒng)分帶噴施機，不僅使用了兩套獨立的雙噴施系統(tǒng)和專用隔離分帶板，實現(xiàn)大豆玉米同步施藥，而且使用靜電噴頭，提高霧滴吸附效果；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所[27]創(chuàng)新了雙噴霧系統(tǒng)獨立混藥、噴桿空間分段飄移阻隔、噴桿高度分段調(diào)節(jié)等技術(shù)，研制出適用于黃淮海地區(qū)粘重土壤條件下的“4+4”大豆玉米帶狀復(fù)合種植施藥防飄噴桿噴霧機。2022年，一些生產(chǎn)企業(yè)均針對大豆玉米帶狀復(fù)合種植進行了除草劑專用植保機械研究，大多采用在原有噴桿噴霧機基礎(chǔ)上加裝雙噴施系統(tǒng)和專用隔離分帶板，但大多隔離裝置與地面之間有一定距離，仍會產(chǎn)生除草劑飄移；禹城某公司研制了單條帶大豆玉米帶狀復(fù)合種植除草劑噴施專用機械，采用雙噴施系統(tǒng)和仿形隔離板，有效解決了除草劑飄移，但機具高度不可調(diào)，適用范圍窄。目前隔離板材料有尼龍布或有機玻璃，均會造成除草劑滴液現(xiàn)象，給后茬作物造成藥害。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所國家植保機械質(zhì)量檢驗檢測中心對相應(yīng)機具進行了試驗驗證，由于種植行距不統(tǒng)一，農(nóng)田地面不平整，苗帶直線度欠佳，彎彎扭扭，加上多條帶噴桿噴霧機噴桿長度方向較難平直，與地面有夾角，噴桿上下晃動等因素，多條帶專用噴桿噴霧機噴施除草劑不能按照苗帶尺寸實時進行對行調(diào)整，易造成大豆除草劑噴到玉米上，玉米除草劑噴到大豆上而產(chǎn)生藥害；隔離板設(shè)計不合理，刮苗傷苗現(xiàn)象較為嚴(yán)重。目前大部分種植戶使用背負式電動噴霧器人工手持隔板的方式施藥，勞動強度大，人工成本高；也有使用塑料薄膜自行改裝噴桿噴霧機的，但除草效果欠佳影響產(chǎn)量。大豆玉米復(fù)合種植除草劑專用噴桿噴霧機需進一步進行試驗驗證[28]。

2.4 大豆玉米帶狀復(fù)合種植收獲機械現(xiàn)狀

2.4.1 大豆玉米帶狀復(fù)合種植收獲的特點

大豆玉米兩種作物成熟時性狀差別很大。大豆成熟時，豆葉基本脫落，植株變成黃褐色，莖和莢變成黃色，豆粒歸圓，搖動植株會聽到清脆響聲，豆莢易爆莢；玉米成熟時，植株的中、下部葉片變黃，基部葉片干枯，果穗變黃，苞葉干枯呈黃白色而松散，籽粒脫水變硬乳線消失，微干縮凹陷，籽?；?胚下端)出現(xiàn)黑帽層，并呈現(xiàn)出品種固有的色澤。因此，帶狀復(fù)合種植收獲時，大豆需搶時間，并避免出現(xiàn)爆莢現(xiàn)象。

2.4.2 大豆玉米帶狀復(fù)合種植收獲機械

國內(nèi)在大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用收獲機械方面的研究較少，國外未見相關(guān)報道。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)[29]研發(fā)的行距40 cm的2行對行輪式玉米收獲機，功率29.4 kW，寬度140 cm，采用臥式摘穗輥，具有秸稈粉碎功能，摘穗效果不錯，但粉碎能力不足，割臺離地間隙小，在潮濕土壤里易下陷，通過性差；大豆收獲機功率14.7 kW，割幅120 cm，總寬度140 cm，采用釘齒式滾筒，但無仿形功能，脫粒和清選損失較大。

大豆玉米帶狀復(fù)合種植收獲機械以在原有玉米收獲機械和大豆收獲機械改造為主。目前市場上玉米收獲機主流產(chǎn)品型式依然是自走式玉米收獲機，但是隨著科研技術(shù)的創(chuàng)新和市場需求的變化，籽粒收獲、莖穗兼收等類型的玉米收獲機已逐漸成熟，成為市場上的新生力量，而履帶式玉米收獲機、鮮食玉米收獲機和玉米收獲打捆一體機等新機型也正在不斷地研發(fā)、試驗和推廣[30]。玉米收獲機的摘穗裝置主要有板式和臥輥式，臥輥式功耗小，對青貯玉米而言摘穗效率較高，收獲成熟度較高的果穗時容易造成果穗損失；板式摘穗裝置，收獲效率高、工藝簡單且不易損傷玉米穗，但對莖稈的損傷較大。玉米收獲機生產(chǎn)企業(yè)主要分布在山東、河南、河北、江蘇、黑龍江和吉林等地區(qū)[31]。

