不同播種技術對大豆植株生長及產量的影響

趙淑華

(高唐縣農機綜合服務中心,山東 高唐 252800)

0 引言

大豆在我國種植范圍很廣,尤其在北方地區、黃淮地區種植很多,山東省種植大豆為夏大豆,多采用與冬小麥輪作換茬的種植模式,無霜期120～160 d,一年一熟,一般于6月中旬播種,9月下旬至10月初收獲。大豆不僅是重要的油料作物,而且營養豐富,其富含蛋白質、礦物質、維生素等營養物質,大豆在人們的日常飲食中十分常見。近年來,我國大豆品種和栽培農藝實現快速進步,為大豆產業的發展打下了堅實的基礎。在農業機械化技術快速應用的趨勢下,大豆產業也逐漸向著全程機械化發展。由于大豆種子近球形,規則性好、種子顆粒均勻,十分適合機械化播種,利用大豆播種機作業具有高效、優質的特征,正逐漸被廣大農民所接受。隨著市場上播種機種類的豐富,不同播種機在農業生產中應用的效果也存在明顯差異,結合不同播種技術分析適宜大豆播種的合理機型和模式十分必要。

1 研究價值與研究情況

播種是大豆生產的基礎工作,是大豆穩產高產的重要保障因素之一,在現階段農業生產過程中,不同地區受到種植習慣、大豆品種、密植程度、地形地勢等多種因素影響,使用的播種機技術也存在很大差異。由于近年來大豆產業的發展和戰略地位上升,大豆生產的合理性與最終產量受到了社會各界的廣泛關注,通過對比不同大豆播種技術,分析影響大豆產量和產出品質的播種因素,對于優化農業生產模式、匹配農機農藝特征、挖掘大豆產業潛力具有積極促進作用[1-2]。周雪[3]以東北大豆作為研究對象,設計了在條播、勻播方式下的三種播種密度試驗,研究反枝莧密度,證實了高密度勻播能有效降低反枝莧量,勻播大豆單種時較條播增產1.0%～8.6%,說明高密度勻播有利于降低雜草影響,提高產量;尹陽陽[4]針對黃淮海地區大豆產業特征,采用裂區設計試驗,在免耕覆秸條件下,解析高產品種形態和生理性狀,探明高產品種的株型特點,證實了增密播種后收獲株數的增加有利于群體產量的增加,證實了免耕播種作業模式對于大豆產業增產增收的積極效果。

2 大豆播種技術及特征

在現代化的大豆生產過程中,機械播種已經廣泛替代了傳統的人工播種模式,形成了眾多播種技術體系,以適應不同播種形式的要求。現階段,大豆播種應用的技術方式包括機械撒播、機械條播、機械穴播、機械精播、鋪膜精播、免耕播種等幾類。

2.1 機械撒播

撒播是最傳統的農業播種模式,機械撒播是參照人工撒播的方式設計生產的播種機產品,其功能是根據預設的播種量將大豆種子撒布于耕地表面,然后進行覆蓋、壓實,屬于最傳統的機械播種方式。撒播機播種時,機器內部產生振動,使種子依靠自重從箱底部落下,落下的種子進入撒播輪,隨著撒播輪的離心轉動撒落于耕地表面。與新技術相比,撒播后大豆植株生長不均勻,播種間距、播種深度、覆蓋質量均存在較大差異,導致平均播種質量較差,現階段在大豆播種方面使用較少。

2.2 機械條播

機械條播作業在現代化生產中應用較多,其在一定時期做為大豆播種的主要形式,特點是能將大豆種子播撒在規定的行距范圍內,與機械撒播相比,條播更能保證播種深度和覆蓋可靠性,播種均勻性更好,條播后的大豆植株生長更均勻。在條播機工作時,首先利用開溝器沿與行駛方向平行的方向開出種溝,同時與開溝器配套的排種器位于開溝器后方上側,能將種箱內的種子依次排出,利用輸種管使種子落到種溝的適宜位置。此外,條播播種還能實現同步施肥,播種施肥后,利用覆土鎮壓裝置覆蓋土壤并壓實地表,機械條播的優勢是播種效率高、購機成本相對較低,但其僅能保證大豆的行距均勻性,不能保證株距均勻,不利于大豆均衡生長。

