赵淑华
(高唐县农机综合服务中心,山东 高唐 252800)
大豆在我国种植范围很广,尤其在北方地区、黄淮地区种植很多,山东省种植大豆为夏大豆,多采用与冬小麦轮作换茬的种植模式,无霜期120～160 d,一年一熟,一般于6月中旬播种,9月下旬至10月初收获。大豆不仅是重要的油料作物,而且营养丰富,其富含蛋白质、矿物质、维生素等营养物质,大豆在人们的日常饮食中十分常见。近年来,我国大豆品种和栽培农艺实现快速进步,为大豆产业的发展打下了坚实的基础。在农业机械化技术快速应用的趋势下,大豆产业也逐渐向着全程机械化发展。由于大豆种子近球形,规则性好、种子颗粒均匀,十分适合机械化播种,利用大豆播种机作业具有高效、优质的特征,正逐渐被广大农民所接受。随着市场上播种机种类的丰富,不同播种机在农业生产中应用的效果也存在明显差异,结合不同播种技术分析适宜大豆播种的合理机型和模式十分必要。
播种是大豆生产的基础工作,是大豆稳产高产的重要保障因素之一,在现阶段农业生产过程中,不同地区受到种植习惯、大豆品种、密植程度、地形地势等多种因素影响,使用的播种机技术也存在很大差异。由于近年来大豆产业的发展和战略地位上升,大豆生产的合理性与最终产量受到了社会各界的广泛关注,通过对比不同大豆播种技术,分析影响大豆产量和产出品质的播种因素,对于优化农业生产模式、匹配农机农艺特征、挖掘大豆产业潜力具有积极促进作用[1-2]。周雪[3]以东北大豆作为研究对象,设计了在条播、匀播方式下的三种播种密度试验,研究反枝苋密度,证实了高密度匀播能有效降低反枝苋量,匀播大豆单种时较条播增产1.0%～8.6%,说明高密度匀播有利于降低杂草影响,提高产量;尹阳阳[4]针对黄淮海地区大豆产业特征,采用裂区设计试验,在免耕覆秸条件下,解析高产品种形态和生理性状,探明高产品种的株型特点,证实了增密播种后收获株数的增加有利于群体产量的增加,证实了免耕播种作业模式对于大豆产业增产增收的积极效果。
在现代化的大豆生产过程中,机械播种已经广泛替代了传统的人工播种模式,形成了众多播种技术体系,以适应不同播种形式的要求。现阶段,大豆播种应用的技术方式包括机械撒播、机械条播、机械穴播、机械精播、铺膜精播、免耕播种等几类。
2.1 机械撒播
撒播是最传统的农业播种模式,机械撒播是参照人工撒播的方式设计生产的播种机产品,其功能是根据预设的播种量将大豆种子撒布于耕地表面,然后进行覆盖、压实,属于最传统的机械播种方式。撒播机播种时,机器内部产生振动,使种子依靠自重从箱底部落下,落下的种子进入撒播轮,随着撒播轮的离心转动撒落于耕地表面。与新技术相比,撒播后大豆植株生长不均匀,播种间距、播种深度、覆盖质量均存在较大差异,导致平均播种质量较差,现阶段在大豆播种方面使用较少。
2.2 机械条播
机械条播作业在现代化生产中应用较多,其在一定时期做为大豆播种的主要形式,特点是能将大豆种子播撒在规定的行距范围内,与机械撒播相比,条播更能保证播种深度和覆盖可靠性,播种均匀性更好,条播后的大豆植株生长更均匀。在条播机工作时,首先利用开沟器沿与行驶方向平行的方向开出种沟,同时与开沟器配套的排种器位于开沟器后方上侧,能将种箱内的种子依次排出,利用输种管使种子落到种沟的适宜位置。此外,条播播种还能实现同步施肥,播种施肥后,利用覆土镇压装置覆盖土壤并压实地表,机械条播的优势是播种效率高、购机成本相对较低,但其仅能保证大豆的行距均匀性,不能保证株距均匀,不利于大豆均衡生长。
