王致和,唐桃霞,張肖凌,張亞萍,張秀華
(甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術研究院,甘肅武威733006)
農(nóng)機農(nóng)藝融合下甜高粱規(guī)?;咝г耘喙芾砼c收割利用技術
王致和,唐桃霞*,張肖凌,張亞萍,張秀華
(甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術研究院,甘肅武威733006)
結合甜高粱生物學特性和機械化生產(chǎn)的特點,從基礎條件、種植方法、田間管理、病蟲害防治、收獲利用等方面,詳細介紹農(nóng)機農(nóng)藝融合下甜高粱規(guī)?;耘喙芾砼c收割利用技術。本技術適用于武威市井水灌區(qū)、河水灌區(qū)和引黃灌區(qū),河西其他條件相似地區(qū)也可參照執(zhí)行。
農(nóng)機農(nóng)藝;甜高粱;栽培技術;收割;規(guī)?;?/p>
甜高粱(Sorghum bicolorL.Moench)也稱為蘆粟、甜稈和糖高粱,是粒用高粱的一個變種,為C4作物,光合效率高,生物學產(chǎn)量高,抗逆性強,適應面廣,用途眾多,可作飼料[1-2]、糖料[3]、釀酒[4-5]、造紙[6]、新能源[7-9]等。2012年以來,武威市出于解決全市畜牧業(yè)快速發(fā)展問題,把甜高粱作為加快農(nóng)業(yè)結構調(diào)整、發(fā)展節(jié)水高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、推進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、提升畜牧業(yè)飼草料供給保障能力、促進農(nóng)民持續(xù)增收的重要舉措,加以積極推進,在全市開展飼用型和醇用型甜高粱引種推廣試驗。經(jīng)過4~5年的試驗,總結武威市甜高粱高效栽培管理技術和農(nóng)機農(nóng)藝技術的融合,可提高甜高粱因地制宜種植的規(guī)?;c高效化,形成適宜武威地區(qū)甜高粱種植的高效標準化技術,從而為武威市及河西相似地區(qū)提供技術指導。
甜高粱對土壤的適應性很強,一般在pH值5.0~8.5的土壤上均能正常生長,但以富含有機質(zhì)、土層深厚的壤土為最好。因此選擇土壤耕層20.0~25.0 cm,土壤有機質(zhì)含量15 g/kg以上,保肥、保水及排水良好的地塊。前茬作物不能使用影響甜高粱生長的藥物。重鹽堿地(pH值9.5以上)要大水壓鹽堿以盡量降低耕作層土壤含鹽量。
地塊面積要求6 670 m2以上,地表平整,含雜質(zhì)(石塊、金屬以及農(nóng)田廢棄物等)小,并且配套有寬度不小于5.0 m的機耕道,以利機械化作業(yè)。
待前茬作物收獲后,及時深耕滅茬,耕翻深度達30.0~35.0 cm,灌足冬水,灌水量為100 m3/667 m2。需進行秋季覆膜的地塊,結合整地施足基肥;頂凌覆膜地塊在翌年早春土壤解凍15 cm時,及時對耕作層土壤進行平整耙耱。整地要細致,以便促進土壤熟化和改善土壤結構,為種子發(fā)芽和出苗創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境。盡可能做到地面平整,土塊細碎,無雜物,以利種子發(fā)芽出苗[10]。整地采用1XMQ-120型旋耕覆土全鋪膜聯(lián)合作業(yè)機可一次完成旋耕整地、施肥、覆膜、覆土等多項作業(yè),機具結構緊湊,工作可靠,作業(yè)質(zhì)量好。與帶有后動力輸出軸的13.3~18.6 kW(18~25馬力)四輪拖拉機配套使用,機具使用調(diào)整方便,生產(chǎn)效率高,可有效減少用工量,減輕勞動強度,具有運輸方便、操作簡單、便于調(diào)整、使用維護方便等特點。