2.3 機械穴播

機械穴播是在條播的基礎上進行的優化,也稱為點播播種,其特點是能將大豆種子按照一定規律投入種穴內,與條播播種相比其不僅能保證行距均勻性,還能保證穴距、穴粒數精準,在大豆苗期和中期能有效減少田間工作量,有利于充分利用土壤肥力、灌溉水資源、光照資源,實現植株均衡生長,通過合理設計穴距和種穴位置,能形成多種形式的種穴排列規律,有利于抑制耕地雜草生長,并提高中耕除草效率,在一定程度上優化了大豆生產的后期工作模式,有利于近一步提高大豆產量并節約播種過程的種子使用量。

2.4 機械精播

機械精播主要是在排種器基礎上的一次技術變革,精量播種機與傳統的機械式播種機相比,采用了更為先進的排種器技術,其中以氣力式高速排種器為代表,這類播種機十分適合與形狀規則、大小均勻的大豆種子配套使用,能精確控制每穴播種的種子數,先進的精量播種機能實現每穴播種一粒種子,既保證播種過程的行距、株距,又能利用最低的播種量實現最大產量,十分適合大豆生產的大面積農田使用,其節本增效效果十分明顯。此外,利用精量播種的大豆農田基本不需要在苗期進行人工間苗,同時,種子的發芽率很高,并有利于預防病蟲草害威脅,能更好保障穩產、高產,其缺點是購機成本較高、機械精密性較高導致后期使用維護成本較高。

2.5 鋪膜精播

鋪膜精播主要適用于地溫不足或干旱半干旱地區,其特點是在大豆播種的同時,在地表覆蓋一層塑料薄膜,種子萌發出苗后,幼苗逐漸長出膜外,而根系仍在膜下方受到保護,鋪膜播種的優點在于能有效提高并保持地溫,減少土壤內部的水分蒸發,并充分利用自然降水。優化大豆作物的光照條件,提高光照利用率,同時減少地表凈流等水土流失問題,還能抑制地表雜草生長?，F階段,鋪膜播種的各類十分齊全,具有精量播種特點,鋪膜質量得到更好保障,對于塑料薄膜的展平、抗破損能力持續提升,鋪膜平整度得到顯著提高。鋪膜精播的缺點是在大豆萌發后需人工進行破膜,以保證植株長出膜外,人工工作量較大,會增加生產成本。

2.6 免耕播種

免耕播種近年來在我國得到了大面積的推廣應用,主要通過免耕播種機完成播種作業,播種過程的特征是采用少耕或免耕的模式,同時充分利用大豆秸稈覆蓋地表,播種時種溝深度僅2～3 cm,需以種子可靠覆蓋壓實,再在地表覆蓋一層大豆秸稈,這種作業模式具有以下優點:一是能顯著培肥地力,通過作物秸稈降解作用提高耕地表層土壤的有機質含量,并減少自然降水對地面的沖刷,使耕地逐漸形成更好的下層水庫,為大豆生產創造有利的耕地條件。二是能有效抵抗干旱,地表覆蓋的秸稈能有效阻擋陽光直射土壤,減少地表水分蒸發,同時免耕、少耕的作業模式由于較少的翻動土壤,耕層內的水分損失減少,有利于形成較好的抗旱效果。 應用免耕播種技術并持續3～5年,可產生較為明顯的增產增收效果。

3 影響大豆產量的因素

3.1 播種密度

在現代化農業生產中,合理密植已成為生產的主要趨勢之一,密植的質量成為影響大豆產量的關鍵因素。播種機如何適應不同品種、不同特性的大豆種子,利用播種為大豆植株后期生長和產量提升創造有利條件。從現階段大豆播種推廣的趨勢,單壟單行的模式逐漸被大壟雙行的模式所替代,這要求播種機技術也向大壟雙行轉型,通常大壟雙行密植的模式植株的密度為30萬～35萬株·hm-2,密度過小導致植株稀疏而引起產量下降,密度過大植株生長不茂盛、大豆品質降低,經濟效益也隨之降低。

