
大豆是我國主要的經濟作物之一,蘊含豐富的蛋白質,在豆制品制作、榨取豆油、釀造醬油、提取蛋白質等方面均發揮著重要的作用。在針對大豆的栽培生產中,應明確其喜暖的習性特點,種子發芽溫度以10-12℃為宜,且土壤含水率應保持在70%-80%之間;大豆植株生長則應將溫度維持在20-25℃之間,開花結莢期溫度以20-28℃為標準。現階段,種植戶已經能夠運用智能化技術對大豆栽培生產過程的有效管控,為其營造舒適良好的生長環境。大豆的生長習性與特點,決定其對生長種植環境有著較高的要求。而大豆植株的生長,在環境因素的影響下,又會呈現出不同的長勢、特點和規律。若栽培種植期間,僅以人工觀察和管理大豆的生長情況,往往很難發現大豆植株生長中存在的問題。在這一情況下,結合新時期農業技術研發與應用趨勢,應將智能化技術應用到大豆的栽培管理中,實現對大豆生長情況的實時監測與綜合分析,及時發現大豆栽培生產期間的問題,采取對應措施解決,助力大豆產量質量提升。
一、高產栽培技術
1、選地
選擇栽培種植大豆的土壤時,要以小麥、玉米的茬口為首要參考,確保種植土壤滿足耕層深厚、具有優異理化指標、良好疏松透氣性、保水保肥能力、排水灌溉便利等條件。在地形地勢的選擇上,要以坡度更小,地勢起伏更小,趨于平緩的土地為主。若種植現場環境難以滿足以上要求,則需要在種植期間以加強水肥管理的方式,對土壤條件進行優化。
2、整地
整地處理時,要以深耕細作方式來改善土壤結構。在對現場地塊土壤肥力進行檢測后,事先清除地塊中的雜草和石塊等物質,然后需要在地塊范圍內,選擇施加大豆生長所需的以氮、磷、鉀為主要元素的肥料。施肥時,應加強對施肥量、肥料與種子之間距離的控制。通常情況下,對畝產300公斤的地塊,應按照農家肥2000公斤/畝,氮、五氧化二磷、氧化鉀各15%的三元復合肥,或二銨10-20公斤/畝的標準控制施肥量;而肥料與種子之間,應間隔5厘米左右的距離。以增加土壤透氣性,充分混合肥料、土壤有機質、礦物質為目的,按照20厘米以上的標準進行深耕作業,促進大豆種植后根系的呼吸作用和水分、養分吸收。
3、種子選擇與處理
依據對種植地塊土壤肥力、氣候變化規律特點的綜合分析,可選擇更能夠適應當地環境的大豆品種。具體而言,大豆種子選擇要考慮不同品種的產量、優質、抗病蟲害、抗逆性等特點。當前在篩選大豆品種時,以克服因積溫產生的種植品種單一的劣勢為目的,在農場范圍內設立試驗示范基地,開展大豆品種篩選試驗,通過對大豆的長勢、株數、株粒數、產量、百粒重等指標的分析,“龍墾306”、“龍墾309”、“2092”等品種均能夠達到理想的試驗增產目標,展現出良好的豐產性、適應性和抗逆性優勢。
在確定栽培生產的大豆種類后,于播種前我們對種子進行篩選、晾曬以及消毒等一系列的處理過程。種子篩選要求將大豆種子中一些表面破損、干癟、存在病蟲害問題、發育不良的種子從中剔除,然后對剩余種子進行發芽試驗,依據種子發芽率來確定最終種植到實際地塊的大豆播種量;種子晾曬需要選擇溫度適宜且晴朗的天氣環境,將篩選后的種子在陽光下鋪開晾曬1-2天,激活種子的生命力,提高發芽率;種子消毒通常選擇以種衣劑、多福合劑、多菌靈等藥物試劑浸泡大豆種子,用以殺死種子表面攜帶的細菌、病毒,達到防蟲防病的目的。在消毒拌種過程中,也可以向消毒試劑中加入一定的鉬酸銨,用于增強大豆出苗率和固氮的能力。
