趙淑華

(高唐縣農(nóng)機(jī)綜合服務(wù)中心,山東 高唐 252800)

0 引言

大豆在我國種植范圍很廣,尤其在北方地區(qū)、黃淮地區(qū)種植很多,山東省種植大豆為夏大豆,多采用與冬小麥輪作換茬的種植模式,無霜期120～160 d,一年一熟,一般于6月中旬播種,9月下旬至10月初收獲。大豆不僅是重要的油料作物,而且營養(yǎng)豐富,其富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)物質(zhì),大豆在人們的日常飲食中十分常見。近年來,我國大豆品種和栽培農(nóng)藝實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)步,為大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)快速應(yīng)用的趨勢下,大豆產(chǎn)業(yè)也逐漸向著全程機(jī)械化發(fā)展。由于大豆種子近球形,規(guī)則性好、種子顆粒均勻,十分適合機(jī)械化播種,利用大豆播種機(jī)作業(yè)具有高效、優(yōu)質(zhì)的特征,正逐漸被廣大農(nóng)民所接受。隨著市場上播種機(jī)種類的豐富,不同播種機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的效果也存在明顯差異,結(jié)合不同播種技術(shù)分析適宜大豆播種的合理機(jī)型和模式十分必要。

1 研究價(jià)值與研究情況

播種是大豆生產(chǎn)的基礎(chǔ)工作,是大豆穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要保障因素之一,在現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,不同地區(qū)受到種植習(xí)慣、大豆品種、密植程度、地形地勢等多種因素影響,使用的播種機(jī)技術(shù)也存在很大差異。由于近年來大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和戰(zhàn)略地位上升,大豆生產(chǎn)的合理性與最終產(chǎn)量受到了社會各界的廣泛關(guān)注,通過對比不同大豆播種技術(shù),分析影響大豆產(chǎn)量和產(chǎn)出品質(zhì)的播種因素,對于優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式、匹配農(nóng)機(jī)農(nóng)藝特征、挖掘大豆產(chǎn)業(yè)潛力具有積極促進(jìn)作用[1-2]。周雪[3]以東北大豆作為研究對象,設(shè)計(jì)了在條播、勻播方式下的三種播種密度試驗(yàn),研究反枝莧密度,證實(shí)了高密度勻播能有效降低反枝莧量,勻播大豆單種時(shí)較條播增產(chǎn)1.0%～8.6%,說明高密度勻播有利于降低雜草影響,提高產(chǎn)量;尹陽陽[4]針對黃淮海地區(qū)大豆產(chǎn)業(yè)特征,采用裂區(qū)設(shè)計(jì)試驗(yàn),在免耕覆秸條件下,解析高產(chǎn)品種形態(tài)和生理性狀,探明高產(chǎn)品種的株型特點(diǎn),證實(shí)了增密播種后收獲株數(shù)的增加有利于群體產(chǎn)量的增加,證實(shí)了免耕播種作業(yè)模式對于大豆產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)增收的積極效果。

2 大豆播種技術(shù)及特征

在現(xiàn)代化的大豆生產(chǎn)過程中,機(jī)械播種已經(jīng)廣泛替代了傳統(tǒng)的人工播種模式,形成了眾多播種技術(shù)體系,以適應(yīng)不同播種形式的要求?，F(xiàn)階段,大豆播種應(yīng)用的技術(shù)方式包括機(jī)械撒播、機(jī)械條播、機(jī)械穴播、機(jī)械精播、鋪膜精播、免耕播種等幾類。

2.1 機(jī)械撒播

撒播是最傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)播種模式,機(jī)械撒播是參照人工撒播的方式設(shè)計(jì)生產(chǎn)的播種機(jī)產(chǎn)品,其功能是根據(jù)預(yù)設(shè)的播種量將大豆種子撒布于耕地表面,然后進(jìn)行覆蓋、壓實(shí),屬于最傳統(tǒng)的機(jī)械播種方式。撒播機(jī)播種時(shí),機(jī)器內(nèi)部產(chǎn)生振動,使種子依靠自重從箱底部落下,落下的種子進(jìn)入撒播輪,隨著撒播輪的離心轉(zhuǎn)動撒落于耕地表面。與新技術(shù)相比,撒播后大豆植株生長不均勻,播種間距、播種深度、覆蓋質(zhì)量均存在較大差異,導(dǎo)致平均播種質(zhì)量較差,現(xiàn)階段在大豆播種方面使用較少。

