楊驥,韓秉進(jìn)
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所,哈爾濱150080;2.中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,哈爾濱150081)
日本甜菜生產(chǎn)考察報告
楊驥1,韓秉進(jìn)2
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所,哈爾濱150080;2.中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,哈爾濱150081)
對日本甜菜生產(chǎn)水平、甜菜栽培特點(diǎn)、紙筒育苗新技術(shù)進(jìn)行了考察并作了分析和總結(jié)。
日本;甜菜生產(chǎn);考察
應(yīng)日本北海道大學(xué)和日本甜菜制糖株式會社邀請,作者于2010年4月14~30日赴日本進(jìn)行了為期兩周的甜菜考察。在綜合研究所井村顧問和內(nèi)野副所長的陪同下,走訪了近10個家庭農(nóng)場,到甜菜育苗大棚、整地施肥現(xiàn)場、移栽現(xiàn)場、播種現(xiàn)場進(jìn)行了實(shí)地考察。詳細(xì)了解了日本甜菜的整地技術(shù)、施肥技術(shù)、育苗新技術(shù)、移栽技術(shù)等各主要技術(shù)環(huán)節(jié),較全面地掌握了日本紙筒育苗甜菜的增產(chǎn)措施。在考察日本甜菜生產(chǎn)的同時先后到北海道大學(xué)、北海道國立農(nóng)業(yè)研究中心、北海道國立農(nóng)業(yè)研究中心芽室基地、北海道立農(nóng)事試驗(yàn)場、青川試驗(yàn)農(nóng)場、甜菜博物館等單位進(jìn)行了考察與交流。
此次考察除了解日本甜菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀外,主要是了解和掌握甜菜紙筒育苗新技術(shù),主要技術(shù)環(huán)節(jié)和實(shí)施水平?,F(xiàn)將通過考察所掌握的情況與同行交流。
日本目前甜菜種植面積為65000hm2左右,占北海道旱田耕地面積的7%,主要集中在北海道東北地區(qū),大部分耕地是特殊土壤。甜菜主要種植土壤的36.5%為火山灰土,缺乏磷、鈣等營養(yǎng)成分,且肥沃程度差。33.4%為沖積土,粘性強(qiáng)、不易排水,影響耕翻和整地質(zhì)量。這些土壤都影響甜菜的生長,需要進(jìn)行土壤改良。由于北海道位于日本最北部,地處北緯41°~46°之間,冬季嚴(yán)寒多雪,生育期偏短,125~150d。受海洋性氣候影響,降雨量偏多,900~1100mm??傊?,日本的氣候條件和土壤條件雖然有礙于甜菜生產(chǎn),但是通過栽培技術(shù)水平的提高,日本現(xiàn)已發(fā)展成為世界甜菜高產(chǎn)國。
1.1 日本的甜菜生產(chǎn)水平
與世界甜菜主要種植國家比較,日本已位居世界甜菜高產(chǎn)國,甜菜生產(chǎn)水平居世界先進(jìn)水平。特別是1961年推廣甜菜紙筒育苗以來,產(chǎn)質(zhì)量水平逐步提高,通過50年的努力,紙筒育苗的栽培技術(shù)越來越先進(jìn),越來越成熟,甜菜單產(chǎn)由原來的24t/hm2提高到65t/hm2,并保持了甜菜含糖率的穩(wěn)定增長,一直穩(wěn)定在16%~17%,為制糖加工業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)原料,同時利用有限的甜菜面積滿足了現(xiàn)有制糖廠的加工能力。
從表1可以看出,2007年世界甜菜主要種植國產(chǎn)質(zhì)量水平比較,日本僅次于法國,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界平均水平的47.7t/hm2。特別是在氣候條件和土壤條件對提高甜菜產(chǎn)質(zhì)量有一定障礙因素的情況下取得如此高的產(chǎn)量和含糖率,說明其栽培技術(shù)水平已取得了突破性的提高。
