大豆间作种套栽培技术周新安 杨文钰 年海 国家大豆产业技术研发中心 2015年11月课程目录I. 大豆间套作起源、内涵及潜力 II.大豆间套作的生理生态学基础 III.大豆-玉米带状复合种植技术 IV.大豆-甘蔗间套作技术 V. 大豆矮杆作物间套作技术 VI.果园大豆间套作技术 VII.大豆间套作机械化I. 大豆间套作起源、内涵及潜力1大豆间套作起源 2大豆间套作的类型及分布 3大豆间套作的优势及发展潜力（一）概念农作物间作套种指的是两种或两种以上作物复合种植在耕地上的方式，与这种种植方式对应的种植方式是单作、立体种植和立体种养等。1、间作在一个生长季内，在同一块田地上分行或分带间隔种植两种或两种以上作物的种植方式。2、套作也称套种、串种，是在前季作物生长后期在其行间播种或移栽后季作物的种植方式。（一）概念3、间作与套种的异同共同特点群体结构复杂，个体之间既有种内关系，又有种间关系，种、管、收不方便。套作与间作都有两种或多种作物的共生期。差别套种共生期只占全生育期的小部分，间作共生期占全生育期的大部分或几乎全部。套种选用生长季节不同的两种作物，一前一后结合在一起，两者互补，使田间始终保持一定的叶面积指数，充分利用光能、空间和时间，提高周年总产量。（二）起源及发展中国的间作套种历史悠久，创始于汉代，初步发展于魏晋南北朝，持续发展于唐、宋、元，大发展于明、清，近代和现代新发展。中国精耕细作农业传统的重要组成部分多熟制种植的重要形式1、间作套种的起始西汉汜胜之书“区种瓜，一亩为二十科，区方圆三尺，深五寸。一科用一石粪，粪与土合和，令相半。以三斗瓦甕埋著中央。令甕口与土地平，盛水甕中，令满。种瓜甕四面各一子。以瓦盖甕口，水或减，辄增，常令水满。种常以冬至后九十日、百日，得戊辰日种之。又种薤十根，令周回甕，居瓜子外，至五月瓜熟，薤可拨卖之，与瓜相避。又可种小豆于瓜中，亩（四）五升，其藿可卖。此法宜平地，瓜收亩万钱” 。（二）起源及发展2、间作套种理论与技术的初步发展后魏贾思勰齐民要术总结了间作套种理论，即间作套种要充分利 用地力，熟化土壤，趋利避害，扬长避短桑间种植芜菁、桑间种植禾豆，“不失地力，田又调熟”“二豆良美，润泽益桑” ，“ 其地柔润, 有胜耕者”，但反对麻地种大豆，在大豆地中“夹种麻子” 能导致“麻 地两损， 而收并薄” 的恶果丰富多彩的间作套种方式，齐民要术记载：桑间种植芜青、桑间种植禾谷、桑间种植二豆(小豆、绿豆)、麻子与 芜青间作、葱与胡荽间作、大豆与谷子混作、大豆与麻子混作等。（二）起源及发展3、间作套种技术的持续发展南宋 陈敷农书丰富与发展了间作套种理论与技术 “ 若桑圃近家， 即可作墙篱， 仍更疏植桑，令畦垄差阔， 其下偏栽 苧， 因粪苧即桑亦获肥益矣，是两得之也。桑根植深，苧根植浅， 并 不相妨，而利倍差。 诚用力少而见功多也。仆每如此为之， 比邻 莫不叹异而胥效也”，即一举两得，利用根系层片结构元代司农司编撰农桑辑要总结了桑间种植理论与技术宜与与宜“ 桑间可种田禾, 与桑有宜与不宜。如种谷必揭得地效亢干，至秋 桑叶先黄，到明年桑叶涩薄， 十减（二）三，又致天水牛生蠹根吮皮等 虫， 若种蜀黍、其枝叶与桑等，如此丛杂， 桑亦不茂。如种绿豆、黑 豆、芝麻、瓜、芋，其桑郁茂，明年叶增（二）三分。种黍亦可， 农家 有云：桑发黍、黍发桑。 此大概也” 。间作套种形式更多。（二）起源及发展4、间作套种技术大发展明、清、民国时间 稻豆套种长江中下游地区在明清时期通行的间作套种方式江西的稻豆套种: 清 嘉庆九江府志: “ 当早谷已熟未获之 时，乘泥种豆，信宿即生， 随获稻， 以扶其苗， 名日泥豆” 。 湖南的稻豆间作套种: 清代黄皖致富纪实: “ 黑豆、绿豆与大青豆 、大黑豆、大紫豆， 均可种之田埂” 。清 同治衡阳县志所说的 : “ 拖泥豆, 禾盛时种之, 获稻则践豆苗入泥，已而勃发”。四川、江浙一带均有泥豆种植。（二）起源及发展5、间作套种技术新发展面积扩大山东、河南、安徽、贵州、宁夏类型增多粮、棉、油、菜、肥、林、果、烟、药、鱼、畜、禽、花、糖水平提高产量、品质、技术规范带状复合种植技术世界发展非洲、东南亚、欧洲进入二十一世纪后，产生了带状复合种植技术（二）起源及发展I. 