在全球粮食安全和环境保护日益受到关注的背景下，探索高效、可持续的农业生产模式已成为当务之急。玉米大豆带状复合种植作为一种创新的种植方式，不仅能提高土地利用率，还能改善生态环境，为解决粮食生产与环境保护的矛盾提供了新思路。同时，绿色防控技术的应用为减少农药使用、保护生态系统开辟了新途径。本研究聚焦玉米大豆带状复合种植与绿色防控技术的应用，深入分析其原理、优势及现状，探讨提升策略，旨在为农业生产者、政策制定者及相关研究人员提供有价值的参考，推动农业生产方式的转型升级，实现经济效益与生态效益的双赢。
一、玉米大豆带状复合种植模式的基本原理和优点
1、基本原理
玉米大豆带状复合种植模式是一种创新的农业种植方式，它将玉米和大豆两种作物在同一块田地中交替种植。这种模式的核心原理是充分利用两种作物的生长特性和互补关系。玉米是高秆作物，具有较强的遮阴能力；而大豆是矮秆作物，耐荫性较好。通过合理的带状排列，可以使玉米和大豆在光照、养分和水分等资源的利用上达到最优化。同时，大豆作为豆科植物，具有固氮能力，可以为玉米提供额外的氮素营养。这种种植模式不仅提高了土地利用率，还能够减少化肥的使用，实现生态效益和经济效益的双赢。
2、优点
（1）提高土地利用率
玉米大豆带状复合种植模式显着提高了土地利用率。传统的单一种植方式往往只能充分利用土地的某一方面资源，而带状复合种植则可以同时利用不同层次的空间和资源。这种立体种植模式使得单位面积的产出大幅提升。研究表明，与单一种植相比，带状复合种植可以将土地利用率提高20%-30%。此外，由于两种作物的根系分布不同，它们可以分别利用土壤中不同深度的水分和养分，进一步提高了资源利用效率。这种高效的土地利用方式不仅增加了农民的收入，还为解决粮食安全问题提供了新的思路。
（2）改善土壤环境
玉米大豆带状复合种植对改善土壤环境具有显着效果。
①大豆作为豆科植物，具有固氮能力，可以通过根瘤菌将空气中的氮固定在土壤中，不仅满足了自身生长需求，还能为玉米提供额外的氮素营养。这种自然的氮肥供应方式减少了化肥的使用，降低了环境污染风险。
②两种作物的根系分布和分泌物不同，可以促进土壤微生物的多样性，增强土壤的生物活性。玉米秸秆还可以作为有机质返还田间，提高土壤有机质含量，改善土壤结构。
③交替种植打破了单一作物的连作障碍，有效抑制了土传病害的发生。长期实施带状复合种植，可以逐步提高土壤肥力，改善土壤理化性质，为可持续农业发展奠定基础。
（3）降低病虫害发生率
玉米大豆带状复合种植模式在降低病虫害发生率方面表现出显着优势。
①这种种植方式增加了田间生物多样性，打破了病虫害的传播链，为害虫的天敌提供了栖息地，形成了一个相对稳定的生态系统。
②玉米和大豆的生长特性不同，它们各自的主要病虫害也不尽相同。通过带状种植，可以在空间上隔离同种作物，有效阻断了病虫害的大范围传播。例如，玉米的株型可以阻挡某些大豆害虫的迁移，而大豆则可以吸引某些玉米害虫的天敌。
③两种作物的根系分泌物不同，可以抑制某些土传病害的发生。研究表明，与单一种植相比，带状复合种植可以将主要病虫害的发生率降低15%-25%，从而减少农药的使用，实现更加环保的种植方式。
（4）提升农产品多样性
玉米大豆带状复合种植模式显着提升了农产品的多样性。传统的单一种植方式往往导致某一种农产品的过度供应，而市场需求的多样化却得不到满足。带状复合种植则可以在同一季节、同一地块上同时生产两种或多种农产品，满足了市场的多元化需求。这种模式不仅增加了农民的收入来源，还降低了单一作物价格波动带来的风险。从营养学角度来看，玉米和大豆的营养成分互补，共同种植可以提供更全面的膳食营养，为农业产业链的延伸和农村经济的发展提供了新的机遇。
二、玉米大豆带状复合种植模式的现状
玉米大豆带状复合种植模式在近年来得到了广泛地推广和应用，特别是在我国的东北、华北和黄淮海等主要粮食生产区。据统计，截至2023年，我国玉米大豆带状复合种植面积已超过3000万亩，呈现逐年增长的趋势。这种种植模式不仅在大型农场得到应用，也在中小规模的家庭农场中得到推广。
从技术层面来看，带状复合种植的农艺措施日趋完善。研究人员已经开发出适合不同地区的最佳种植比例和行距配置，如“2行玉米2行大豆”“4行玉米4行大豆”等模式。同时，针对带状复合种植的专用农机具也在不断研发和改进，提高了种植和收获的效率。在政策支持方面，国家和地方政府都出台了相关措施鼓励带状复合种植。例如，提供补贴、技术培训和示范基地建设等。这些政策不仅推动了种植面积的扩大，还促进了相关技术的创新和推广。然而，玉米大豆带状复合种植模式在推广过程中也面临一些挑战：
