適用旱地麥—豆輪作模式下的高效種養技術探析
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摘要 小麥、大豆等糧食作物比較效益低、收益水平低,農民種糧積極性不高。為保障糧食生產安全,提升單位面積糧食產出綜合經濟效益,近年來湖北省潛江市進行了小麥—大豆輪作模式下套種半夏、散養豆天蛾幼蟲的適用性研究,形成了一套旱地麥—豆輪作模式下的高效種養技術,綜合種養產值56 600~111 000元/hm2,是傳統麥—豆模式產值的2.1~4.1倍。
關鍵詞 小麥;大豆;旱地;輪作;高效種養
中圖分類號 S512.1;S565.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2019)11-0039-03
按照“提質增效轉方式,穩糧增收可持續”農業工作總要求[1],破解糧食主產區農民收入增長較慢、差距較大、增收基礎薄弱、增收途徑不暢難題的決勝法寶還是壯大農業自身、提高農業造血能力、為農民增收提供更好的平臺。湖北省潛江市發展“蝦稻共作”模式的成功經驗在湖北全省乃至湖南、江西、安徽等地推廣,近66.7萬hm2蝦、稻共作在推動水稻產區、水網湖區產業振興的同時,也拉大了與旱作糧產區的收入差距。如何在保障小麥、大豆等重要農產品有效供給的前提下,轉方式、調結構,增加銷路好、品質高、市場缺的優質農產品生產,對保障旱作農業可持續穩定發展具有重要的作用和顯著的社會現實意義。
小麥—大豆模式是潛江市旱地主栽模式,尤其是漢江洲灘大豆以高蛋白、上市早而聞名,有“六月爆”之稱。潛半夏是潛江特產,以旱地砂壤地野生半夏品質最佳。豆天蛾幼蟲(豆蟲)是以食豆葉、喝甘露為生的一種高蛋白軟體小動物,營養價值高,市場前景廣闊。野生半夏春夏季生長有小麥、大豆田半陰半陽的溫光環境,田間采挖多在大豆作物收獲后的9月、10月進行,野生豆天蛾又以大豆生育后期活動最盛,小麥、大豆、半夏和豆天蛾幼蟲在本生態區域耕作環境下和諧共生并相互依存,具備實施綜合種養開發的理論基礎,也切合發展農業資源關系緊密、地域特征明顯型現代農業的內涵特征及發展趨勢[2]。近幾年來,通過開展麥—豆栽培模式下套種潛半夏、散養豆天蛾的適用性研究,形成了一套較為成熟的旱作麥—豆模式下的高效種養實用技術,以期為糧食主產區農業可持續健康發展提供參考。
1 品種特性
1.1 小麥
小麥(Triticum aestivum L.)是國家三大糧食作物之一,在糧食生產中占有十分重要的地位。“十二五”期間,湖北省小麥生產繼續保持恢復性發展態勢,種植面積、單產和總產逐年提高,對提高全省糧食總產發揮了重要作用[3]。潛江市是全國糧食生產大縣,是江漢平原弱筋專用小麥優勢區,小麥以半冬性品種和半冬偏春性品種為主,株型較緊湊,分蘗力較強,成穗率高,抗寒性、抗倒性較強,綜合抗病性好,后期熟相好,豐產性好,適合機械化收獲。一般在10月下旬至11月初播種,翌年5月中下旬收獲,產量達5 250 kg/hm2。
1.2 大豆
大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)是我國的傳統食品和非常重要的保健食品,是人類食品中植物蛋白和植物油脂的主要來源。大豆的共生固氮等作用有培肥土壤、改善土壤理化性狀的效果,是多種作物的良好前茬和培養地力的好茬口。長江流域屬多熟大豆區,適應不同耕作制、不同氣候條件的大豆栽培要求,蛋白質含量高是本區大豆的顯著特點[4]。江漢平原6.7萬hm2旱作大豆栽培主要依賴自然降雨,6—7月梅雨期間的降雨多寡直接決定大豆單產水平,極端性的漬澇或者干旱脅迫,會導致大豆產量均出現明顯下降趨勢[5]。潛江市及周邊地區麥后茬大豆多集中在5月下旬搶墑播種,至8月中旬成熟收獲,大豆全生育期90 d以內,大豆高產水平產量在3 000 kg/hm2以上。
1.3 半夏