基肥通過整地同步進行,施肥量因土壤肥力而異,原則是土壤肥沃少施,土壤貧瘠多施。腐熟農(nóng)家肥施入量以干物質(zhì)計算,一般施2 000~3 000kg/667 m2,尿素 15.0~20.0 kg/667 m2、磷酸二銨25.0~30.0 kg/667 m2,硫酸鉀 8.0~10.0 kg/667 m2,鋅肥1.5~2.0 kg/667 m2。施基肥后要翻耕、細耙,使土肥完全混合,做到施肥均勻,耙壓保墑。
雜草會同種植作物競爭養(yǎng)分和空間,除草對甜高粱正常出苗和生長極為重要。人工除草速度慢、周期長、效果差,并且需反復進行,使用化學除草劑是有效防除田間雜草的首選措施,因此,在甜高粱春播時段內(nèi),即4月中下旬至5月上旬,用50%異丙草·莠按250 mL/667 m2對水30 L/667 m2噴施于土壤表面,隨即鋪膜,10~15 d后即可人工或機械播種。用此方法一次用藥進行甜高粱的雜草防除,對莧科、藜科、禾本科的雜草防治效果可達95.0%以上,并且基本不影響甜高粱的生長發(fā)育,使用安全、方便、有效[11]。
由于冬春季干旱多風,春季氣溫回升速度快,土壤失水嚴重,因此,為了有效減少冬春季節(jié)土壤水分的散失,最大限度地保蓄土壤水分,提高土壤墑情,宜在土壤封凍前,即10月上旬—11月中旬進行秋季覆膜,而尚未進行秋季覆膜的地塊,應在早春進行頂凌覆膜或播種前邊整地邊覆膜,減少早春土壤水分蒸發(fā)。早覆膜可以提高土壤溫度,為甜高粱的播種和后期整齊出苗奠定良好的基礎[12]。目前生產(chǎn)上采用1XQM-120型旋耕覆土全鋪膜聯(lián)合作業(yè)機,與整地制墑所用同一種機械,一次性可完成施肥、旋耕、取土、鎮(zhèn)壓、覆膜、覆土及平整作業(yè),極大地提高了工作效率。
甜高粱種質(zhì)資源眾多,僅中國注冊的就有374份,資源分布于全國各地。我國的主要栽培品種有雅津系列、遼飼系列、醇甜2號、早熟1號、大力士等。在武威地區(qū)種植時,需因地制宜,目前推薦種植的品種有黑牛、大卡、BJ0602、BJ0603、大獎 1180、大獎 2180 等[13]。
甜高粱春播可以充分利用無霜期提高產(chǎn)量,當土壤耕層10cm處日平均地溫穩(wěn)定達到或超過10℃左右時即可播種。一般井水灌區(qū)、黃灌區(qū)為4月中旬,河水灌區(qū)為4月下旬。播種過早,地溫低,出苗較慢,而且氣溫不穩(wěn)定,苗期可能受到倒春寒的危害;在土壤環(huán)境不利時(如低溫高濕),易發(fā)生“粉種”“爛種”現(xiàn)象,造成缺苗;若播種過遲,就會造成生育期縮短,嚴重影響產(chǎn)量。因此,在生產(chǎn)上應做到低溫高濕看溫度,干旱無雨搶墑播種。
為不造成種子浪費,也不出現(xiàn)播種缺漏,目前采用點播器、單行的人工穴播機和甜高粱專用穴播機進行精量播種。穴播量2~3粒種子,播種深度2.5~3.0 cm為宜,播種量0.8~1.0 kg/667 m2。甜高粱專用穴播機是由甘肅省機械院與古浪農(nóng)機公司合作,利用手推式播種器,以輕型汽油機為動力,新研制的一種手扶式甜高粱多行播種機,其作業(yè)時工作平穩(wěn),振動小,噪音低,保證了播種精度,減少了勞動強度,降低了作業(yè)成本,提高了勞動效率。手扶式甜高粱多行播種機一次播種一膜4行,作業(yè)后空穴率為0.6%,穴粒數(shù)合格率為93.6%,膜下播種深度合格率為91.8%,穴位錯孔率為2.5%,相關指標均達到了穴播機作業(yè)質(zhì)量的規(guī)范要求。
采用覆膜平作穴播栽培方式。寬窄行種植,采用 120 cm寬的地膜,播種 4行,邊距 1、2、3、4行的間距、邊距分別為 10、25、50、25、10 cm,株距 15~20 cm,株數(shù)可達 8 300~11 000株 /667 m2[14]。
出苗后及時放出地膜下的幼苗,放苗時應遵循放苗口適宜,及時封嚴出苗孔的原則,起到保溫保濕,悶殺雜草的效果。
待苗長至2~3葉期時進行間苗,4~5葉期時定苗、除蘗,具體管理因品種用途而異。醇用型甜高粱在2~3葉期間苗,4~5葉期定苗,每穴留1株即可,為避免因分蘗造成養(yǎng)分消耗,影響主莖生長和糖分積累,應在苗期—拔節(jié)期多次掰除分蘗。飼用型甜高粱在栽培管理中無需間苗、定苗、除蘗,即可提高產(chǎn)量。