1、 农民的接受度问题，部分农民对新技术存在疑虑。
2、 技术推广的不平衡，一些地区的种植技术还不够成熟。
3、 专用农机具的普及程度还需提高，以适应大规模种植的需求。
总的来说，玉米大豆带状复合种植模式正处于快速发展阶段，未来还有很大的推广空间和发展潜力。随着技术的不断完善和政策的持续支持，这种种植模式有望在我国农业生产中发挥更加重要的作用。
三、绿色防控技术的应用
1、生物防治
生物防治是玉米大豆带状复合种植中应用最广泛的绿色防控技术之一。这种方法主要利用天敌生物来控制害虫数量，维持生态平衡。在实践中，常用的生物防治措施包括释放赤眼蜂防治玉米螟，使用苏云金芽孢杆菌制剂防治鳞翅目害虫，以及利用捕食螨控制蜘蛛螨等。这些天敌生物不仅能有效控制目标害虫，还能减少化学农药的使用，降低环境污染风险。此外，带状复合种植本身就为天敌提供了良好的栖息环境，增加了生态多样性。研究表明，合理应用生物防治技术可以将主要害虫的发生率降低50%以上。为了提高生物防治的效果，农民需要接受专业培训，掌握天敌释放的最佳时机和方法。同时，建立天敌繁育基地，确保优质天敌的供应也是推广生物防治技术的关键。
2、化学防治
尽管绿色防控强调减少化学农药的使用，但在某些情况下，合理使用化学防治仍然是必要的。在玉米大豆带状复合种植中，化学防治主要遵循“减量控害”的原则。
（1） 选择高效、低毒、低残留的农药品种，如使用吡虫啉防治蚜虫，使用啶虫脒防治玉米螟等。
（2） 采用精准施药技术，如GPS导航喷药系统，确保农药用量最小化。
（3） 合理安排施药时间，选择在害虫最敏感的时期进行防治，以提高防治效果。
（4） 要注意轮换使用不同作用机制的农药，防止害虫产生抗药性。
在实践中，化学防治常与其他防控措施结合使用，形成综合防治体系。例如，先进行生物防治，当害虫数量超过经济阈值时再辅以化学防治。这种方法既保证了防治效果，又最大限度地减少了化学农药的使用量。
3、生态调控
生态调控是玉米大豆带状复合种植中一种重要的绿色防控技术，它通过调整种植结构和农艺措施来创造不利于有害生物生存的环境。
（1） 合理安排种植时间和密度，可以避开害虫的高发期，减少病虫害的发生。例如，适当推迟玉米播种时间，可以有效避开玉米螟的第一代成虫产卵高峰。
（2） 通过间作套种等方式增加田间作物多样性，可以干扰害虫的寄主选择，降低害虫的危害程度。
（3） 合理施肥和灌溉，提高作物的抗性，也是生态调控的重要手段。例如，适量施用钾肥可以增强作物的抗病虫能力。
（4）种植抗性品种也是生态调控的有效方法。选择抗病虫性强的玉米和大豆品种，可以从源头上降低病虫害的发生率。生态调控技术的应用不仅能有效控制病虫害，还能改善农田生态环境，促进农业可持续发展。
4、玉米大豆轮作
玉米大豆轮作是一种有效的绿色防控技术，它通过年度间作物的交替种植来打破病虫害的发生周期。在玉米大豆带状复合种植系统中，可以每隔1年或2年进行1次大规模的轮作，即将原本种植玉米的带状区域改种大豆，原本种植大豆的区域改种玉米。这种方法有多重优势：
（1） 它可以有效控制土传病害，如玉米根腐病和大豆根腐病，因为这些病原菌通常具有较强的寄主专一性。
（2） 轮作可以打断某些害虫的生活周期，如玉米螟和大豆食心虫，从而降低害虫种群数量。
（3） 轮作有利于平衡土壤养分，提高土壤肥力。大豆能固氮，可以为下一季玉米提供氮素营养；而玉米的根系则可以改善土壤结构。
（4）轮作还可以减少除草剂的使用，因为不同作物的杂草防除措施不同，轮作可以避免某些顽固性杂草的累积。
四、玉米大豆带状复合种植与绿色防控技术应用的提升策略
1、优化种植带宽度比例
玉米大豆带状复合种植系统中，种植带宽度比例的优化对提高土地利用率和作物产量至关重要。根据不同地区的气候条件、土壤特性和品种特点，科学设计玉米与大豆种植带的宽度比例。北方地区可采用“4行玉米：4行大豆”或“6行玉米：4行大豆”的种植模式；南方地区则可考虑“3行玉米：3行大豆”或“4行玉米：2行大豆”的配置。通过精确控制种植密度，在保证玉米产量的同时，最大化大豆的生长空间。利用计算机模拟和田间试验相结合的方法，建立最优种植带宽度比例预测模型，实现因地制宜的精准配置。开发智能播种设备，实现种植带宽度的自动调节，提高作业效率。在种植过程中，采用行间套作或带间套作等方式，进一步提高复合种植系统的空间利用效率。通过优化种植带宽度比例，不仅可以提高作物产量，还能改善土壤理化性质，增强生态系统稳定性。此外，研究不同宽度比例对病虫害发生的影响，可为绿色防控提供依据。开展长期定位试验，评估不同种植带宽度比例对土壤肥力、微生物群落结构和生态系统服务功能的影响，为制定可持续的复合种植模式提供科学依据。同时，结合农机农艺融合技术，开发适应不同种植带宽度比例的专用农机具，提高机械化水平和作业精度。