1.2 日本近20年甜菜生產(chǎn)的發(fā)展
日本早在20世紀(jì)80年代初,甜菜紙筒育苗技術(shù)就已成為較成熟的豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù),單產(chǎn)保持在55t/hm2左右,含糖率在16%以上,接近世界甜菜高產(chǎn)水平。1990年開始通過采用規(guī)范化育苗措施,提高育苗質(zhì)量,延長育苗時間,在原來的基礎(chǔ)上又增加了甜菜生育時間10~15d。延長苗床煉苗時間,提高幼苗抗逆性,搶早移栽,為提高甜菜保苗率打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),使田間保苗率達(dá)到99%以上。同時,全面推廣了4行全自動移栽機(jī)和兩行自動選苗移栽機(jī),把不符合標(biāo)準(zhǔn)的小苗淘汰,移栽的苗均勻一致,達(dá)到了甜菜田間均勻生長,個體發(fā)育相對一致,合理地利用了光溫水土資源,避免了個體差異造成的產(chǎn)量損失,把甜菜單位面積產(chǎn)量提高到65t/hm2左右,含糖率最高年份達(dá)到17%以上,充分體現(xiàn)了紙筒育苗技術(shù)的增產(chǎn)潛力。
表1 1992與2007年甜菜主要種植國生產(chǎn)水平比較
表2中清楚表明日本用了不到20年的時間,把甜菜在原來高產(chǎn)的基礎(chǔ)上,產(chǎn)量又提高了近10t/hm2。其中除推廣優(yōu)良甜菜品種,合理整地、改良土壤、科學(xué)施肥、保護(hù)綠色面積等有效措施外,最主要技術(shù)環(huán)節(jié)就是提高育苗質(zhì)量和移栽質(zhì)量。對甜菜苗期生長發(fā)育在田間無法完成的情況下,通常采用室內(nèi)人工科學(xué)栽培,充分地挖掘了甜菜發(fā)芽生長的條件潛能,最大程度地滿足了甜菜苗齊、苗全、苗壯的生長條件和移栽條件,同時彌補(bǔ)了生育期短的不足,這是日本提高甜菜生產(chǎn)水平最核心的技術(shù)。
1.3 日本甜菜的技術(shù)推廣
日本在各農(nóng)業(yè)區(qū)普遍設(shè)有農(nóng)業(yè)改良普及中心,僅北海道就設(shè)有14所中心和34所分中心,農(nóng)業(yè)技術(shù)人員近800人。主要根據(jù)農(nóng)業(yè)人員的要求進(jìn)行切合實(shí)際的技術(shù)指導(dǎo),對地區(qū)農(nóng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議,示范和推廣適合于本地區(qū)的技術(shù)和成果,支援新從業(yè)者。并對甜菜新技術(shù)推廣給予了有利的技術(shù)支撐。
除此之外,日本目前有3家制糖公司,共計(jì)8家制糖廠。其中芽室、美幌、士別3家制糖廠為日本甜菜制糖股份公司;中斜里、清水2家制糖廠為北聯(lián)制糖股份公司;北見、道南、本別3家制糖廠為北海道糖業(yè)股份公司。每家制糖廠均有數(shù)量不同的農(nóng)務(wù)服務(wù)中心。如芽室糖廠設(shè)有4個農(nóng)務(wù)服務(wù)中心,每個中心有4人,每人負(fù)責(zé)100余戶甜菜種植戶,進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)。
表3是2007年日本各制糖廠原料區(qū)生產(chǎn)情況調(diào)查。從8家制糖廠的甜菜產(chǎn)量和含糖率看出產(chǎn)質(zhì)量水平比較均衡,產(chǎn)量均在65t/hm2左右,含糖率在16%~17%之間,說明日本甜菜豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)已得到廣泛的普及和應(yīng)用。