大豆的機械化收獲還處于較低水平，各種大豆收獲機械主要是以稻麥聯(lián)合收割機為主，通過改變滾筒轉(zhuǎn)速，調(diào)整滾筒和凹板的間隙來收獲大豆。由于大豆結(jié)莢低，收獲作業(yè)時容易產(chǎn)生炸莢、拋枝、掉枝和大豆泥花臉問題，因此大豆收獲時，要保證低割，盡可能降低割臺、脫粒和分離清選的損失，降低破碎率和泥花豆，提高大豆商品質(zhì)量[32-33]。沃得農(nóng)機生產(chǎn)的自走式大豆聯(lián)合收割機，割臺使用專用揉性彈齒，可以貼地收獲，割幅為1.6 m，清選機構(gòu)可根據(jù)不同的大豆品種，更換不同直徑皮帶輪，減少滾筒脫粒齒桿數(shù)量，減少大豆?jié)L筒破碎，專用凹版篩和清選篩，降低含雜率；基本能滿足大豆收獲要求，收獲損失率較高。目前，如何控制大豆收割機的割臺、脫粒、分離清選等收獲損失，如何適應(yīng)不同模式需求是大豆玉米帶狀復(fù)合種植大豆收獲機械面臨的主要問題[34]。

菜用大豆和鮮食玉米機械化收獲，不同區(qū)域雖然有差異，但整體仍處于起步階段，大部分收獲方式仍然是傳統(tǒng)手工采摘豆莢[35]。

各地區(qū)根據(jù)帶狀模式和大豆、玉米成熟期差異選擇合適的機收作業(yè)模式：(1)異機分時間段收獲，可采用“先收玉米、后收大豆”或“先收大豆、后收玉米”方式；(2)異機同時間段收獲，可采用一前一后收獲方式，選擇“玉米收獲機在前、大豆收獲機在后”或“大豆收獲機在前、玉米收獲機在后”作業(yè)；(3)跨帶收獲玉米，先收大豆，后選用高地隙玉米跨帶收獲機同時收2個條帶的玉米。

3 大豆玉米帶狀復(fù)合種植機械化面臨問題

復(fù)合種植技術(shù)是農(nóng)機農(nóng)藝融合的典型示范，既需要農(nóng)藝措施向機器作業(yè)的要求靠攏，也需要改進機器以滿足農(nóng)藝要求。2022年大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式的推廣應(yīng)用，盡管各級政府全力以赴進行機械化保障，由于大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)復(fù)雜，機械品種、適應(yīng)性、作業(yè)性能等有待進一步提升，播種、植保、收獲等主要環(huán)節(jié)仍以人工為主，用工成本較高。農(nóng)業(yè)的根本出路在于機械化，復(fù)合種植技術(shù)的推廣是否能順利進行，機械化是難點、痛點更是焦點。

1) 大豆玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)藝要求高是實現(xiàn)全程機械化的難點。大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式不僅對大豆玉米兩種作物的行距、株距有固定要求，而且大豆和玉米兩種作物植株高低不同、生長特性不同，這就要求播種環(huán)節(jié)需保證苗帶直線度，不能彎彎曲曲，要為后續(xù)田間管理、收獲機械進場提供更好的作業(yè)條件。因此，復(fù)合種植模式實施過程中耕整、播種、植保、收獲等各個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，均需按固定模式要求進行，是實現(xiàn)全程機械化作業(yè)的前提條件。

2) 大豆玉米帶狀復(fù)合種植現(xiàn)有可用生產(chǎn)裝備嚴(yán)重不足是實現(xiàn)全程機械化的痛點。大豆玉米帶狀復(fù)合種植除耕整機械可使用通用機械外，播種機械、除草劑專用植保機械、收獲機械基本無可用機械，均需進行專用機械研究，才能保證生產(chǎn)裝備高效經(jīng)濟，確保有機可用。

3) 同一地區(qū)種植模式不統(tǒng)一，需研究的機具品種數(shù)量過多，增加了機械研發(fā)的難度。由于復(fù)合種植模式專用機具，需針對不同大豆、玉米品種的作物生長高度、地區(qū)土壤特性、適用農(nóng)藥、成熟期先后等情況進行研發(fā)和適配，如果同一地區(qū)種植模式不統(tǒng)一，需研究的機具品種數(shù)量過多，研發(fā)難度增加，研發(fā)周期拉長，提高了模式推廣的成本。