2.2 機(jī)械條播

機(jī)械條播作業(yè)在現(xiàn)代化生產(chǎn)中應(yīng)用較多,其在一定時(shí)期做為大豆播種的主要形式,特點(diǎn)是能將大豆種子播撒在規(guī)定的行距范圍內(nèi),與機(jī)械撒播相比,條播更能保證播種深度和覆蓋可靠性,播種均勻性更好,條播后的大豆植株生長更均勻。在條播機(jī)工作時(shí),首先利用開溝器沿與行駛方向平行的方向開出種溝,同時(shí)與開溝器配套的排種器位于開溝器后方上側(cè),能將種箱內(nèi)的種子依次排出,利用輸種管使種子落到種溝的適宜位置。此外,條播播種還能實(shí)現(xiàn)同步施肥,播種施肥后,利用覆土鎮(zhèn)壓裝置覆蓋土壤并壓實(shí)地表,機(jī)械條播的優(yōu)勢是播種效率高、購機(jī)成本相對較低,但其僅能保證大豆的行距均勻性,不能保證株距均勻,不利于大豆均衡生長。

2.3 機(jī)械穴播

機(jī)械穴播是在條播的基礎(chǔ)上進(jìn)行的優(yōu)化,也稱為點(diǎn)播播種,其特點(diǎn)是能將大豆種子按照一定規(guī)律投入種穴內(nèi),與條播播種相比其不僅能保證行距均勻性,還能保證穴距、穴粒數(shù)精準(zhǔn),在大豆苗期和中期能有效減少田間工作量,有利于充分利用土壤肥力、灌溉水資源、光照資源,實(shí)現(xiàn)植株均衡生長,通過合理設(shè)計(jì)穴距和種穴位置,能形成多種形式的種穴排列規(guī)律,有利于抑制耕地雜草生長,并提高中耕除草效率,在一定程度上優(yōu)化了大豆生產(chǎn)的后期工作模式,有利于近一步提高大豆產(chǎn)量并節(jié)約播種過程的種子使用量。

2.4 機(jī)械精播

機(jī)械精播主要是在排種器基礎(chǔ)上的一次技術(shù)變革,精量播種機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械式播種機(jī)相比,采用了更為先進(jìn)的排種器技術(shù),其中以氣力式高速排種器為代表,這類播種機(jī)十分適合與形狀規(guī)則、大小均勻的大豆種子配套使用,能精確控制每穴播種的種子數(shù),先進(jìn)的精量播種機(jī)能實(shí)現(xiàn)每穴播種一粒種子,既保證播種過程的行距、株距,又能利用最低的播種量實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)量,十分適合大豆生產(chǎn)的大面積農(nóng)田使用,其節(jié)本增效效果十分明顯。此外,利用精量播種的大豆農(nóng)田基本不需要在苗期進(jìn)行人工間苗,同時(shí),種子的發(fā)芽率很高,并有利于預(yù)防病蟲草害威脅,能更好保障穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn),其缺點(diǎn)是購機(jī)成本較高、機(jī)械精密性較高導(dǎo)致后期使用維護(hù)成本較高。

2.5 鋪膜精播

鋪膜精播主要適用于地溫不足或干旱半干旱地區(qū),其特點(diǎn)是在大豆播種的同時(shí),在地表覆蓋一層塑料薄膜,種子萌發(fā)出苗后,幼苗逐漸長出膜外,而根系仍在膜下方受到保護(hù),鋪膜播種的優(yōu)點(diǎn)在于能有效提高并保持地溫,減少土壤內(nèi)部的水分蒸發(fā),并充分利用自然降水。優(yōu)化大豆作物的光照條件,提高光照利用率,同時(shí)減少地表凈流等水土流失問題,還能抑制地表雜草生長?，F(xiàn)階段,鋪膜播種的各類十分齊全,具有精量播種特點(diǎn),鋪膜質(zhì)量得到更好保障,對于塑料薄膜的展平、抗破損能力持續(xù)提升,鋪膜平整度得到顯著提高。鋪膜精播的缺點(diǎn)是在大豆萌發(fā)后需人工進(jìn)行破膜,以保證植株長出膜外,人工工作量較大,會增加生產(chǎn)成本。

