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免耕覆秸精播“一條龍”解決麥茬大豆生產(chǎn)難題
黃淮海夏大豆麥茬免耕覆秸精量播種現(xiàn)場。吳存祥攝
8月21日,在中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所東圃場試驗基地,一場大豆“藏糧于技”核心技術(shù)現(xiàn)場觀摩會正在舉行。此次觀摩會現(xiàn)場展示了大豆“藏糧于技”科研攻關(guān)項目的核心技術(shù)——麥茬大豆免耕覆秸精播技術(shù)。免耕覆秸精量播種技術(shù)是由國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專家歷經(jīng)13年潛心研究而成,實現(xiàn)了秸稈全田均勻覆蓋還田,顯著提高大豆出苗率,解決了秸稈焚燒問題。經(jīng)前期試驗示范,這項技術(shù)具有提高大豆產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本、增加種植效益等多重優(yōu)勢。
麥茬夏大豆遭遇秸稈處理困局
黃淮海地區(qū)是我國高蛋白優(yōu)質(zhì)食用大豆的主要產(chǎn)地。目前,這一地區(qū)大豆的種植面積和總產(chǎn)量仍然占全國總量的近1/3。在黃淮海流域,農(nóng)民一般是在夏季收獲小麥后接著種大豆,等到大豆在秋天收獲后又種植小麥,形成一年兩熟的種植周期。長期以來困擾大豆播種的一個難題是,前茬作物小麥收獲后留在地里的秸稈量很大,導致大豆播種困難,而焚燒秸稈又污染環(huán)境。農(nóng)民感覺到:大豆不好種了!
為此,各地政府和技術(shù)部門想了很多辦法。**初是滅茬、旋耕后播種,這種做法作業(yè)環(huán)節(jié)多,不僅費工費時、增加種植成本,而且造成有限的土壤水分流失。更為嚴重的是,秸稈混入耕層后,常導致種子被架空,不能與土壤緊密接觸,吸水、發(fā)芽都很困難。另外,病原菌和地下害蟲在秸稈上滋生,侵染大豆根系,使大豆的病蟲害發(fā)生率飆升。在秸稈粉碎還田、旋耕滅茬的條件下,秸稈和大豆成了“冤家”,大豆缺苗斷垅成了“常態(tài)”。
另一種做法是小麥低茬收割,同時在收割機上加裝秸稈粉碎、拋撒裝置,使麥茬、秸稈更短一些、在地面上分布更均勻一些。這樣雖然提高了播種機的通過性,但播種條帶裸露,水分散失嚴重,雨后板結(jié)現(xiàn)象時有發(fā)生,出苗質(zhì)量較差。同時,由于收割機喂入量較大,造成收割速度過慢,小麥籽粒損失大。
還有一些地方采用散運或打包方式將秸稈移出田間,但秸稈“離田”作業(yè)環(huán)節(jié)多,下游用途少,綜合效益差,杯水車薪,難以滿足大量秸稈處理的要求。
顯然,秸稈成為黃淮海地區(qū)大豆生產(chǎn)的攔路虎。一個嚴酷的事實擺在農(nóng)民和科技工作者面前:要種好大豆,必須解決好大豆播種與麥秸處理間的矛盾!
國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專家苦苦探索,在播種后的大豆地上蓋上麥秸,看看大豆能不能出苗。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與不覆蓋秸稈的裸地相比,秸稈覆蓋下豆苗出得更齊了、更壯了!究其原因,主要是由于覆秸減少了陽光對地表的直射,降低了地表溫度,減少了水分散失,提高了土壤濕度,使苗床變得濕潤松軟,很適合大豆萌發(fā)、出苗。專家還發(fā)現(xiàn),秸稈均勻覆蓋有效降低了雨后土壤表土結(jié)皮現(xiàn)象,板結(jié)現(xiàn)象一去不復返了,大豆出苗率提高三成,保證了苗全、苗勻和苗壯。在此基礎(chǔ)上,專家開始了不懈的科研攻關(guān)。
技術(shù)集成讓大豆種植輕松簡單
如何在覆蓋著秸稈層的麥茬地上播下大豆呢?農(nóng)藝、農(nóng)機專家集思廣益,團隊研發(fā)出多功能免耕覆秸精量播種機,實現(xiàn)了一次進地,一次作業(yè)同步完成種床秸稈清理、精量播種、側(cè)深施肥、覆土鎮(zhèn)壓、封閉除草、秸稈覆蓋等作業(yè)環(huán)節(jié)。首先,種床整備裝置先清理播種床面上的麥茬、秸稈,同時橫向拋出,使播種床面保持清潔,避免擁堵,隨即施入種肥,精量播種,然后,覆土鎮(zhèn)壓,噴施封閉除草劑;播種機返回作業(yè)時,橫向拋出的秸稈剛好均勻地覆蓋在上一趟播過種的床面上。均勻覆蓋的秸稈,既保濕、降溫又能防止土壤板結(jié)。雖然有一定厚度,但通風又透氣,并不影響大豆出苗。