半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit.)在全國多省廣泛分布,以湖北省潛江市“潛半夏”、山東省菏澤市“西和半夏”、河南省唐河縣“唐半夏”、貴州省“赫章半夏”、四川省“川半夏”等聞名遐邇,成為行銷海內外的名貴中草藥。半夏喜半陰半陽環境,適宜生長在濕潤肥沃、土層深厚、pH值6.2~7.5的砂壤土中[6],酸堿度以中性為優。8~10 ℃時半夏球莖萌芽生長,15~26 ℃是最適宜生長溫度,30 ℃以上生長緩慢,超過35 ℃時地上部分死亡。潛江地區野生半夏球莖萌芽在驚蟄節氣前后,每年主要分春(3月下旬至6月上旬)、夏(6月上中旬至8月下旬)、秋冬季(9月上中旬至11月下旬)平均可完成3次“出苗—倒苗”完全生長周期,小麥、大豆收獲前后和小麥冬種前后是半夏地上部分進入枯萎期的主要階段。半夏種莖、珠芽理論膨大增重系數為20,有關人工栽培高產報道的種莖播種量900 kg/hm2,投入產出增重比在10倍以上。野生半夏在莊稼地生長繁衍,是珠芽、種子需借助人類生產活動埋入土中,為種子傳播、生根發芽創造有利條件[7]。從野生半夏對土壤養分需求和促進耕地可持續利用角度,半夏與禾本科植物和豆科植物輪作是優選[8]。
1.4 豆天蛾
豆天蛾(Clanis bilineata)主要分布于我國黃淮流域和長江流域及華南地區,主要寄主植物有大豆、綠豆等。豆天蛾幼蟲及蛹體內富含蛋白質、氨基酸和脂肪等營養物質,屬于優質完全蛋白質昆蟲[9],有著極高的開發利用價值。近年來,隨著人們對綠色昆蟲資源食品需求的提高,豆天蛾市場活躍,產業化發展趨勢日趨明顯,經濟收入和生態效益可觀。豆天蛾成蟲有喜食花蜜的習性,對黑光燈有較強趨性。初孵幼蟲有背光性,1~2齡幼蟲一般不轉株為害,3~4齡因食量增大有轉株為害習性,嚴重時可將豆株吃成光桿,使之不能結莢。在豆天蛾化蛹和羽化期間,如果雨水適中、分布均勻,發生就重;雨水過多,則發生期推遲;天氣干旱不利于豆天蛾發生。據潛江市2015—2018年豆天蛾發生規律系統監測,江漢平原生態條件下豆天蛾每年只有1次明顯的蛾盛期,集中在6月20日至7月2日;6月27日前后出現蛾高峰期,高峰期3~4 d,雌性、雄性蛾量比例約為4∶1。田間系統調查,蟲卵孵化期7~9 d,幼蟲期31 d,7月下旬至8月上旬是高齡幼蟲為害盛期,中等發生程度下的豆天蛾田間正常蟲量基數約為1.5頭/m2,到8月中旬大豆集中成熟后老熟幼蟲陸續入土蟄伏,翌年5月中下旬早熟蛹羽化成成蟲。 2 關鍵種養技術
2.1 茬口安排
小麥和半夏于10月下旬適墑同期播種,翌年5月20日前后小麥機械化收割,秸稈作全量還田處理。大豆于5月下旬搶墑免耕機械條播,7月中下旬擇期移植人工繁殖豆天蛾低齡幼蟲至豆田散養,8月上旬分批次人工捕捉上市。8月中旬大豆收割后,保留田間雜草和再生豆苗,9月、10月選雨后晴好天氣分期次進行半夏選擇性采挖上市。
2.2 耕地質量要求
旱作耕地選擇要求適合機械化作業,地勢平坦,遠離工業園區和城市污染源,土壤環境質量符合《土壤環境質量標準》(GB 15618—2008)。種植無公害小麥、大豆、半夏的土壤條件必須符合國家規定的標準,要求耕層疏松深厚、土壤肥沃、有機質豐富,且具較好的排水、保水性能。
2.3 種養管理
2.3.1 小麥。提倡進行機械化條播,確保田間小麥群體結構合理均勻,以實現中后期麥田陰陽小環境的相對一致性。麥田化學除草要徹底,防止后期草害嚴重而影響半夏春季正常生長。小麥秸稈實行全量還田,既起到提升土壤有機質的作用,又創造了一定的遮蔭環境,彌補大豆在形成一定生物量之前田間遮蔭條件的不足。
2.3.2 半夏。半夏在麥—豆輪作的半自然環境下生長發育,除人為地適當提高種群數量外,應盡量減少人工干預,以保持其野生習性。群體密度過大會造成根腐病、病毒病、葉斑病等主要病害流行而嚴重減產,并造成土傳病害發生基數逐年累加。以目標商品采收產量750 kg/hm2,冬季適播量以150 kg/hm2為宜,播種前要嚴格進行種苗浸種殺菌和大田消毒處理。半夏喜鉀,在小麥、大豆配方施肥的基礎上,K2O施用量應增加15.0~22.5 kg/hm2。9月半夏出苗后搶雨后墑情適當追施尿素并葉面噴施磷酸二氫鉀液肥,促進幼苗生長和球莖快速膨大。菜青蟲(5月下旬至6月、9月)、紅天蛾(5月中旬至7月中旬)、芋雙線天蛾(8月至9月)是危害半夏的主要害蟲,防治時以黑光燈誘殺為主、藥劑處理為輔。半夏夏季易感染病毒病,高濕多雨易引起球莖腐爛,要加強田間監測,及時拔除病株,清溝濾漬,并對病株周圍土壤噴灑3%~5%生石灰水消毒。