2.6 免耕播種

免耕播種近年來在我國得到了大面積的推廣應(yīng)用,主要通過免耕播種機(jī)完成播種作業(yè),播種過程的特征是采用少耕或免耕的模式,同時(shí)充分利用大豆秸稈覆蓋地表,播種時(shí)種溝深度僅2～3 cm,需以種子可靠覆蓋壓實(shí),再在地表覆蓋一層大豆秸稈,這種作業(yè)模式具有以下優(yōu)點(diǎn):一是能顯著培肥地力,通過作物秸稈降解作用提高耕地表層土壤的有機(jī)質(zhì)含量,并減少自然降水對地面的沖刷,使耕地逐漸形成更好的下層水庫,為大豆生產(chǎn)創(chuàng)造有利的耕地條件。二是能有效抵抗干旱,地表覆蓋的秸稈能有效阻擋陽光直射土壤,減少地表水分蒸發(fā),同時(shí)免耕、少耕的作業(yè)模式由于較少的翻動土壤,耕層內(nèi)的水分損失減少,有利于形成較好的抗旱效果。 應(yīng)用免耕播種技術(shù)并持續(xù)3～5年,可產(chǎn)生較為明顯的增產(chǎn)增收效果。

3 影響大豆產(chǎn)量的因素

3.1 播種密度

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,合理密植已成為生產(chǎn)的主要趨勢之一,密植的質(zhì)量成為影響大豆產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。播種機(jī)如何適應(yīng)不同品種、不同特性的大豆種子,利用播種為大豆植株后期生長和產(chǎn)量提升創(chuàng)造有利條件。從現(xiàn)階段大豆播種推廣的趨勢,單壟單行的模式逐漸被大壟雙行的模式所替代,這要求播種機(jī)技術(shù)也向大壟雙行轉(zhuǎn)型,通常大壟雙行密植的模式植株的密度為30萬～35萬株·hm-2,密度過小導(dǎo)致植株稀疏而引起產(chǎn)量下降,密度過大植株生長不茂盛、大豆品質(zhì)降低,經(jīng)濟(jì)效益也隨之降低。

3.2 播種量

播種量是單位面積播種種子的數(shù)量,播種機(jī)的播種量直接影響大豆最終產(chǎn)量,播種量與播種密度呈正相關(guān)關(guān)系,但播種量同時(shí)又涉及到更多細(xì)分因素,播種量可分為有效播種量和播種損失量,有效播種量是指能生根發(fā)芽并最終產(chǎn)出大豆的種子數(shù)量,播種損失量包括不發(fā)芽種子量、破損種子量等,可見有效播種量受播種損失量影響很大,這關(guān)系到播種機(jī)排種器技術(shù)的先進(jìn)性,例如,選用氣力式排種器,種子破損量明顯降低,同時(shí)也避免出現(xiàn)一穴多種等問題,能顯著提高有效播種比例。

3.3 播種質(zhì)量

播種質(zhì)量主要是指播種過程中的各項(xiàng)參數(shù)是否合規(guī)。一是播種位置是否準(zhǔn)確,例如,播種后種子是否位于種溝中心或是否位于種穴內(nèi);二是播種深度是否合格,通常情況下普通土壤播深應(yīng)達(dá)到3～5 cm,水質(zhì)土壤區(qū)播種深度應(yīng)為5～7 cm,且要求播深一致;若以上播種質(zhì)量不達(dá)標(biāo),則會影響大豆最終產(chǎn)量。