4、播種
大豆播種以地塊土壤地下5厘米耕層溫度變化趨于穩定為依據,按照等行距條播或穴播的方式,若規劃后續出苗量在1.1萬-1.5萬株左右控制播種行距在40-50厘米之間,株與株之間的距離控制在10-15厘米之間;若以窄行密植的方式,通常規劃2行60厘米的小壟搭配4行90-110厘米的大壟。該方式下,小行的間距以15厘米為標準,大豆的播種密度能夠達到22.5萬-27萬株/畝;若以機播的方式進行播種,則控制每畝播種量在4-5公斤之間,人工畝播種量則應控制在3-3.5公斤之間,播種深度以5厘米為標準。
播種作業完成后,對地塊土壤濕度符合種植標準的情況,應及時對地塊土壤進行適當鎮壓,促進大豆種子吸水發芽。若土壤地塊濕度未能達到相應標準,則無需進行這一鎮壓步驟,避免對大豆的出苗率產生影響。
5、施肥
對大豆植株進行施肥,具體劃分為底肥、種肥和追肥三個階段。底肥為大豆播種前在深耕處理中施加的基肥,能夠為大豆的生長提供充足的養分,改善土壤種植條件;種肥主要依據大豆種子的發芽和出苗情況,對實際生長發育不良的在種子側面、底部等位置適當施肥,控制肥料與種子之間的距離在5厘米左右;追肥主要選擇在大豆植株,從開花到鼓粒的生長環節,依據大豆植株的生長情況,要求在大豆植株開花前,追肥二銨15-20公斤,促進大豆植株增產。為預防和控制大豆植株的花莢脫落情況,則可以在這一階段混合磷酸二氫鉀0.15公斤、尿素1公斤、對水30公斤制作肥料,在大豆植株的葉面噴施,以此保障大豆植株健康的生長狀態。
6、田間管理
對大豆栽培生產的田間管理,主要涉及灌溉排水、化學控制、去雜保純等環節。
①灌溉排水要求依據大豆植株不同時期的生長習性和特點不同,規劃控制合理的灌溉水量,并能夠在雨水天氣前后做好田間排水的準備工作。對灌溉水量的規劃控制,要求在大豆苗期適當減少澆水量,以占據大豆生長周期所需水分的20%為參照,確保大豆植株根系在水分適宜的環境下生長;當大豆植株進入花期和結莢期后,應以保持地塊土壤濕潤為標準,定期對地塊土壤進行澆水灌溉,確保澆灌的所有水分均能夠滲透到土壤環境中。
依據地塊土壤的天氣變化情況,若大豆植株生長期間出現連續較長時間不下雨的情況,需要及時采取措施,對地塊土壤進行補水,避免因操作不當對大豆植株的產量產生影響;若地塊所在區域進入多雨季節,出現連續降雨天氣,需要及時疏浚田間地塊的排水系統,確保積水能夠及時排出,避免澇害對大豆植株生長的影響。
②化學控制主要結合大豆植株的生長情況,對進入初花期長勢速度過快的植株,以15%多效唑50g兌水30公斤/畝的標準,向大豆植株葉面噴灑藥劑,以抑制生長速度的方式,確保其獲得充足的養分條件。若大豆植株進入盛花期后,仍存在旺長的趨勢,則可以在以上用藥標準的基礎上增加20%用藥量,用于控制植株的生長速度。
③去雜保純則強調預防田間生長旺盛的雜草過分吸取土壤養分的情況。在中耕除草環節,及時將田間各類雜草去除。以預防雜草生長為目的,也可以乙草胺乳油兌水稀釋后,用于對大豆種植地塊土壤進行封閉處理。在大豆出苗后,則可以應用精喹禾靈乳油等對大豆植株的莖葉進行處理,在收獲前,及時去除雜株。
7、病蟲害防治技術