2、 开发精准化养分管理系统技术
在玉米大豆带状复合种植系统中，开发精准化养分管理系统对提高养分利用效率和减少环境污染至关重要。研发土壤养分快速检测设备，实现田间实时监测土壤pH值、有机质含量、氮、磷、钾等主要养分含量。采用高光谱遥感技术，结合无人机平台，构建作物生长状况和养分需求的动态监测系统。基于大数据分析和机器学习算法，建立玉米大豆复合种植系统的养分需求预测模型，实现对不同生育阶段养分需求的精准估算。开发智能化可变量施肥设备，根据养分需求预测结果，自动调节施肥量和配方，实现精准施肥。研究玉米和大豆在复合种植条件下的养分吸收规律和互作机制，优化肥料利用效率。设计基于缓释材料的新型复合肥料，匹配玉米和大豆的养分需求特点。构建基于物联网的智能灌溉系统，将水分管理与养分管理相结合，实现水肥一体化精准管理。通过精准化养分管理系统的应用，提高作物产量和品质，减少化肥投入，降低环境风险，为玉米大豆带状复合种植的可持续发展提供技术支撑。
3、开发智能化病虫害监测预警系统
为提高玉米大豆带状复合种植系统的绿色防控效果，开发智能化病虫害监测预警系统至关重要。利用物联网技术和人工智能算法，构建覆盖全生育期的实时监测网络。在田间部署温湿度传感器、孢子捕捉器和昆虫诱捕器等设备，实时采集环境因素和病虫害数据。利用高光谱成像技术，通过无人机或卫星遥感，大范围快速识别病虫害发生情况。建立基于深度学习的图像识别模型，实现对主要病虫害的自动识别和危害程度评估。结合历史数据和气象信息，构建病虫害发生预测模型，提前7-10天预警可能发生的病虫害。开发移动端应用程序，将监测和预警信息及时推送给种植户，指导采取针对性防控措施。通过智能化监测预警系统，实现病虫害防控的精准化和科学化，大幅减少化学农药的使用，提高防控效果和经济效益。研究复合种植系统中病虫害传播规律，优化预警模型的准确性。开发基于边缘计算的智能终端，实现病虫害数据的实时处理和分析，提高系统响应速度。建立区域性病虫害监测网络，实现数据共享和联防联控。开发智能决策支持系统，根据监测预警结果，自动生成科学的防控方案，提高防控效率。
4、集成生物防控与物理防控技术
在玉米大豆带状复合种植系统中，集成生物防控与物理防控技术是实现绿色防控的有效途径。在生物防控方面，筛选适合复合种植系统的高效生防菌株，如枯草芽孢杆菌、农抗120等，通过拌种或喷施方式应用，增强作物抗病性。利用赤眼蜂、捕食螨等天敌昆虫，通过定期释放或建立繁育基地，控制主要害虫种群。开发复合微生物制剂，如内生菌与拮抗菌的组合，提高防控效果的持久性。在物理防控方面，研发新型粘虫板和诱虫灯，提高对特定害虫的捕获效率。利用声波驱虫技术，通过发射特定频率的声波，干扰害虫的交配和取食行为。开发智能化防虫网罩系统，根据害虫活动规律自动开合，既保护作物又不影响授粉。通过生物防控与物理防控技术的有机结合，构建多层次、全方位的绿色防控体系，实现对主要病虫害的有效管控，减少化学农药的使用，保护生态环境。研究不同防控技术的协同效应，优化集成方案，提高整体防控效果。开发智能化施药系统，根据病虫害发生情况，精准控制生物农药的施用量和施用时间，提高防控效率。同时，研究复合种植系统中植物与病虫害之间的化感作用，开发基于植物源农药的绿色防控技术。
综上所述，玉米大豆带状复合种植与绿色防控技术的结合为现代农业发展提供了新的方向。通过提高土地利用率、改善土壤环境、降低病虫害发生率和提升农产品多样性，这种模式展现出巨大潜力。然而，要充分发挥其优势，仍需在监测预警体系、防控队伍建设、农业生产主体培育和农民素质提升等方面持续努力。未来，应进一步加强科技创新，完善政策支持，深化产学研合作，推动智慧农业发展，为保障国家粮食安全、促进农民增收和维护生态环境做出更大贡献。
（作者单位：535300广西壮族自治区钦州市浦北县农产品质量安全检测站；535300广西壮族自治区钦州市浦北县农业发展中心；535300广西壮族自治区钦州市浦北县植物保护站）
