花生是一種糧油兼用的農(nóng)產(chǎn)品?;ㄉ鷨挝幻娣e脂肪和蛋白質產(chǎn)量較高,一般情況下均高于油菜籽,單位面積油產(chǎn)量相當于大豆的4倍,蛋白質產(chǎn)量與大豆相當。種植花生畝產(chǎn)值在3000元左右,畝純收益超1000元。與我國其他產(chǎn)區(qū)相比,廣東、廣西等華南區(qū)域花生上市能夠提早或延后1至2個月,具有良好的內(nèi)循環(huán)市場條件。由于市場需求強勁,種植花生經(jīng)濟效益好,農(nóng)民種植花生的積極性較高。
我國是世界上最大的花生生產(chǎn)國和消費國,在品種選育、高產(chǎn)栽培及相關領域均處于世界先進水平?;ㄉ梢哉f是我國全產(chǎn)業(yè)鏈均能自主可控的農(nóng)產(chǎn)品。盡管2022年我國花生產(chǎn)量達到1832萬噸,居油料作物之首,當年中國花生進口數(shù)量卻高達66.7萬噸,出口數(shù)量只有9.6萬噸,花生凈進口數(shù)量相當于江西省花生年度總產(chǎn)量。面對龐大的需求缺口,推進花生擴面積提單產(chǎn)迫在眉睫,對保障我國糧油安全具有重要意義。
研發(fā)應用新型間套作技術是花生擴面積的主要途徑
花生擴面積的主要困難是作物爭地矛盾突出。我國素有“七山一水二分田”之說,糧油糖生育期重疊,按照常規(guī)的栽培技術,擴大花生種植面積勢必影響其他作物的種植面積。花生是豆科植物,具有生物固氮功能,生育期120天左右,有的品種生育期只有90天,因此比較適合間套作。
常規(guī)的作物間套作栽培技術并不利于實現(xiàn)花生和其他作物的雙豐收。按照常規(guī)高產(chǎn)栽培技術種植的玉米、甘蔗、木薯等作物間套作花生,由于蔭蔽、不適合機械化操作等原因,一是影響花生的正常生長發(fā)育,花生難以獲得高產(chǎn);二是由于不能全程機械化栽培,生產(chǎn)成本高,難以大面積推廣應用。因此,研發(fā)實現(xiàn)糧油糖作物協(xié)調發(fā)展的新型作物間套作技術,成為花生擴面積的主要途徑。
山東省農(nóng)業(yè)科學院萬書波研究員團隊,歷經(jīng)9年,研發(fā)出花生帶狀輪作復合種植技術。該項技術集成了花生與玉米、谷子、高粱、油葵等作物帶狀復合栽培,通過改善通風透光條件和作物邊際效應,實現(xiàn)了糧油同步增產(chǎn)、均衡增產(chǎn),在我國各花生產(chǎn)區(qū)均有良好的推廣應用前景。
筆者帶領團隊成員歷經(jīng)15年創(chuàng)建了“甘蔗寬行叢生栽培套種花生技術”。該項技術的主要創(chuàng)新點有3點:①甘蔗平均行距從常規(guī)的1.2米擴寬到1.8米;②甘蔗等行距改為寬窄行,寬行最寬到3.1米,窄行最窄到0.5米;③蔗莖分布從原來的均勻分散變?yōu)槿宄蓞?,抗倒伏能力增強。該項技術通過穩(wěn)定甘蔗有效莖數(shù)提高單莖重技術路線獲得甘蔗高產(chǎn),同時利用甘蔗寬行種植4行或6行花生,實現(xiàn)了甘蔗單產(chǎn)不降低,畝產(chǎn)干花生100至200公斤,畝增花生油35至70公斤的糖油雙豐收。我國甘蔗面積約2000萬畝,如果有50%的甘蔗地采用寬行叢生栽培,相當于新增483萬畝耕地用于套種花生、大豆等作物。
新型間套作技術不僅能擴大花生面積,還能利用花生的生物固氮和秸稈還地培肥地力,結合肥料在土壤中的立體利用,可大幅度減少化肥用量,對推動農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展有重要作用。
農(nóng)業(yè)科技數(shù)字化升級助力花生單產(chǎn)提高
2024年8月,中共中央、國務院印發(fā)的《關于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型的意見》提出,“加快數(shù)字化綠色化協(xié)同轉型發(fā)展,推進產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化同綠色化的深度融合”。這也為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新指明了方向。當前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革如火如荼,花生等農(nóng)作物的良種良法創(chuàng)制與應用的數(shù)字化轉型刻不容緩。
數(shù)字化升級的實質就是軟件化。第一,科技人員要具備編程思維和編程能力,實現(xiàn)研究工具軟件化。具備開發(fā)和利用軟件工具分析生物信息、實驗試驗數(shù)據(jù)和天氣土壤等環(huán)境數(shù)據(jù)的能力,提高新品種新技術的創(chuàng)制效率。第二,良種良法的推廣應用需要軟件化。良種良法推廣過程中經(jīng)常遇到的問題是技術措施不到位,其原因包括對技術措施的不理解和沒有及時實施等。由于農(nóng)作物產(chǎn)量和品質受到品種、栽培技術、天氣、土壤、生產(chǎn)工具等大量可控、不可控因素的影響,只有栽培技術規(guī)程實現(xiàn)軟件化,才能讓廣大種植戶更好地掌握和使用專家制定的栽培技術規(guī)程或標準,才能讓種植戶變成專家??梢?,軟件化是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化、智能化和標準化的重要途徑。
花生良種良法的軟件化大幅度提高了花生的產(chǎn)量和品質,減少了化肥用量。肥料是農(nóng)作物生長的“糧食”。長期以來,由于農(nóng)民沒有掌握科學施肥方法,一直存在盲目、過量或不足等問題。施肥不當不僅增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,有時還會導致農(nóng)作物減產(chǎn)、品質下降,造成不同程度的面源污染。例如,某花生種植大戶承包了1000多畝地種花生,憑經(jīng)驗只施用了足夠的氮磷鉀復合肥,種出的花生大部分空果,造成嚴重減產(chǎn)。筆者帶領團隊成員針對施肥方式不科學、用量不準確的問題,歷經(jīng)多年研究,創(chuàng)制出“花生智能測土配方結莢區(qū)集中施肥技術”。該技術的核心是運用Python語言自主研發(fā)出作物測土配方施肥軟件,能根據(jù)土壤供肥能力和作物營養(yǎng)需求等方面的參數(shù),快速準確計算出所需肥料的種類和數(shù)量,實現(xiàn)了精準施肥;比常規(guī)栽培減少復合肥用量可達40%,單產(chǎn)提高30%以上,籽仁含油量提高1.3至2.0個百分點,解決了花生莢果不充實甚至空果導致嚴重減產(chǎn)這一長期困擾花生產(chǎn)業(yè)的難題。該軟件還可用于甘蔗、水稻、玉米、大豆、油菜、小麥等作物的精準施肥配方計算,是作物測土配方施肥技術的數(shù)字化升級。筆者還開發(fā)出花生、甘蔗相關的栽培技術指導軟件,并在科研和生產(chǎn)中得到應用,在作物栽培技術數(shù)字化升級方面作了初步嘗試。