1.4 日本甜菜的投入與效益
在日本北海道地區(qū)甜菜是高效益作物。單位面積效益高于小麥、馬鈴薯、大豆等主要農(nóng)作物(表4),與水稻比效益不相上下。但甜菜也是投入較高的作物。由于專業(yè)化生產(chǎn)程度高,除直接生產(chǎn)費(fèi)用投入外,還要投入育苗、移栽、收獲等環(huán)節(jié)的專用機(jī)械和設(shè)施設(shè)備費(fèi)用。
由于甜菜全面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,其工時費(fèi)只有153h/hm2(表5),而且80%用于育苗、移栽、除草和收獲4個環(huán)節(jié)。與20世紀(jì)80年代初比較工時費(fèi)下降了近50%。
在生產(chǎn)投入內(nèi)容的比例上,人工費(fèi)比例最大,已占到總投入的27.9%,其次是肥料22.0%和農(nóng)機(jī)具14.2%的投入。農(nóng)藥投入占到11.6%,與我國相對比較應(yīng)該是很高的比例,主要還是防和治的區(qū)別。但種子成本比我國低,僅占3%(表6)。
表2 日本近20年甜菜生產(chǎn)水平比較
表3 2007年日本甜菜主要種植區(qū)生產(chǎn)水平比較
表4 日本甜菜與其他作物利潤比較
表5 2006年北海道甜菜種植工作時間
表6 北海道甜菜生產(chǎn)成本
日本甜菜栽培主要以紙筒育苗移栽為主,占栽培面積的90%,直播面積占10%。直播單產(chǎn)在50~55t/hm2,低于紙筒產(chǎn)量。發(fā)展直播甜菜主要是能降低勞動強(qiáng)度,減少用工,簡化栽培環(huán)節(jié)。
2.1 選擇甜菜品種
日本目前生產(chǎn)上使用的甜菜品種全部是國外引進(jìn)品種。品種引進(jìn)和篩選上科研單位和制糖企業(yè)都做了很多工作。日本甜菜制糖股份公司的青川農(nóng)場、北海道立農(nóng)事試驗(yàn)場都在做國外品種的引進(jìn)和篩選工作。把適合于當(dāng)?shù)氐膬?yōu)良品種引進(jìn)加工,在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。
日本全國6萬余公頃甜菜,目前推廣的只有15個品種(表7),這15個品種中有3個主推品種,應(yīng)用面積均占甜菜播種面積的20%以上。品種主要以KWS、先正達(dá)和安地為主。
表7 日本甜菜品種種植面積統(tǒng)計(jì)
2.2 整地技術(shù)
日本秋整地主要以深松翻地為主。深松深度45~50 cm,翻地深度25cm,一次作業(yè)完成。春整地碎土兩遍,深松一遍,深度35cm,旋耕一遍,4遍作業(yè)一次完成,達(dá)到春施肥和播種、移栽狀態(tài)。作業(yè)后35cm耕層內(nèi)暄松、平整、細(xì)碎。
2.3 施肥技術(shù)
日本紙筒育苗甜菜采用一次性施肥。肥料的含量N:11,P:17,K:9的復(fù)合肥,施肥量1.4~1.8t/hm2,同時施用含量28.5%鈣肥1t/hm2。施肥方法為雙側(cè)施肥,兩側(cè)施肥距離10cm,甜菜移栽部位在10cm中間,施肥深度10 cm。直播甜菜施肥2~3次。底肥800kg/hm2,追肥兩次,5月20日第一次追肥,6月10日第二次追肥。除使用化肥外日本有施用農(nóng)肥的習(xí)慣,每公頃施20~30t不等。同時結(jié)合整地進(jìn)行土壤改良,施用石灰15t/hm2。
日本甜菜近10多年來降低了氮肥施用量,標(biāo)準(zhǔn)是在8月份將所施用的氮肥爭取全部利用掉,主要是利于后期糖分的積累。
2.4 病蟲草害防治
日本北海道夏季高溫多濕,容易引發(fā)各種病蟲害。由于規(guī)范、科學(xué)和及時防治,有效地控制了病蟲害的發(fā)生,病蟲害發(fā)生面積、受災(zāi)面積逐年下降。表8是2009年的病蟲害防治效果,與1999~2008年10年平均結(jié)果比較有很大進(jìn)步。