大豆间套作起源、内涵及潜力1 大豆间套作起源 2 大豆间套作的类型及分布 3 大豆间套作的优势及发展潜力 二、大豆间套作的类型及分布 （一）大豆间套作的类型1、大豆与高杆作物间作套种 2、大豆与矮杆作物间套作 3、果园大豆间套作 4、大豆与蔬菜间作套种（一）大豆间套作的类型1、大豆与高杆作物间作套种 大豆-玉米带状复合种植 大豆-甘蔗套种 大豆-木薯间作套种 大豆-高粱间作套种2、大豆与矮杆作物间套作大豆-小麦间作大豆-西瓜间作套种大豆-棉花间作套种大豆-谷子间作套种大豆-甘薯间作套种大豆-马铃薯间作套种（一）大豆间套作的类型3、果园大豆间套作苹果园套种大豆柑桔园套种大豆茶园套种大豆香蕉园套种大豆核桃园套种大豆（一）大豆间套作的类型4、其他形式的大豆间作套种蔬菜种类多，大豆与蔬菜间作套种形式丰富多彩水稻田田塍豆大豆与多种作物间作套种立体种植（一）大豆间套作的类型I. 大豆间套作起源、内涵及潜力大豆间套作起源 大豆间套作的类型及分布 大豆间套作的优势及发展潜力 增产增效土地当量比大于1 节本大豆固氮，减少氮肥使用量 稳产多样性 利于结构调整 减缓争地矛盾（一）大豆与其他作物间套作优势图片引自网络1、间套作增产增效原理提高对资源利用强度单一作物难以充分利用资源 土地、温度、光、水 作物生长的适宜密度 作物生长的S过程作物相互间的互补、对非作物的竞争以玉套豆带状轮作为例种植方式对玉米、大豆产量的影响(公斤.公顷-2)雍太文等，20151、间套作增产增效原理有利于协调玉米、大豆产量，增加系统总产。生态位理论物种在环境中的地位（空间生态位，J.克rinell,1917） 有机体在群落中的功能作用和地位（营养生态位，C.Elton,1927） 生物需要的生态因子的适宜生存范围，（空间、营养、时间、关系 等综合生态位，克.E.Hutchinson,1957）生态位理论启示 同样生态位的生物种以竞争胜败告终 存在于同一生态系统的生物必有生态位差异1、间套作增产增效原理空间互补与竞争n漏光的捕获 u 叶形尖、细、长、挺 u 株型上小、下大 u 群落上疏、下密u形态互补 u 高矮、圆尖、直平、阴阳、早晚 u 可提高生物、叶面积密度 u 上层透光率高，下层光照好 u 高干侧面光照，群体立体受光，植被反射降低 u 荫性作物生态位 u 通气、二氧化碳的改善1、间套作增产增效原理以玉米大豆带状复合种植为例高秆与矮秆、碳四作物与碳三作物、长大叶片与圆小叶片搭配，有利于充分利用空间和不同层次的光能，土地当量比1.8以上，光能利用率3%以上固氮作物与耗氮作物搭配，每亩减少尿素施用量4.4公斤，氮肥利用率提高39.21%；高淀粉能量作物与高蛋白营养型作物搭配，满足了人类和动物健康体质的食物结构需求。（二）大豆与其他作物间套作增产效果增产增效、节能环保,玉米、大豆是一对黄金搭档实现的目标和效果四减三增两利一促：减少物质投入、减轻劳动强度、 减少水土流失、减轻环境污染；增加土壤肥力、增加玉豆产量、增加农民收入； 利于资源节约和环境友好；促进旱地农业可持续发展，实现玉豆和谐发展。 以玉米大豆带状复合种植为例（二）大豆与其他作物间套作增产效果技术应用效果十分明显漫山遍野的玉豆套种秋收景象麦玉豆套种模式与技术应用效果图1、间套大豆生产发展潜力间套作大豆种植面积发展潜力间套 模式间套面积 （万亩）平均亩产 公斤/亩总产量 （万吨）甘蔗/大豆60010060玉米/大豆95001251190木薯/大豆23010023果茶园/大豆2000100200其他/大豆20012024合计125301191495（三）大豆与其他作物间套作发展潜力2、扩大玉米大豆带状复合种植潜力大东北、黄淮海、西南、西北四大主产区玉米种植面积4.88亿亩，净作大豆种植面积1.0亿亩。若能20%左右 发展玉米-大豆带状复合种植，大约可增加玉米9500万亩，可多产玉米766万吨、大豆1190万吨 ；现有的1000万亩玉米大豆间套作完全实现玉米-大豆带状复合种植，每亩增产30-50公斤，可多产大豆30万吨以上。