李姝彤 鄭麗珍 趙 芳 高運(yùn)青 尚啟兵 徐東旭

（張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河北張家口 075000）

蕓豆是冀西北高寒區(qū)傳統(tǒng)種植的特色作物，也是救災(zāi)填閑、輪作倒茬及土地用養(yǎng)結(jié)合的優(yōu)勢作物[1]。該地區(qū)蕓豆因顆粒大、色澤鮮、光澤好而聞名，年種植面積達(dá)到2萬hm2，年產(chǎn)量4萬t以上，已成為當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)農(nóng)產(chǎn)品，在農(nóng)民增收、食品加工和農(nóng)產(chǎn)品出口中占有重要地位[2]。

針對(duì)冀西北蕓豆生產(chǎn)水平相對(duì)偏低，以及播種難、控草難、防病難、機(jī)收難等突出問題，開展了北斗導(dǎo)航智能技術(shù)支持下的覆膜機(jī)播結(jié)合膜下滴灌節(jié)水（旱地可忽略）、耘鋤中耕除草結(jié)合藥劑控草、植保無人機(jī)飛防或拖拉機(jī)背負(fù)式打藥機(jī)防控病蟲害、割曬機(jī)或起拔機(jī)收割、撿拾脫粒機(jī)收獲等核心技術(shù)研究，解決了多項(xiàng)制約蕓豆生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，集成了蕓豆全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)。

科技成果 “蕓豆全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)與集成”于2021年通過張家口市科學(xué)技術(shù)交流中心組織的成果評(píng)價(jià)［成果評(píng)價(jià)號(hào)：張科開評(píng)字（2021）第064號(hào)］，成果水平國內(nèi)領(lǐng)先（成果登記證書編號(hào)：20211877）。該項(xiàng)技術(shù)集成膜下滴灌節(jié)水、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，實(shí)現(xiàn)了品種、栽培、植保、田間管理與機(jī)械化作業(yè)有機(jī)結(jié)合并相互配套。新品種與新技術(shù)并推，每畝節(jié)本增效500元左右，顯著增加了農(nóng)民收入，對(duì)于助力鄉(xiāng)村振興和提升冀西北蕓豆機(jī)械化生產(chǎn)水平具有重要意義。

1 蕓豆全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)

1.1 選地與整地

適宜與裸燕麥、青飼玉米、蔬菜、馬鈴薯等作物輪作倒茬。結(jié)合播前藥劑控草，適時(shí)旋耕地，精細(xì)耙耱，做到土地平整、無殘留根茬，保證土壤墑情。

1.2 品種選擇

選用優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、直立適宜機(jī)械作業(yè)的蕓豆新品種冀張蕓2號(hào)和冀張蕓3號(hào)。

冀張蕓2號(hào)：春播生育期102 d。有限結(jié)莢習(xí)性，植株直立，株高45.5 cm左右，主莖分枝2.2個(gè)。葉卵圓形，花白色。單株結(jié)莢13.5個(gè)，莢長11.9 cm，劍形，成熟莢黃白色，單莢粒數(shù)4.2粒。籽粒長方形，種皮紅色有光澤，白臍，百粒重54.9 g左右。干籽粒粗蛋白含量28.64%，粗淀粉含量43.58%，粗脂肪含量1.21%。結(jié)莢集中，成熟一致不炸莢。該品種抗旱耐瘠，增產(chǎn)潛力大。

冀張蕓3號(hào)：春播生育期90 d。植株直立，株高45～55 cm，主莖分枝 2～4 個(gè)，單株莢數(shù) 15～30 個(gè)。 花白色，籽粒紅色，腎形，百粒重45 g左右，屬大粒品種。干籽粒粗淀粉含量47.54%，粗蛋白含量25.94%，粗脂肪含量1.36%。該品種適應(yīng)性廣，抗病性強(qiáng)，豐產(chǎn)性好。

1.3 種子包衣

使用包衣機(jī)對(duì)種子進(jìn)行包衣，預(yù)防病蟲害。優(yōu)選35%多·?！た藨腋》N衣劑，用藥量為1∶80。

1.4 覆膜機(jī)播

蕓豆適播期為小滿節(jié)氣前后，旱地或水地均可采用覆膜機(jī)播。拖拉機(jī)安裝北斗導(dǎo)航智能系統(tǒng)，可高質(zhì)量完成播種，并利于下一環(huán)節(jié)拖拉機(jī)入地作業(yè)。選用雙行或4行播種機(jī)均可，通過試驗(yàn)、調(diào)試與改裝播種機(jī)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多功能，同步完成平地、施肥、覆膜、鋪設(shè)滴灌毛管（旱地可忽略）、播種、覆土等6項(xiàng)作業(yè)。根據(jù)種子籽粒大小，改裝播種輪中的排種器；自主設(shè)計(jì)安裝直徑10 cm、長58 cm的平地防切膜裝置，利于平整土壤，有效避免播種輪切膜；采用懸掛倒鉤法改進(jìn)繁瑣復(fù)雜的播種機(jī)原有覆膜裝置，縮短換膜時(shí)間，提高工作效率；播種機(jī)上安裝滴灌毛管鋪設(shè)裝置。

播種時(shí)，復(fù)合肥倒入播種機(jī)前置施肥箱，畝施三元復(fù)合肥15～20 kg；覆黑膜種植，膜下鋪設(shè)滴灌毛管（旱地可忽略），膜寬70～80 cm；后置播種輪，播種行距 40～50 cm，株距 20～25 cm，穴播 2～3 粒；播種結(jié)束后鋪設(shè)滴灌主管道（旱地可忽略）。