2.3 机械穴播
机械穴播是在条播的基础上进行的优化,也称为点播播种,其特点是能将大豆种子按照一定规律投入种穴内,与条播播种相比其不仅能保证行距均匀性,还能保证穴距、穴粒数精准,在大豆苗期和中期能有效减少田间工作量,有利于充分利用土壤肥力、灌溉水资源、光照资源,实现植株均衡生长,通过合理设计穴距和种穴位置,能形成多种形式的种穴排列规律,有利于抑制耕地杂草生长,并提高中耕除草效率,在一定程度上优化了大豆生产的后期工作模式,有利于近一步提高大豆产量并节约播种过程的种子使用量。
2.4 机械精播
机械精播主要是在排种器基础上的一次技术变革,精量播种机与传统的机械式播种机相比,采用了更为先进的排种器技术,其中以气力式高速排种器为代表,这类播种机十分适合与形状规则、大小均匀的大豆种子配套使用,能精确控制每穴播种的种子数,先进的精量播种机能实现每穴播种一粒种子,既保证播种过程的行距、株距,又能利用最低的播种量实现最大产量,十分适合大豆生产的大面积农田使用,其节本增效效果十分明显。此外,利用精量播种的大豆农田基本不需要在苗期进行人工间苗,同时,种子的发芽率很高,并有利于预防病虫草害威胁,能更好保障稳产、高产,其缺点是购机成本较高、机械精密性较高导致后期使用维护成本较高。
2.5 铺膜精播
铺膜精播主要适用于地温不足或干旱半干旱地区,其特点是在大豆播种的同时,在地表覆盖一层塑料薄膜,种子萌发出苗后,幼苗逐渐长出膜外,而根系仍在膜下方受到保护,铺膜播种的优点在于能有效提高并保持地温,减少土壤内部的水分蒸发,并充分利用自然降水。优化大豆作物的光照条件,提高光照利用率,同时减少地表净流等水土流失问题,还能抑制地表杂草生长。现阶段,铺膜播种的各类十分齐全,具有精量播种特点,铺膜质量得到更好保障,对于塑料薄膜的展平、抗破损能力持续提升,铺膜平整度得到显著提高。铺膜精播的缺点是在大豆萌发后需人工进行破膜,以保证植株长出膜外,人工工作量较大,会增加生产成本。
2.6 免耕播种
免耕播种近年来在我国得到了大面积的推广应用,主要通过免耕播种机完成播种作业,播种过程的特征是采用少耕或免耕的模式,同时充分利用大豆秸秆覆盖地表,播种时种沟深度仅2～3 cm,需以种子可靠覆盖压实,再在地表覆盖一层大豆秸秆,这种作业模式具有以下优点:一是能显著培肥地力,通过作物秸秆降解作用提高耕地表层土壤的有机质含量,并减少自然降水对地面的冲刷,使耕地逐渐形成更好的下层水库,为大豆生产创造有利的耕地条件。二是能有效抵抗干旱,地表覆盖的秸秆能有效阻挡阳光直射土壤,减少地表水分蒸发,同时免耕、少耕的作业模式由于较少的翻动土壤,耕层内的水分损失减少,有利于形成较好的抗旱效果。
应用免耕播种技术并持续3～5年,可产生较为明显的增产增收效果。
3.1 播种密度
在现代化农业生产中,合理密植已成为生产的主要趋势之一,密植的质量成为影响大豆产量的关键因素。播种机如何适应不同品种、不同特性的大豆种子,利用播种为大豆植株后期生长和产量提升创造有利条件。从现阶段大豆播种推广的趋势,单垄单行的模式逐渐被大垄双行的模式所替代,这要求播种机技术也向大垄双行转型,通常大垄双行密植的模式植株的密度为30万～35万株·hm-2,密度过小导致植株稀疏而引起产量下降,密度过大植株生长不茂盛、大豆品质降低,经济效益也随之降低。
3.2 播种量