病蟲害防治是大豆高產栽培期間需要重點關注的問題。結合以往種植大豆的經驗,明確在針對大豆的高產栽培過程中,病蟲害防治主要采取以下幾方面的措施:
①灰斑病是大豆生長中容易產生的一種真菌性病害,患病植株葉片、根莖上均會出現黑色、紅褐色的病斑。對這類病害進行防治,以50%多菌靈粉劑500倍液,對大豆種子浸泡2小時,對處于生長階段的大豆植株,則直接噴灑苯甲丙環唑、多菌靈等試劑。
②炭疽病也主要由于真菌引起,在大豆植株的整個生長過程均會產生,以有黑色小點的病斑為主要表現形式。防治該病害要求以50%咪鮮胺可濕性粉劑500倍液,對大豆種子浸泡2小時,發病后的大豆植株,則需要以咪鮮胺、溴菌腈等試劑進行噴灑。
③病毒病主要通過蚜蟲等生物傳播,是由多種不同類型的病毒導致,是典型的綜合性病害。患病植株會呈現出生長遲緩、葉片變形、卷曲、萎縮等癥狀,且不同的病毒導致的實際癥狀也存在一定的差異。對這類病癥進行防治,需要在播種前,以50%噻唑酮可濕性粉劑500倍液浸種2小時。發病初期則可以直接通過殺蟲劑等加強對蚜蟲這一病毒傳播媒介的控制。
④對食心蟲、蚜蟲等蟲害問題的防治,則主要采取農業防治手段和化學防治手段相結合的方式。在大豆植株進入分枝期后,以低毒農藥80-100毫升 /畝為標準,搭配應用捕蟲陷阱、噴藥等手段進行防治。
在考慮越來越多新興農業科學技術手段應用發展的背景下,對病蟲害進行防治,應盡可能減少化學藥劑的使用,對大豆生長情況的實時監測、及時追肥等方式,控制各類病蟲害的發生源頭,在減輕對種植現場土壤環境污染的同時,也助力大豆植株的健康生長。
二、田間智能管理技術的應用
1、生長狀況智能化監測
用于大豆高產栽培的田間智能管理技術,以對大豆植株生長狀況的智能化監測系統為基礎。在確定的大豆植株種植范圍內布設尺寸合理的監控網絡,在監控網絡節點位置安裝智能傳感器以及各種監測設備,用于檢測土壤環境溫度、濕度、氣象數據以及大豆生長高度等參數信息的變化情況。待監測設備經由無線網絡將數據傳輸至控制系統后臺后,可以直接依靠數據挖掘與分析技術,明確相應參數信息變化的特征和規律,將分析結果作為對大豆生長以及環境變化情況進行分析的主要參考。這一過程中,監測系統還具備告警功能模塊,對監測發現的超過既定標準要求的數據信息,能夠及時觸發告警裝置,通知相應人員及時采取措施對實際應用的技術方法進行調整。
例如,當安裝于地塊土壤環境中的溫度傳感器監測到土壤溫度未能達到大豆出苗期或開花期的溫度標準時,在設備監測數據傳回系統后,系統會自動觸發告警信號,通知種植人員采取一定的措施維持土壤環境的溫度;若土壤濕度未能達到標準,則能夠通知種植人員適當補充土壤水分,確保為大豆植株的生長營造良好的環境條件。
2、施肥灌溉精準控制系統
在大豆高產栽培過程中,對施肥量以及灌溉補水量的精準控制,是種植人員需要重點關注的問題。發揮田間智能管理技術的作用,在依靠實時監測設備和系統了解大豆植株的生長狀況后,也可以直接依靠系統中的智能算法,依據存儲于數據庫中以往大豆植株生長種植的經驗進行分析,為種植人員提供更精準的施肥灌溉量控制建議。
具體而言,在施肥作業中,依據監測系統獲得的土壤養分分析評價結果,可以自動實現對植肥量的調節,避免過量施肥污染土壤,讓大豆植株在充足的養分條件下健康生長。