1.5 機(jī)械中耕結(jié)合定向噴藥滅草

拖拉機(jī)牽引耘鋤中耕2～3次，一次鋤2行，既能發(fā)揮中耕作用，又能清除行間雜草，還能培土起壟，提高雨水和土壤養(yǎng)分利用率；上季秋翻地滅草效果在10%以上；播前畝噴施75～80 mL氟樂靈兌水15 kg淺旋或耕地后噴藥再耙耱，7 d后播種，對(duì)田間雜草防控效果較好；覆黑膜抑草防效在85%以上；篩選出15%乙羧氟草醚乳油+15%精穩(wěn)殺得乳油，或定向畝噴施100 mL滅草松+25 mL精喹禾靈兌水30 kg，除草效果較好。

1.6 膜下滴灌節(jié)水

膜下滴灌節(jié)水效果顯著，采用迷宮式滴灌帶，水分利用率高達(dá)95%。開花前與鼓粒期滴灌施入適量水溶肥及硼、鉬等微肥，可提高蕓豆品質(zhì)與產(chǎn)量。研究表明，蕓豆初花期追肥比鼓粒期追肥增產(chǎn)15.1%；開花期到灌漿期這一階段耗水量最多，占全生育期耗水量的1/2以上。因此，在鼓粒期及時(shí)灌水，可以促進(jìn)籽粒灌漿，達(dá)到增加產(chǎn)量的目的[3]。

1.7 機(jī)械防控病蟲害

蕓豆常見病害為普通細(xì)菌性疫病，有蟲害發(fā)生時(shí)要及時(shí)防控，盡量做到統(tǒng)防統(tǒng)治。播種6周后，選用氯溴異氰尿酸或72%農(nóng)用鏈霉素可溶性粉劑+50%福美雙可濕性粉兌水混合噴霧，進(jìn)行第1次防控普通細(xì)菌性疫病，采用植保無人機(jī)或拖拉機(jī)背負(fù)式打藥機(jī)進(jìn)行噴藥，打藥機(jī)安裝智能系統(tǒng)，植保無人機(jī)噴幅5 m，打藥機(jī)噴幅8～12 m；第2次防控視田間長勢，適宜防控時(shí)間為第1次防控后7～20 d，如田間已封壟拖拉機(jī)無法作業(yè)，可采用植保無人機(jī)飛防。為保證防控效果，中午烈日下或陰雨天不宜噴藥。

1.8 分段機(jī)收

1.8.1 機(jī)械收割 采用機(jī)械起拔和機(jī)械割曬2種收割方式，機(jī)械起拔僅適于裸地種植，機(jī)械割曬適于裸地或覆膜種植。

（1）機(jī)械起拔。拖拉機(jī)牽引起拔機(jī)作業(yè)，2根四棱錳鋼方軸入土下5 cm反向于動(dòng)力機(jī)車行駛方向高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)整株拔起4行蕓豆，然后由輸送帶集成1行鋪放到地面上。為避免裂莢落粒，80%蕓豆成熟時(shí)，于清晨、傍晚或陰天，盡量在蕓豆植株或莢果潮濕時(shí)起拔。

（2）機(jī)械割曬。使用窄輪距拖拉機(jī)牽引雙行割曬機(jī)收割，割曬機(jī)割刀入土割斷蕓豆植株根部并保持直立，完成后熟。為避免裂莢落粒，當(dāng)80%蕓豆成熟時(shí)即可收割。

1.8.2 機(jī)械脫粒 割倒或起拔后的蕓豆植株與莢果自然晾干后，使用自走式或拖拉機(jī)牽引撿拾脫粒機(jī)一次性完成撿拾、脫粒、裝包作業(yè)。由撿禾器撿拾蕓豆植株并輸送到脫粒裝置，完成脫粒清選裝包。

2 經(jīng)濟(jì)效益分析

2.1 促進(jìn)增產(chǎn)增收

本項(xiàng)技術(shù)適于蕓豆機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；c產(chǎn)業(yè)化種植。2020年9月17日，張家口市科學(xué)技術(shù)局組織有關(guān)專家組成測試組，在張北縣二臺(tái)鎮(zhèn)王家村200畝蕓豆示范田，對(duì)蕓豆輕簡高效全程機(jī)械作業(yè)技術(shù)進(jìn)行了田間檢測，專家組考察了示范現(xiàn)場，取樣調(diào)查相關(guān)數(shù)據(jù)，檢測結(jié)果為畝產(chǎn)240.12 kg（表1），按蕓豆時(shí)價(jià)8.5元/kg計(jì)，畝收入2 041元。

表1 蕓豆輕簡化技術(shù)田間檢測結(jié)果

2.2 節(jié)本增效顯著

覆膜機(jī)播結(jié)合膜下滴灌節(jié)水、耘鋤中耕除草結(jié)合藥劑控草、植保無人機(jī)飛防或拖拉機(jī)背負(fù)式打藥機(jī)防控病蟲害、割曬機(jī)或起拔機(jī)收割、撿拾脫粒機(jī)收獲等機(jī)械作業(yè)可比人工節(jié)約生產(chǎn)成本320元/畝以上（表2）。

表2 機(jī)械作業(yè)與人工作業(yè)成本對(duì)比（單位：元/畝）

3 應(yīng)用前景

蕓豆輕簡高效全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用，增產(chǎn)增收、節(jié)本增效顯著，能夠促進(jìn)蕓豆產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。適宜冀西北壩上高寒冷涼區(qū)及山西、內(nèi)蒙等類似生態(tài)區(qū)大面積推廣應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)的科技投資收益率為4.13，科研投資收益率為7.54，經(jīng)濟(jì)效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。