播种量是单位面积播种种子的数量,播种机的播种量直接影响大豆最终产量,播种量与播种密度呈正相关关系,但播种量同时又涉及到更多细分因素,播种量可分为有效播种量和播种损失量,有效播种量是指能生根发芽并最终产出大豆的种子数量,播种损失量包括不发芽种子量、破损种子量等,可见有效播种量受播种损失量影响很大,这关系到播种机排种器技术的先进性,例如,选用气力式排种器,种子破损量明显降低,同时也避免出现一穴多种等问题,能显著提高有效播种比例。
3.3 播种质量
播种质量主要是指播种过程中的各项参数是否合规。一是播种位置是否准确,例如,播种后种子是否位于种沟中心或是否位于种穴内;二是播种深度是否合格,通常情况下普通土壤播深应达到3～5 cm,水质土壤区播种深度应为5～7 cm,且要求播深一致;若以上播种质量不达标,则会影响大豆最终产量。
3.4 覆土镇压质量
覆土镇压是播种机播种后的土壤处理工序,通常情况下条播在开沟后土壤具有一定的回土能力,能随着播种自动回土覆盖种子,穴播和精量播种通常采用专用覆土器进行覆土,当种子被土壤覆盖后,利用镇压器进行镇压,镇压器主要包括两种类型:一是V型镇压器,其具有较大的镇压力,并能将开沟、开穴过程中的较大土块进行破碎;二是环型镇压器,其对土壤作用力较为均衡,能在保证地表疏松的同时压实新土,有利于预防土壤板结,覆土与镇压能保证播种后种子与土壤密切接触,有利于种子发芽。可靠的覆土镇压,主要考查播种机能否在播种后及时进行土壤覆盖和镇压作业,土壤覆盖质量、镇压力度、是否存在漏种均会影响播种质量。
3.5 播种时机
除上述机械播种产生的影响外,播种的时机对于大豆种子萌发率和大豆最终产量也存在直接影响,在土壤温度、湿度等条件适宜的时机进行播种,成为保障播种质量的重要农艺手段。对于大豆的播种,最适宜的气温条件为6～9 ℃,因此,通常情况下,黄淮海地区大豆播种最佳时机通常在每年5月初到5月中旬,东北地区的大豆播种通常在4月中下旬到5月初,不同大豆产区需合理选择播种时机。
4.1 排种器具备良好通用性
大豆种子尽管形状规则,但在直径、外形等方面仍根据品种而存在差异,在机械化播种的过程中,排种器的通用性对于播种质量乃至大豆最终产量影响很大。一方面,排种器与种子特性相匹配能最大化发挥排种效率和排种精度,提高种子利用率;另一方面,排种器的通用性强能有效降低排种过程的种子损失率,减少种子破损、卡种等问题。
4.2 播种机排种均匀
排种的均匀性对于作物后期生长密度影响很大,传统的普通外槽轮式排种器由于机械结构原因,常出现排种过程不连续,种子流产生脉动特征,导致局部播种过密或过疏,不利于后期田间管理和大豆的均衡生长。因此,采用气力式、水平圆盘式等新型大豆播种机能更好保证排种均匀性,提高播种质量。
4.3 机械功能集成度高
现代化的大豆播种要求播种机具有丰富的功能,利用播种过程完成灭茬、开沟、播种、施肥、覆土、镇压等多道传统工序,一次性作业实现优质播种,不仅提高了工作效率,而且各个功能部件实现良好匹配,播种位置与施肥位置相互配合,能为种子萌发后前期生长创造最佳条件。
综上所述,在现代化大豆生产过程中,播种机的先进性对于播种合理性和大豆产量影响很大,各地在开展大豆生产的过程中,应因地制宜选择播种机类型,明确排种器等关键部件的适用范围,并通过培训、指导帮助驾驶员掌握系统的播种机驾驶技能,提高精量、高速播种机的普及率,确保大豆播种的高效率高质量实施。
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