衛(wèi)雙玲,王東偉,魏利斌,高桐梅,王桂芳,蘇小雨,劉磊,李豐,王東勇,田媛
(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心,河南 鄭州 450002;2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué),山東 青島 266109;3.河南省經(jīng)濟(jì)作物推廣站,河南 鄭州 450002;4.安徽省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站,安徽 合肥 230001)
芝麻是我國重要的優(yōu)質(zhì)油料作物,2013~2017年我國芝麻年均總產(chǎn)量為57.81萬t[1~5],年均種植面積22.73萬hm2,其中黃淮、江淮和江漢平原地區(qū)是我國芝麻主產(chǎn)區(qū),種植面積占全國種植面積的3/4以上。作為我國傳統(tǒng)種植區(qū),當(dāng)?shù)亻L期沿用傳統(tǒng)種植模式,缺少專用的芝麻種收機(jī)械[6,7],機(jī)械化播種面積不足1/3[8];由于芝麻田間生產(chǎn)與管理繁瑣,生產(chǎn)用工量多,且勞動(dòng)強(qiáng)度大,導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高,投入產(chǎn)出比偏低,已經(jīng)嚴(yán)重制約了芝麻產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展?;诖?,河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心與青島農(nóng)業(yè)大學(xué)、大陽通用機(jī)械有限公司聯(lián)合研創(chuàng)出芝麻專用聯(lián)合收獲機(jī)械裝備,為實(shí)現(xiàn)芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)奠定了良好基礎(chǔ)。并根據(jù)該機(jī)械的生產(chǎn)性能,開展了芝麻機(jī)械播種、施肥、病蟲草害防控、聯(lián)合機(jī)收等關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的研究與集成??捎行Ц纳浦ヂ閭鹘y(tǒng)的耕作管理方式,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提升經(jīng)濟(jì)效益。
芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)主要指在芝麻生產(chǎn)的全過程中運(yùn)用機(jī)械精量播種施肥技術(shù)、機(jī)械化管理技術(shù)、機(jī)械收獲技術(shù)等機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)。前茬滅茬—播種—管理—收獲4個(gè)階段中,按照芝麻生育需要,將各階段所需的農(nóng)機(jī)裝備與農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合,集成并優(yōu)化為高效的機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)。通過技術(shù)集成(圖1),能夠補(bǔ)齊傳統(tǒng)種植模式的短板,不僅有助于提高芝麻產(chǎn)量、降低種植成本,還可以實(shí)現(xiàn)一播全苗、苗齊苗壯以及種植行距、株距、播深一致,有利于機(jī)械化中耕、培土和聯(lián)合收獲等機(jī)械作業(yè)。試驗(yàn)證明,可節(jié)約用種量1/3以上,提高種植密度10%~15%,增產(chǎn)8%~10%,提高工作效率近7倍,降低勞動(dòng)力成本5 220元/hm2。因此,芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)省工、省力,可大量節(jié)約用工成本,應(yīng)用前景廣闊。
圖1 高效全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)集成Fig.1 High-efficient technology integration of full mechanized production of sesame
1.1.1 播種機(jī)械選用 收割前茬作物(小麥、油菜等) 時(shí)要求前茬高度10~15 cm,采用1JH-90滅茬機(jī)械滅茬。播種選用28XGF-8(200)型旋耕施肥精量播種機(jī),一次可同時(shí)完成旋耕、施肥、播種、覆土等作業(yè),芽前除草劑可采用噴藥機(jī)械;或選用2BFX-8型旋耕施肥噴藥芝麻精量播種機(jī),可同時(shí)完成旋耕、施肥、播種、覆土、噴施芽前除草劑等作業(yè)。
1.1.2 品種選用 宜選用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、蒴果微裂、抗倒伏的鄭芝系列、中芝系列、駐芝系列等芝麻品種,如鄭芝13號(hào)、鄭太芝1號(hào)、中芝26和駐芝22等。