3.2 播種量

播種量是單位面積播種種子的數量,播種機的播種量直接影響大豆最終產量,播種量與播種密度呈正相關關系,但播種量同時又涉及到更多細分因素,播種量可分為有效播種量和播種損失量,有效播種量是指能生根發芽并最終產出大豆的種子數量,播種損失量包括不發芽種子量、破損種子量等,可見有效播種量受播種損失量影響很大,這關系到播種機排種器技術的先進性,例如,選用氣力式排種器,種子破損量明顯降低,同時也避免出現一穴多種等問題,能顯著提高有效播種比例。

3.3 播種質量

播種質量主要是指播種過程中的各項參數是否合規。一是播種位置是否準確,例如,播種后種子是否位于種溝中心或是否位于種穴內;二是播種深度是否合格,通常情況下普通土壤播深應達到3～5 cm,水質土壤區播種深度應為5～7 cm,且要求播深一致;若以上播種質量不達標,則會影響大豆最終產量。

3.4 覆土鎮壓質量

覆土鎮壓是播種機播種后的土壤處理工序,通常情況下條播在開溝后土壤具有一定的回土能力,能隨著播種自動回土覆蓋種子,穴播和精量播種通常采用專用覆土器進行覆土,當種子被土壤覆蓋后,利用鎮壓器進行鎮壓,鎮壓器主要包括兩種類型:一是V型鎮壓器,其具有較大的鎮壓力,并能將開溝、開穴過程中的較大土塊進行破碎;二是環型鎮壓器,其對土壤作用力較為均衡,能在保證地表疏松的同時壓實新土,有利于預防土壤板結,覆土與鎮壓能保證播種后種子與土壤密切接觸,有利于種子發芽?？煽康母餐伶倝?主要考查播種機能否在播種后及時進行土壤覆蓋和鎮壓作業,土壤覆蓋質量、鎮壓力度、是否存在漏種均會影響播種質量。

3.5 播種時機

除上述機械播種產生的影響外,播種的時機對于大豆種子萌發率和大豆最終產量也存在直接影響,在土壤溫度、濕度等條件適宜的時機進行播種,成為保障播種質量的重要農藝手段。對于大豆的播種,最適宜的氣溫條件為6～9 ℃,因此,通常情況下,黃淮海地區大豆播種最佳時機通常在每年5月初到5月中旬,東北地區的大豆播種通常在4月中下旬到5月初,不同大豆產區需合理選擇播種時機。

4 大豆高產播種的機械化需求

4.1 排種器具備良好通用性

大豆種子盡管形狀規則,但在直徑、外形等方面仍根據品種而存在差異,在機械化播種的過程中,排種器的通用性對于播種質量乃至大豆最終產量影響很大。一方面,排種器與種子特性相匹配能最大化發揮排種效率和排種精度,提高種子利用率;另一方面,排種器的通用性強能有效降低排種過程的種子損失率,減少種子破損、卡種等問題。

4.2 播種機排種均勻

排種的均勻性對于作物后期生長密度影響很大,傳統的普通外槽輪式排種器由于機械結構原因,常出現排種過程不連續,種子流產生脈動特征,導致局部播種過密或過疏,不利于后期田間管理和大豆的均衡生長。因此,采用氣力式、水平圓盤式等新型大豆播種機能更好保證排種均勻性,提高播種質量。

4.3 機械功能集成度高

現代化的大豆播種要求播種機具有豐富的功能,利用播種過程完成滅茬、開溝、播種、施肥、覆土、鎮壓等多道傳統工序,一次性作業實現優質播種,不僅提高了工作效率,而且各個功能部件實現良好匹配,播種位置與施肥位置相互配合,能為種子萌發后前期生長創造最佳條件。

5 結語

綜上所述,在現代化大豆生產過程中,播種機的先進性對于播種合理性和大豆產量影響很大,各地在開展大豆生產的過程中,應因地制宜選擇播種機類型,明確排種器等關鍵部件的適用范圍,并通過培訓、指導幫助駕駛員掌握系統的播種機駕駛技能,提高精量、高速播種機的普及率,確保大豆播種的高效率高質量實施。