對未進行播前膜下除草的地塊或處理后尚未殺死的雜草,可進行人工拔除,人工除草需遵循除早、除小、除徹底的原則。在甜高粱生長季選用25%硝磺·莠去津懸浮劑200~250 mL/667 m2對水30.0 L/667 m2,使用1次,也可達到除草效果。在高粱3~5葉期,雜草2~4葉期莖葉噴霧處理,可防除高粱田闊葉雜草及部分禾本科雜草,如反枝莧、藜、埛麻、龍葵、馬唐、牛筋草、狗尾草、稗草。
植株達4~6葉期結合定苗進行第1次培土;當植株長至70 cm高時結合追肥進行大培土,培土高度20.0~25.0 cm為宜,有利于氣生根生長,提高抗倒伏能力。
土壤水分狀況越好,施肥量越大,肥效越好。施肥的種類和數(shù)量取決于土壤肥力、土壤類型和水分狀況。氮肥主要用作追肥,磷肥可以作為基肥一次性施入,鉀肥可追肥也可作為基肥。
1)在苗期,應根據(jù)降水情況、土壤墑情和植株長勢,適時澆頭水。苗期通常不進行灌溉,適當蹲苗有助于提高植株耐旱性。苗期一般情況下不追肥。
2)拔節(jié)期至喇叭口期,遇干旱需進行灌溉,結合灌水追施尿素10.0 kg/667 m2。當株高約1.5 m時,結合灌水進行第2次追肥,追施尿素15.0 kg/667 m2。全生育期灌水4~5次,每次灌水量約80 m3/667 m2。
3)多次刈割的地塊,每次收割之后及時灌水、追肥有利于莖葉再生,每次追施尿素10.0 kg/667 m2。
甜高粱抗倒伏能力強,但后期植株較高時灌水,還是要避開大風天氣,防止倒伏。
甜高粱抗病性較強,一般預防性殺菌劑即可防病。田間若發(fā)現(xiàn)少量病株,需及時拔除,隨土埋于地外。
甜高粱含糖量高,易受蚜蟲為害,危害甜高粱的蚜蟲有二叉蚜、高粱蚜、長管蚜等,主要寄生在葉片背面,初發(fā)期多發(fā)生在下部葉片,而后逐漸擴散向植株上部葉片,最終蟲體布滿整個葉背,并大量分泌蜜露,蜜露滴落于下部葉片和主莖,最終葉片呈現(xiàn)出油光發(fā)亮的現(xiàn)象,不利于植株光合作用的進行及正常生長,甚至造成葉片干枯。蚜蟲害發(fā)生嚴重年份其蚜株率達到66.4%。
防治蚜蟲的關鍵期是7月中下旬,此時如遇干旱少雨天氣,再加之高溫,極易造成蚜蟲偏重發(fā)生,應及時防治。大多數(shù)高粱品種對有機磷農(nóng)藥過敏,一般用以下藥劑防治:在苗期至成株期可用3%阿維高氯乳油 20~60 mL/667 m2,40%毒死蜱乳油10~30 mL/667 m2,10%吡蟲啉可濕性粉劑30~90 g/667 m2,根據(jù)植株大小任選一種藥劑和用量,對水30~90 kg/667 m2進行葉面噴霧防治。也可以用溴氰菊酯、殺滅菊酯、氯氰菊酯或無公害農(nóng)藥防治。
甜高粱蚜蟲發(fā)生之際,植株高大,人工噴藥比較困難,很難達到理想的防效,可引進多旋翼電動植保無人機TY-D10L,其最大農(nóng)藥有效荷載10kg,作業(yè)效率高,作業(yè)面積可達26 680~40 020 m2/h。10 kg水箱加70%吡蟲啉可濕性粉劑300 g,噴藥后7 d有蚜植株率為16.2%,單株蚜蟲數(shù)量平均為167頭,防治效果可達75.6%。
危害甜高粱的螟蟲主要有高粱條螟、玉米螟、桃蛀螟等,可為害心葉,也可鉆蛀到莖稈內(nèi)危害,抽穗后可擴散到穗部危害。氰戊菊酯和溴氰菊酯對防治心葉螟蟲效果較好;防治莖稈內(nèi)螟蟲為害,可在心葉處撒3~5粒5%辛硫磷顆粒防治;防治穗部螟蟲,用2.5%敵殺死1 200倍液噴施于穗部,也可用吡蟲啉噴殺。
醇用甜高粱于早霜來臨之前即9月下旬—10月上旬一次收獲即可。