同時,依靠傳感器等監測設備在檢測土壤濕度是否符合要求的基礎上,檢測分析大豆植株所在地塊區域降水量、風力、風速等參數的變化情況,判斷是否需要為大豆植株補充適量水分或采取一定的防風措施。考慮大豆植株不同生長階段所需水分不同,也可以在經由控制系統進行預測分析后,規劃確定更合理的灌溉水量。這一過程中,應在控制系統中納入針對各類灌溉設備運行參數的管控標準,在對大豆植株生長狀況進行實時監測的同時,以動態變化的理念,實現對灌溉水量的調節。除此之外,在充分考慮田間管理技術要點的情況下,也應通過對大豆植株生長高度的關注,判斷是否需要應用化學控制方法來抑制植株的生長,以此來保障大豆的生長效果。
3、栽培管理決策智能化
栽培管理決策主要通過對大豆植株現場生長情況以及環境情況的綜合分析,及時預測后續植株生長期間可能遇到的各類病蟲害、氣象災害等問題,以便及時做好針對相應問題的準備工作,盡可能減輕由于各類問題和突發事件對大豆植株生長情況造成的影響。發揮田間智能管理技術的作用,可以在充分收集監測大豆植株種植當地氣象歷史數據后,通過對氣象條件的預測分析,讓種植人員提前做好灌溉或排水的準備,避免因極端天氣影響大豆植株的生長狀況。同時,田間管理技術的應用,也可以通過對大豆植株生長狀況的綜合分析,為種植人員提供更合理的施肥計劃建議參考,有效提高肥料利用率,降低大豆高產栽培的成本,提升經濟效益。而整個大豆植株生長過程相關數據的記錄和存儲,也能夠作為后續當地進行大豆高產栽培的有效參考依據,助力更優質大豆產品的研發和生產種植。
4、構建病蟲害防控系統
考慮病蟲害問題會對植株的生長情況產生直接的影響,應用田間智能管理技術,也可以通過構建更系統全面的病蟲害防控系統的方式,從病蟲害預警、抗性保護到藥劑治療的整個過程加以管控。其中,對病蟲害問題的預警監測,綜合大豆植株的生長狀況、異常天氣變化情況等,判斷檢測期間發現的異常情況是否為病蟲害影響導致。若大豆植株已經患病或遭受蟲害影響,則可以及時對相應病癥進行防控處理。
而對已經發現的各類病蟲害,預警系統也可以自動觸發控制系統中的質量防控機制,在進行充分的數據分析后,針對不同的病蟲害類型,規劃更有針對性的防治方案,以此來保障大豆植株病蟲害的防治效果,助力大豆植株的健康生長。
三、大豆高產栽培收獲
在應用大豆高產栽培以及智能田間管理技術的情況下,若按家庭農場經營面積5000畝-20000畝的標準,科學組建規模家庭農場24個,規模經營面積31.47萬畝,大豆平均畝產可以達到393.3斤,相較于以往單純依靠高產栽培技術,產量有了顯著提升。在以高產栽培及田間智能管理技術種植大豆的背景下,以大豆種植為代表,規劃通過農業投入品運營持續鞏固,進一步推動大面積實施單產提升行動等措施,積極促進備耕生產,助力大豆種植產量與質量的提升。
綜上所述,大豆高產栽培以及智能田間管理技術的應用,在助力大豆增產增值方面發揮著重要的作用。大豆高產栽培的收獲成果,驗證了先進科學技術在促進農業生產和發展方面的作用。以促進包括大豆在內的各類農作物種植產量與質量提升為目的,應在梳理明確作物高產栽培技術要點的基礎上,將各類智能化的監測與管理、控制技術,融入到高產栽培的各個環節,以農業科技助力農業經濟和產業的發展。
(作者單位:164141 北大荒集團黑龍江引龍河農場有限公司)