2.3.3 大豆。應選擇生育期適中、蛋白質含量高、生物產量高的大豆品種種植,播種采取免耕機條播方式進行,栽植密度45萬~50萬株/hm2,推薦施肥量為純N 90 kg/hm2、P2O5 67.5 kg/hm2和K2O 90.0 kg/hm2。豆田除草以化學防除禾本科雜草為主,人工劃鋤防闊葉雜草為輔。要根據大豆品種生育特性,分類進行化學調控,合理進行肥水管理。大豆機械收獲后,保留田間雜草和再生豆苗,為9月半夏幼苗生長提供一定的蔭蔽小環境。豆天蛾純自然繁養的,6月20日后豆田禁用殺蟲劑,尤其是菊酯類農藥,6月下旬至7月上旬豆天蛾蛾盛期禁開黑光燈;人工放養豆天蛾幼蟲的,投放幼蟲10 d前對豆田進行1次徹底除蟲、殺菌處理,對螞蟻、蜂類、鳥類、蜘蛛、步甲等豆天蛾幼蟲天敵進行誘殺、藥殺以及趨避處理,對大豆莖葉進行霜霉病、銹病預防處理,對豆田進行硫酸鏈霉素消毒處理,7月10日前后黑光燈正常開燈,誘殺天蛾類、夜蛾類、金龜子、地老虎等成蟲,直至9月末結束。
2.3.4 豆天蛾幼蟲。人工養殖主要分幼蟲養殖網棚建設、老熟幼蟲導入、土壤水分管理、誘殺天敵、大豆播種、豆天蛾羽化至低齡幼蟲期管理和2~3齡期幼蟲投放大田散養等技術環節[10]。低齡幼蟲投放大田散養的密度以10萬頭/hm2為宜[11],投放時間把握上要盡量避免短期內有明顯的強對流暴雨天氣。潛江市歷年7月下旬降雨概率偏低[5],此期豆天蛾幼蟲投放最為安全,時機也較為有利。
3 效益分析
傳統的小麥、大豆輪作模式產值為27 000元/hm2,其中小麥產量為5 250 kg/hm2,產值為12 000元;大豆產量為3 000 kg/hm2,產值15 000元。在傳統模式上增加半夏、豆天蛾綜合種養環節,小麥產值不減,為12 000元/hm2;大豆產量略減,為2 500 kg/hm2,產值為12 500元;半夏產量為750 kg/hm2,產值為22 500元;豆天蛾幼蟲產量為120~800 kg/hm2,產值為9 600~64 000元;總產值為56 600~111 000元/hm2,是傳統麥、豆輪作模式產值的2.1~4.1倍。
4 存在的問題
小麥、大豆作為旱地綜合種養開發模式中穩基礎的產業,要積極正面宣傳引導,既要防范因品種收益的差異顯著性而出現大面積棄糧作的現象發生,又要防范可能出現的半夏種苗、豆天蛾幼蟲種苗市場炒作行為而發生群體性坑農、害農、傷農事件。
半夏在良種培育、人工栽培、病蟲害防治等方面以及豆天蛾在如何提高孵化成活率、趨避天敵、預防病菌感染、降低人工捉蟲成本等方面,還面臨不少技術難題需要研究解決,有關配套管理技術還需要在實踐中進一步完善和豐富。
5 建議
研究本著野生半夏恢復保護與適度開發原則,以小麥播幅不減、產量不降為前提,實現人工干預下的野生半夏合理種群數量和一定商品經濟效益,不刻意追求半夏經濟產量,將投入產出比定在1∶6的中等水平;且種苗投入量150 kg/hm2也明顯偏低,對防范野生半夏因過度商品采挖或者大量栽培用種而出現資源嚴重潰乏,實現野生半夏產業生態可持續發展具有一定的前瞻性和較強的現實指導意義。
旱地糧產區高效農業開發工作應該引起各級各地高度重視,在政策、項目、資金、技術、培訓等方面加大傾斜和支持力度,要積極培育和延伸產業鏈,強化市場監管,規范市場流通,實現旱地現代農業創新式、跨越式發展。
6 參考文獻
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作者簡介 楊冰(1973-),女,湖北潛江人,農藝師,從事大豆栽培技術研究工作。
收稿日期 2019-03-06
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