5.2.1 收割期。用于青飼的收割期宜早,調(diào)制干草的可適當推遲;用于羊、兔等小型動物飼用較牛、馬、騾、驢等早收。飼用甜高粱的生長速度很快,產(chǎn)量和質(zhì)量變化也很快,粗蛋白、鈣、磷、氰化物含量隨生育期的延長下降,粗纖維含量增高。因此,適宜的收割期對于后期再次收割的產(chǎn)量、營養(yǎng)成分、牲口消化程度和飼用價值影響極大。在幼嫩期,粗蛋白含量高達20%,青飼料多汁爽口,粗纖維含量少;在近成熟期,粗蛋白含量降至7%或更低,飼草纖維含量增高,形成的青飼料粗糙而低質(zhì)。為避免飼草質(zhì)量降低,應該在其高度達150 cm左右時刈割。根據(jù)甜高粱營養(yǎng)成分的積累和變化規(guī)律,用作青飼料的最適收割期為拔節(jié)后期到抽穗期,因為此時具有產(chǎn)量高、適口性好、營養(yǎng)價值高、牲口易消化,氰化物含量低等特點。由于甜高粱營養(yǎng)成分隨著生育期變化,進入揚花期以后的甜高粱只能制作青貯飼料,不適宜用做青飼。
5.2.2 刈割次數(shù)。飼用甜高粱的刈割次數(shù)取決于播種時間、當?shù)刈匀粴夂驐l件、無霜期長短、灌溉條件及不同品種的生物學特性等[15]。一般來說,氣候溫暖濕潤、播種早、無霜期長、水肥條件好、管理水平高的地區(qū)可以適當多割幾次;氣候寒冷、生長季短、管理比較粗放的地區(qū)少割幾次。在河西地區(qū)作為青飼的飼用甜高粱可以刈割2~3次,作為青貯的一般刈割1次。根據(jù)不同飼養(yǎng)需求的實際情況及時刈割,飼草的飼喂價值可以提高。
5.2.3 留茬高度。甜高粱適時刈割可以刺激分蘗,為不影響產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的下降,當株高達1.2~1.5 m時要及時收割,以促進植株分蘗和營養(yǎng)積累。收割時的留茬高度,應根據(jù)飼用甜高粱的生物學特性、自然條件及管理水平而定。飼用甜高粱的再生主要依靠殘茬的分蘗和分枝,每次刈割不能留茬太低。刈割留茬要保證地面留有1~2個節(jié),一般留茬高度以10~15 cm為宜,以后每次刈割再向上增加2 cm,以利再生。機械收割時留茬高度15~20 cm,人工收割時留茬10~15 cm。若留茬過低易造成根部脫水枯死,影響再生。陰雨天收割易造爛根,因此不宜在雨天收割。
5.2.4 放牧利用。飼用甜高粱幼苗期氫氰酸含量較高,不宜放牧家畜,一般株高1 m以上再放牧;放牧前應該給家畜飼用一定的干草,盡量不要空腹放牧。播種時行距要加大,一般50~70 cm,方便動物采食,減少踩踏浪費。
5.2.5 青綠飼料。飼用甜高粱莖稈鮮嫩、富含糖分,甜而多汁,葉片柔軟,蛋白含量高,適口性好,宜2次收割,可整株直接用作青綠飼料飼喂,也可鍘成2~3 cm的草段飼喂。只要舍飼管理得當,甜高粱青草飼用價值很高,可以節(jié)約一定比例的精料,提高養(yǎng)殖效益。青飼利用率很高,但切碎后不宜久放,應盡快飼喂。粉碎加工時,氫氰酸會迅速轉化為氣體,從而降低氫氰酸的毒性。用作青綠飼料時刈割2次為佳,第1次刈割在7月中旬或株高達150.0 cm時收割,留茬高度約10.0 cm,收割后及時補充水肥;第2茬在9月下旬—10月上旬早霜來臨之前收割。
5.2.6 青貯飼料。飼用甜高粱植株高大,莖稈含糖量高,營養(yǎng)價值好,是理想的制作青貯的飼草作物。制作青貯能較長時間地保存甜高粱青草的養(yǎng)分,而且經(jīng)過發(fā)酵作用,產(chǎn)生大量乳酸和芳香物質(zhì),極大地提高了適口性、消化利用率[16]。
用作青貯飼料,宜收割一次,收獲時間在早霜來臨前即9月下旬—10月上旬,采用聯(lián)合收割機收獲,可一次完成刈割、粉碎、打包、裹膜青貯。甘肅省機械科學院新研制的自走式青貯飼料(飼用甜高粱)聯(lián)合收獲機組(由自走式聯(lián)合收獲機和自走式裹膜機組成),可完成田間裹包青貯聯(lián)合收獲作業(yè),適應于中小地塊、山地丘陵及南方水田作業(yè)。自走式甜高粱收獲機(割幅4 500 mm)、懸掛式收獲機(割幅1 250 mm)、懸掛式收獲機(割幅1 600 mm)、牽引式打捆機、懸掛式裹膜機和前裝組合等6種機型的系列產(chǎn)品,可根據(jù)需要任選。
5.2.7 干草制作。飼用甜高粱大規(guī)模干草制作國內(nèi)不多見,一般分收割、打包2個步驟,收割采用聯(lián)合收割機收獲,打包采用DB-60噸秸稈液壓打包機,配用動力:15 kW,臺時產(chǎn)量:4~5包,包質(zhì)量:100 kg,并自動包裝,而后運輸。