（三）大豆与其他作物间套作发展潜力3、果园套种大豆发展潜力大目前我国果园面积超过2亿亩，按照10%的果园套种大豆，可发展间套作大豆2000万亩，可增产大豆200万吨。（三）大豆与其他作物间套作发展潜力II.大豆间套作的生理生态学基础1 大豆间套作光环境动态及大豆响应特征 2大豆间套作水分调控的生理生态机制 3大豆间套作养分循环及补偿机理 4大豆间套作对农田环境效应的调控机制 5大豆间套作病虫草害的消长规律31（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化1、大豆与间套作作物株高差异越大，光环境恶化越严重 1米左右东西（下位更多照射） 作物差太大南北（下位均匀照射，防止遮荫）大豆间套作光环境动态及大豆响应特征 （一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化行间距 行间距大东西（下位更多照射） 行间距小南北（下位均匀照射，防止遮荫）间套带宽 宽东西（下位更多照射） 窄南北（下位均匀照射，防止遮荫）（三）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化2、生物间的互补与竞争边行影响 边行优势 通风、透光、根系空间大、健壮 玉米地下隔离，增产18%；地下不隔离，增产32% 优势范围，优势与带宽，上位越宽优势越低 边行劣势 被挡风、遮荫、根系弱、植株瘦弱（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化不同作物与玉米间作的边行效应（单产为100%）作物种类边1行边2行中行测定点数大豆93.496.81031谷子49.780.1911花生67.683856甘薯61.273.9812棉花36.855.7712马铃薯86.3100.299.73（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化单作套作带状套作大豆冠层光质的变化规律光谱辐照度： 净作高于套作；净作大豆冠 层从红光区域到远红光区域光谱辐照度下 降，而套作大豆变化正好相反。（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化低位作物冠层上方光合有效辐射（PAR）降低低位作物冠层上方PAR在一天中11点到15点间存在短期剧烈波动，为相同 时刻单一种植的24.89%73.57% （一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化宽行越宽，大豆冠层透光率越高；越窄透光率越低注：CK：玉米冠层；A8：代表玉米行距均为0.8m，玉米行间种植一行大豆；A1-A7：代表玉米宽行分别为1.4m、1.3m、1.2m/1.1m、1m、0.9m及0.8m，玉米宽行种植2行大豆，窄行不种。（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化p随着玉米叶片的延伸和扩张，低位作物生长带内的荫蔽程度加重。不同株型玉米配置下低位作物冠层上方光合有效辐射差异极大（一）与高杆作物间套作时大豆光环境恶化低位作物大豆对荫蔽胁迫的响应及其调控叶 如何提高光合能力？茎秆 如何抗倒性？大豆品种 耐荫？（二）大豆品种对光环境恶化反应差异大42（1）比叶重降低1、不同大豆品种叶片对套作荫蔽胁迫的响应在大豆净作和玉米大豆复合种植两种系统中，研究大豆与光合作用相关的叶 形态、生理对荫蔽胁迫的响应. （二）不同大豆品种对光环境恶化反应差异大43（2）叶绿素总含量升高，a/b比值降低大豆品种种植系统总叶绿素 (毫克克-1 FW) 叶绿素 a/b南豆12(耐荫)净作2.279 bB4.809 aA玉豆复合3.045 aA3.335 bB南冬抗022-2(不耐荫)净作2.269 aA4.335 aA玉豆复合3.157 bB3.464 bB在大豆净作和玉米大豆复合种植两种系统中，研究耐荫品种