1.1.3 播種 在足墑條件下,采用精量播種機(jī)械播種,播種量為 2.25~3.00 kg/hm2,行距 28~30 cm,播種深度2.0~4.0 cm,以確保一播全苗。芽前噴施封閉除草劑可使用播種機(jī)自帶的噴霧裝置(6個(gè)噴頭,噴霧幅寬2.4 m),或播種后用3WPZ-1200型自走式噴霧機(jī),藥劑可選用甲草胺、乙草胺等??捎?2%異丙甲草胺2 250 mL/hm2或96%精異丙甲草胺750~975 g/hm2或 50%乙草胺乳油 1 200~1 500 mL/hm2對(duì)水600 kg/hm2,均勻噴霧在土壤表面,形成一層藥膜以抑制雜草生長。
1.1.4 間苗與定苗 一般精量播種后不需要間苗。如出苗過多,可在2~3對(duì)真葉期定苗1次,株距12~15cm,密度 18.0 萬~22.5 萬株/hm2。
1.1.5 精準(zhǔn)施肥 實(shí)施以產(chǎn)定肥。目標(biāo)產(chǎn)量為1 500 kg/hm2條件下,中等以上肥力地塊施底肥(N、P2O5、K2O含量均為15%) 300~375 kg/hm2,中等以下肥力地塊施底肥375~450 kg/hm2,并隨肥施入多菌靈30 kg/hm2、5%地亞農(nóng)顆粒劑 37.5~45.0 kg/hm2,苗期預(yù)防病害和地下害蟲的發(fā)生。
芝麻生長中期病蟲害為害較重,需及時(shí)防控。采用無人機(jī)或3WPZ-1200型自走式噴霧機(jī)10~15 d噴施藥劑1次,連續(xù)噴施 2~3次。在3~5葉時(shí)用28%井岡·多菌靈懸浮劑2.7~3.0 L/hm2噴施第1次,并適當(dāng)配施縮節(jié)胺以防病控旺;花期可用32.5%苯甲·嘧菌酯懸乳劑600 mL/hm2或25%戊唑醇可濕性粉劑450 g/hm2連續(xù)噴施1~2次,并加入0.2%~0.3%磷酸二氫鉀進(jìn)行綜合防病和營養(yǎng)補(bǔ)充,以利保花保果。若此期間有蟲害發(fā)生,可根據(jù)蟲害類型,適當(dāng)配施治蟲藥劑。
使用4ZM-2500A芝麻聯(lián)合收獲機(jī)(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心與青島農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合研制)一次完成芝麻收割、輸送、脫粒、清選、集粒、秸稈粉碎等作業(yè)。芝麻葉片全部脫落、中上部蒴果微裂、種子成熟度85%以上時(shí)為最佳收獲期。應(yīng)趁早、晚或陰天收獲,盡量避免中午前后高溫時(shí)收獲。
利用芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù),精量播種較常規(guī)播種可減少用種4.5 kg/hm2,提高產(chǎn)量120.0 kg/hm2。通過技術(shù)集成優(yōu)化配置,減少間苗1~2次、脫粒2次,減少用工522個(gè)/hm2,節(jié)約人工費(fèi)用5 220元/hm2(按照10元/工時(shí)計(jì)算) (表1)。利用聯(lián)合機(jī)收秸稈粉碎還田技術(shù),還可以培肥地力,避免秸稈焚燒,改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和生態(tài)的和諧發(fā)展。
表1 全程機(jī)械化與人工種植模式生產(chǎn)芝麻的勞動(dòng)力用工比較(個(gè)/hm2)Table 1 Comparison of labor force employment between full mechanized production and artificial planting of sesame
我國芝麻產(chǎn)區(qū)集中,黃淮、江淮流域芝麻產(chǎn)區(qū)地勢(shì)平坦,種植規(guī)模大,機(jī)械管理水平較高,具有良好的地域優(yōu)勢(shì),為芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)的技術(shù)推廣提供了良好的基礎(chǔ)條件。
芝麻機(jī)械化生產(chǎn)仍處于初級(jí)發(fā)展階段[9]。目前,我國芝麻播種和收獲兩大環(huán)節(jié)機(jī)械化水平還很低,迫切需要現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)具。我國芝麻產(chǎn)區(qū)大多為貧困地區(qū),在當(dāng)前芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)中,存在著亟待解決的主要問題有購置成本高、有效作業(yè)時(shí)間短、損壞率高、農(nóng)戶多操作不當(dāng)造成損失等。在今后芝麻現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)著重研究與支持降低機(jī)械制造成本;注重農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套技術(shù)的推廣與應(yīng)用,以提高機(jī)械的生產(chǎn)效率;加大政府對(duì)芝麻專用農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼的支持力度,全面推進(jìn)芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。