免耕覆秸技術(shù)的應(yīng)用大幅度改善了耕層環(huán)境,大豆出苗率明顯提高,使精播密植成為現(xiàn)實。然而,在密植條件下,原先“肥頭大耳”的品種就顯得格格不入了。為此,育種專家篩選、培育出了一批中小粒、中小葉、少分枝、株型收斂、耐密抗倒的大豆品種,如中黃301、鄭1307等,使每畝株數(shù)從1.5萬以下提高到2萬,為大豆高產(chǎn)提供了群體基礎(chǔ)。
此外,針對麥茬免耕覆秸精量播種后病蟲草害種類和數(shù)量發(fā)生變化的實際情況,植保專家研究出了輕簡綠色病蟲草害防控技術(shù);土肥、植保專家攜手合作,提出了藥肥一體化精準施用技術(shù);為提高收獲質(zhì)量,機械專家研發(fā)了低損機械收獲技術(shù)。通過國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系多學科技術(shù)集成,黃淮海麥茬夏大豆免耕覆秸栽培技術(shù)體系終于熟化成型,創(chuàng)建了以免耕覆秸精量播種技術(shù)為核心、配套機具為載體、品種與技術(shù)配套、農(nóng)藝與農(nóng)機融合的綠色高產(chǎn)高效綜合技術(shù)新體系。不焚燒、不滅茬、不翻耕、不間苗,一套播種技術(shù)解決了黃淮海夏大豆生產(chǎn)的多個難題,讓大豆種植更輕松簡單。
綠色高產(chǎn)高效實現(xiàn)“藏糧于技”
2012年以來,國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系在黃淮海不同產(chǎn)區(qū)、不同生態(tài)條件下開展麥茬夏大豆免耕覆秸栽培技術(shù)試驗示范,創(chuàng)建了一系列可復制可推廣的高產(chǎn)典型。2013年-2019年在中國農(nóng)業(yè)科學院新鄉(xiāng)試驗基地連續(xù)7年進行小面積實收測產(chǎn),平均畝產(chǎn)達到312.95公斤,相當于同期全國大豆平均畝產(chǎn)的2.5倍。大面積應(yīng)用亦實現(xiàn)高產(chǎn)高效。2018年在山東濟寧500畝高產(chǎn)田實收61.27畝,畝產(chǎn)達到289.24公斤。2019年在河南新鄉(xiāng),100.4畝實收平均畝產(chǎn)達到303.1公斤。
安徽埇橋區(qū)種糧大戶李勇種植了2000多畝地,從2015年起就在田里應(yīng)用麥茬免耕覆秸精播技術(shù)。“不僅省時省工,還增產(chǎn)增效。”李勇說:“以前收完麥子要滅茬,一畝地就得25元,現(xiàn)在這費用省下了。以前出苗不勻,影響產(chǎn)量,有了這套技術(shù)能抗旱保墑,大豆產(chǎn)量也提高了。”李勇現(xiàn)在把2000畝地都種上了“中黃301”等新品種,良種良法配套效果更好。他初步估算,大豆產(chǎn)量比之前提高10%-20%,每畝地可節(jié)本增效100多元。
國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學家韓天富研究員說:“這套技術(shù)不僅實現(xiàn)大豆增產(chǎn)增效,更重要的是為小麥生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。”在大豆生長期間,覆蓋在地表的小麥秸稈在風吹日曬和微生物的作用下不斷腐解,到大豆收獲時,殘留的秸稈已變得酥脆易碎,在下茬小麥播種時,通過深翻入土,和大豆莖稈落葉一起,成為下茬小麥的良好有機肥料。經(jīng)調(diào)查,大豆茬種小麥不僅產(chǎn)量高于玉米茬,而且赤霉病等病害大幅度減輕,保證了小麥生產(chǎn)安全,提升了主糧產(chǎn)量和品質(zhì)。目前,麥茬地免耕覆秸栽培技術(shù)正在黃淮海地區(qū)大面積推廣應(yīng)用,推動大豆生產(chǎn)發(fā)展的同時,提升小麥產(chǎn)量和品質(zhì)水平,實現(xiàn)了糧豆均衡、持續(xù)、安全、綠色生產(chǎn)。
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