經(jīng)過多年的總結,武威市已基本形成農(nóng)機農(nóng)藝融合、適宜該地區(qū)甜高粱種植的高效標準化的栽培利用技術,為實現(xiàn)甜高粱種植的規(guī)模化與高效化提供了技術支撐,但要實現(xiàn)甜高粱從種到收的全程機械化集成,還需要進一步的努力。
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Integrated Technology of Large-Scale,Efficient Cultivation Management of Sweet Sorghum and its Harvesting and Utilization Based on Agricultural Machinery Coupled with Agronomy
WANG Zhi-he,TANG Tao-xia,ZHANG Xiao-ling,ZHANG Ya-ping,ZHANG Xiu-hua
(Gansu Provincial Academy of Agricultural Engineering Technology,Wuwei 733006,China)
This paper illustrates the integrated technology of large-scale,efficient cultivation management of sweet sorghum(Sorghum bicolorL.Moench)as well as its harvesting and utilization,which is based agricultural machinery in combination with agronomy.The integrated technology consists of field preparation and fertilization,planting methods,field management,pest control,and harvesting and utilization,which is developed on the basis of biological characteristics of sweet sorghum and features of mechanized production of it.This technology is applicable to well-water irrigation area,river-water irrigation area,and Yellow River irrigation area in Wuwei City;and is also suitable for other areas in Hexi with similar conditions.
Agricultural machinery and agronomy;Sweet sorghum;Harvest;Large-Scale;Cultivation techniques
S566.5
B
1673-6486-20170378
王致和,唐桃霞,張肖凌,張亞萍,張秀華.農(nóng)機農(nóng)藝融合下甜高粱規(guī)?;咝г耘喙芾砼c收割利用技術[J/OL].大麥與谷類科學,2017,34(5):33-37[2017-10-16].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20171016.0952.009.html.
2017-06-27
甘肅省科技重大專項計劃(1502JKDA006)。
王致和(1965—),男,研究員,主要從事特色經(jīng)濟作物新品種選育與高效栽培研究。E-mail:gswangzh@163.com。
*通訊作者:唐桃霞(1988—),女,研究實習員,主要從事特色經(jīng)濟作物新品種選育與高效栽培研究。E-mail:tangtaoxia@126.com。