4) 不同地區(qū)的地理環(huán)境條件不同，復(fù)合種植模式技術(shù)參數(shù)不同，特別是南方丘陵山區(qū)對機械化的適應(yīng)性要求高，是影響復(fù)合種植模式推廣全面全程機械化進程的關(guān)鍵因素。復(fù)合種植模式受地理環(huán)境、種植規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展水平、機械化率等因素影響，不同地區(qū)作物品種選擇、作物生長高度、土壤特性、土壤保墑能力大小，是否需覆膜等各不相同，雖然各科研院所、生產(chǎn)企業(yè)針對性進行了相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)與機械裝備的開發(fā)研究，產(chǎn)品需要進一步田間試驗驗證，并持續(xù)改進。

5) 大豆玉米復(fù)合種植模式的培訓(xùn)深度、針對性、專業(yè)性不夠，部分種植戶的認知不充分，播種時隨意性太強，增加了實施機械化的難度。播種環(huán)節(jié)不嚴(yán)格按模式要求進行，行距株距隨意按田塊情況定，造成條帶不直，大豆玉米行距偏差大，人為增加了后續(xù)田間管理及收獲機械化實施的難度，因此需要對種植戶、機手進行培訓(xùn)，讓他們深刻理解種植模式要求，增強責(zé)任心，減少人為因素帶來的負面影響。

4 發(fā)展建議

推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式是振興國產(chǎn)大豆和提升油料產(chǎn)能的重要措施之一，能有效緩解我國大豆對外依存度高、進口壓力大等困難，但現(xiàn)有大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)裝備與機械化程度嚴(yán)重不足，阻礙了該模式推廣應(yīng)用。根據(jù)2022年大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式推廣應(yīng)用現(xiàn)狀，針對該模式種植機械化如何全面全程推進，提出階段性發(fā)展建議，采取先部分后全部、先易后難的方式逐步推進，先解決黃淮海及西北地區(qū)全程機械化問題，再針對丘陵山區(qū)進行研發(fā)，實現(xiàn)全國大部分地區(qū)全程機械化，最后綜合利用自主導(dǎo)航輔助駕駛技術(shù)、自主避讓技術(shù)及遙感遙測技術(shù)等電子信息及傳感器技術(shù)，提升機具的機械化技術(shù)水平，為推動我國大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式全面全程機械化高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

1) 帶狀復(fù)合種植機械化生產(chǎn)初級階段(解決黃淮海地區(qū)和西北地區(qū)部分環(huán)節(jié)無機可用問題)：由于目前黃淮海地區(qū)和西北地區(qū)機械化率相對較高，針對這兩個地區(qū)大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用裝備缺失，通用裝備適應(yīng)性差問題，開展作業(yè)質(zhì)量測評、組合選型和適用性改進等工作，解決生產(chǎn)機械通過性差、人機作業(yè)安全、環(huán)境適用性差等問題，打破現(xiàn)有大豆玉米帶狀復(fù)合種植“無機可用”的局面。

2) 帶狀復(fù)合種植機械化生產(chǎn)融合發(fā)展階段(提高黃淮海地區(qū)和西北地區(qū)機械化作業(yè)質(zhì)量，解決西南地區(qū)部分環(huán)節(jié)無機可用問題)：通過對農(nóng)民進行專業(yè)培訓(xùn)，各地區(qū)統(tǒng)一種植模式，對種植環(huán)境進行改造，深化農(nóng)機農(nóng)藝融合程度，優(yōu)化機械裝備作業(yè)環(huán)境條件，提升大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化作業(yè)的適應(yīng)性。針對西南地區(qū)地理環(huán)境，在動力底盤、除草劑專用植保機械和專用收獲機械等方面優(yōu)化改進，研發(fā)創(chuàng)制全面全程適用技術(shù)裝備，提高丘陵山區(qū)大豆玉米帶狀復(fù)合種植機械化水平。

3) 帶狀復(fù)合種植機械化全面全程高質(zhì)量發(fā)展階段：推動自主導(dǎo)航輔助駕駛技術(shù)、自主避讓技術(shù)及遙感遙測技術(shù)等電子信息及傳感器技術(shù)在現(xiàn)有生產(chǎn)裝備上的應(yīng)用，提升帶狀復(fù)合種植機械的自動化、智能化水平，提高大豆玉米帶狀復(fù)合種植耕整地、播種、植保、收獲機具研發(fā)制造水平，形成能適應(yīng)黃淮海、西北地區(qū)及西南丘陵山地大豆玉米帶狀復(fù)合種植的各種農(nóng)機具，實現(xiàn)全國大部分地區(qū)大豆玉米帶狀復(fù)合種植全過程機械化生產(chǎn)，推進大豆玉米帶狀復(fù)合種植機械化全面全程高質(zhì)量發(fā)展。