3.4 覆土鎮(zhèn)壓質(zhì)量

覆土鎮(zhèn)壓是播種機(jī)播種后的土壤處理工序,通常情況下條播在開溝后土壤具有一定的回土能力,能隨著播種自動回土覆蓋種子,穴播和精量播種通常采用專用覆土器進(jìn)行覆土,當(dāng)種子被土壤覆蓋后,利用鎮(zhèn)壓器進(jìn)行鎮(zhèn)壓,鎮(zhèn)壓器主要包括兩種類型:一是V型鎮(zhèn)壓器,其具有較大的鎮(zhèn)壓力,并能將開溝、開穴過程中的較大土塊進(jìn)行破碎;二是環(huán)型鎮(zhèn)壓器,其對土壤作用力較為均衡,能在保證地表疏松的同時(shí)壓實(shí)新土,有利于預(yù)防土壤板結(jié),覆土與鎮(zhèn)壓能保證播種后種子與土壤密切接觸,有利于種子發(fā)芽。可靠的覆土鎮(zhèn)壓,主要考查播種機(jī)能否在播種后及時(shí)進(jìn)行土壤覆蓋和鎮(zhèn)壓作業(yè),土壤覆蓋質(zhì)量、鎮(zhèn)壓力度、是否存在漏種均會影響播種質(zhì)量。

3.5 播種時(shí)機(jī)

除上述機(jī)械播種產(chǎn)生的影響外,播種的時(shí)機(jī)對于大豆種子萌發(fā)率和大豆最終產(chǎn)量也存在直接影響,在土壤溫度、濕度等條件適宜的時(shí)機(jī)進(jìn)行播種,成為保障播種質(zhì)量的重要農(nóng)藝手段。對于大豆的播種,最適宜的氣溫條件為6～9 ℃,因此,通常情況下,黃淮海地區(qū)大豆播種最佳時(shí)機(jī)通常在每年5月初到5月中旬,東北地區(qū)的大豆播種通常在4月中下旬到5月初,不同大豆產(chǎn)區(qū)需合理選擇播種時(shí)機(jī)。

4 大豆高產(chǎn)播種的機(jī)械化需求

4.1 排種器具備良好通用性

大豆種子盡管形狀規(guī)則,但在直徑、外形等方面仍根據(jù)品種而存在差異,在機(jī)械化播種的過程中,排種器的通用性對于播種質(zhì)量乃至大豆最終產(chǎn)量影響很大。一方面,排種器與種子特性相匹配能最大化發(fā)揮排種效率和排種精度,提高種子利用率;另一方面,排種器的通用性強(qiáng)能有效降低排種過程的種子損失率,減少種子破損、卡種等問題。

4.2 播種機(jī)排種均勻

排種的均勻性對于作物后期生長密度影響很大,傳統(tǒng)的普通外槽輪式排種器由于機(jī)械結(jié)構(gòu)原因,常出現(xiàn)排種過程不連續(xù),種子流產(chǎn)生脈動特征,導(dǎo)致局部播種過密或過疏,不利于后期田間管理和大豆的均衡生長。因此,采用氣力式、水平圓盤式等新型大豆播種機(jī)能更好保證排種均勻性,提高播種質(zhì)量。

4.3 機(jī)械功能集成度高

現(xiàn)代化的大豆播種要求播種機(jī)具有豐富的功能,利用播種過程完成滅茬、開溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓等多道傳統(tǒng)工序,一次性作業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)播種,不僅提高了工作效率,而且各個(gè)功能部件實(shí)現(xiàn)良好匹配,播種位置與施肥位置相互配合,能為種子萌發(fā)后前期生長創(chuàng)造最佳條件。

5 結(jié)語

綜上所述,在現(xiàn)代化大豆生產(chǎn)過程中,播種機(jī)的先進(jìn)性對于播種合理性和大豆產(chǎn)量影響很大,各地在開展大豆生產(chǎn)的過程中,應(yīng)因地制宜選擇播種機(jī)類型,明確排種器等關(guān)鍵部件的適用范圍,并通過培訓(xùn)、指導(dǎo)幫助駕駛員掌握系統(tǒng)的播種機(jī)駕駛技能,提高精量、高速播種機(jī)的普及率,確保大豆播種的高效率高質(zhì)量實(shí)施。