表8 北海道2009年甜菜病蟲害發(fā)生情況
日本甜菜除草主要以化學(xué)除草劑和機(jī)械除草為主。
表9 甜菜種植戶育苗情況調(diào)查
日本紙筒育苗環(huán)節(jié)是其栽培技術(shù)的核心。近10年來經(jīng)過不斷完善,逐漸提高,在原來水平基礎(chǔ)上又有了很大的進(jìn)步。通過考察,發(fā)現(xiàn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
3.1 改善育苗條件
日本甜菜育苗大棚,針對北海道雪大的特點(diǎn)改成防雪大棚。在大棚結(jié)構(gòu)上為有效控制溫度進(jìn)行了科學(xué)的設(shè)計(jì),達(dá)到了操作方便,實(shí)施效果好的目的。在甜菜育苗大棚配套設(shè)施上為搶早育苗,配備了暖風(fēng)機(jī),在育苗前期棚內(nèi)溫度低于標(biāo)準(zhǔn)溫度時,可進(jìn)行增溫。安裝了自動噴水設(shè)備,按要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作。紙冊周圍由培土固定更換成發(fā)泡板固定,既保溫,又能保持邊際紙筒水分與床內(nèi)水分一致,達(dá)到整體生長均勻。以上技術(shù)為延長育苗時間和提高育苗質(zhì)量提供了保障。
3.2 延長育苗時間
在原來育苗時間的基礎(chǔ)上延長10~15d,目前日本甜菜紙筒育苗時間達(dá)到了45~50d。除育苗時間延長外,播種時間由4月初提早到3月中旬之前,最早在2月下旬就已播種。由于育苗時間延長,育苗質(zhì)量得到提高,移栽時間也逐漸前移,大部分農(nóng)戶都在4月下旬移栽。在考察中發(fā)現(xiàn),移栽時間最早在4月19日。
3.3 加大移栽前煉苗強(qiáng)度
由原來煉苗一周延長到兩周。移栽前兩周,苗床全部與外界接觸,適應(yīng)外部自然環(huán)境,提高幼苗的抗逆能力。通過延長煉苗時間,使幼苗的抗寒性、抗旱性、抗霜害、抗?jié)?、抗風(fēng)災(zāi)能力得到全面提高,移栽到田間的苗保苗率達(dá)到99%以上。
3.4 增加壯苗措施
育苗時間延長后,壯苗措施很重要。為育出壯苗,在溫度控制、水分調(diào)節(jié)、噴施生長調(diào)節(jié)劑等措施的基礎(chǔ)上,又增加了苗床移動或斷根技術(shù)。15~20d斷根一次,整個育苗周期斷根2~3次。通過斷根或苗床移動,達(dá)到割斷筒底的根系,通透新鮮空氣、適當(dāng)控制了筒底水分的供應(yīng),促進(jìn)新根系的生成,根系生長活躍,相對控制了地上部的生長。
3.5 割苗
在幼苗株高超過5cm時使用割苗機(jī)進(jìn)行割苗,使幼苗生長高度保持在5cm。主要是使幼苗高度保持一致,提高移栽質(zhì)量。同時在高密度的生長情況下,高度一致可避免競爭性生長,達(dá)到生長發(fā)育均勻,消除個體差異,達(dá)到苗齊的效果。
日本甜菜生產(chǎn)水平已躍居世界前列,同時也面臨持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的問題。從業(yè)人員年齡偏大,勞動力缺乏等問題困擾著紙筒育苗甜菜的前途。雖然直播面積有所增加,但北海道地區(qū)春季寒冷、大風(fēng)等不利自然因素限制了直播甜菜的發(fā)展速度。為降低紙筒育苗甜菜的勞動強(qiáng)度,日本在全面推廣13cm紙筒的基礎(chǔ)上,嘗試把紙筒直徑1.9cm改成1.6cm,同時把育苗土更換成粉碎的稻殼做育苗基質(zhì),并已形成產(chǎn)品在推廣。目前紙筒育苗仍然是日本甜菜的主要栽培模式。
S566.3
B
1007-2624(2010)04-0083-04
2010-09-06
楊驥(1957-),男,黑龍江省青岡縣人,黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院研究員,主要從事甜菜栽培技術(shù)研究。