李國(guó)臣 耿 臻 韓天富
(1 河南省周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,周口 466001;2 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,北京 100081)
黃淮流域是我國(guó)大豆第二大主產(chǎn)區(qū),近年來大豆種植面積在130 萬~200 萬hm2間波動(dòng)[1]。黃淮南部地區(qū)大豆蛋白質(zhì)含量較高,是我國(guó)優(yōu)質(zhì)食用大豆主產(chǎn)區(qū)。據(jù)分析,黃淮地區(qū)大豆蛋白質(zhì)含量在41%以上,高于全國(guó)大豆40%和進(jìn)口大豆39%的蛋白質(zhì)含量[2],差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。近年來,黃淮各地大力發(fā)展高蛋白優(yōu)質(zhì)大豆生產(chǎn),以期保證國(guó)內(nèi)豆制品加工業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)高蛋白大豆的需求,保障我國(guó)食用大豆基本供給和國(guó)家食物安全。
種子是最重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。目前,黃淮南部地區(qū)大豆種子生產(chǎn)中存在較多問題,如莢部病蟲害嚴(yán)重,蟲蝕、霉變率高;植株落葉性差,不便收獲;機(jī)械損傷率高,泥花臉比例高、破碎嚴(yán)重;成熟期降水多,種子含水量高,耐儲(chǔ)性差等,嚴(yán)重影響種子發(fā)芽率和商品質(zhì)量。此外,黃淮南部地區(qū)大豆種子生產(chǎn)還處于憑經(jīng)驗(yàn)操作的小規(guī)模階段,尚未形成規(guī)模種植、全程機(jī)械化生產(chǎn)的技術(shù)體系。在生產(chǎn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,綜合本團(tuán)隊(duì)[3]和前人的相關(guān)研究結(jié)果,系統(tǒng)分析了黃淮南部地區(qū)大豆種子生產(chǎn)中存在的突出問題,明確了影響大豆種子發(fā)芽率的氣象因素,探討了提高該地區(qū)大豆種子質(zhì)量的技術(shù)途徑,以期為保障種子生產(chǎn)和用種安全,降低企業(yè)生產(chǎn)成本和經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)提供技術(shù)指導(dǎo)。
黃淮南部地區(qū)大豆生產(chǎn)主要集中在豫東南、皖北、蘇北和魯西南地區(qū),良種覆蓋率達(dá)90%以上,種子商品化率在65%左右,年需大豆種子0.7 億kg 左右[4-5]。受生產(chǎn)規(guī)模、地域環(huán)境、對(duì)種子生產(chǎn)的重視程度等因素影響,黃淮南部地區(qū)大豆種業(yè)發(fā)展不平衡。河南、安徽、江蘇3 省大豆種子生產(chǎn)企業(yè)少、經(jīng)營(yíng)規(guī)模小、種子質(zhì)量差,大豆生產(chǎn)用種大多靠外省調(diào)入。山東雖是黃淮南部4 省中大豆種植面積較小的省份,但種子生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)明顯,種子企業(yè)集聚現(xiàn)象突出[6]。近年來,魯西南地區(qū)尤其是濟(jì)寧市大豆種子繁育基地面積相對(duì)穩(wěn)定,種子質(zhì)量不斷提高,支撐了黃淮海大豆用種需求。但由于種子生產(chǎn)基地過于集中,種子生產(chǎn)年際間容易大起大落,加大了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
2.1 品種特性大豆品種的生育期、豐產(chǎn)性、抗病性、廣適性和品質(zhì)決定其種植區(qū)域和推廣價(jià)值;百粒重、分枝數(shù)、株高等植物學(xué)特性影響品種的種植模式。研究表明,大豆種子發(fā)芽率為復(fù)雜的數(shù)量性狀,受許多微效基因控制。在同一生態(tài)區(qū),生育期不同的大豆品種種子發(fā)芽率也存在一定差異,原因之一是鼓粒成熟階段的環(huán)境條件不同[7]。百粒重與大豆種子的發(fā)芽率也有一定關(guān)系,特別是當(dāng)成熟期遭遇不利天氣條件時(shí),百粒重高、生育期長(zhǎng)的品種種子發(fā)芽率顯著低于中小粒、生育期短的早熟品種[8]。
2.2 氣象條件大豆生長(zhǎng)發(fā)育期間特別是成熟收獲期的氣象條件對(duì)大豆種子質(zhì)量有十分顯著的影響。適宜的溫度、降雨和光照有利于優(yōu)質(zhì)大豆籽粒的形成。如生育后期天氣干旱或陰雨連綿,雨水過多或過少,溫度過高或過低,都會(huì)導(dǎo)致成熟期提前或延遲,結(jié)實(shí)率低、空秕粒率升高、百粒重降低等現(xiàn)象發(fā)生[9-10]。對(duì)2017-2018 年黃淮海南片國(guó)家大豆品種區(qū)域試驗(yàn)9 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)26 個(gè)品種種子發(fā)芽率與氣象因子進(jìn)行相關(guān)分析的結(jié)果表明,大豆種子發(fā)芽率與收獲期的降雨量、降雨天數(shù)、平均溫度呈極顯著負(fù)相關(guān),與收獲期日照時(shí)數(shù)呈極顯著正相關(guān)[3]??梢?,成熟收獲期晴朗涼爽的天氣是黃淮地區(qū)優(yōu)質(zhì)大豆種子生產(chǎn)的有利氣象條件。
2.3 栽培管理措施種植密度對(duì)大豆產(chǎn)量構(gòu)成和種子質(zhì)量有顯著影響。密度過大時(shí)易發(fā)生倒伏,造成大幅度減產(chǎn)和種子發(fā)芽率下降,嚴(yán)重影響種子質(zhì)量[11]。播期是影響大豆生育期長(zhǎng)短的重要因素,適期播種有利于大豆種子活力的提高;間套作等種植方式對(duì)大豆種子活力也有影響[12]。以莢而不實(shí)、莖葉持綠為主要特征的“癥青”現(xiàn)象,是近年來影響黃淮南部地區(qū)大豆種子質(zhì)量的重要因素。大豆“癥青”現(xiàn)象主要由點(diǎn)蜂緣蝽等蟲害引起,在大豆生產(chǎn)中要做好害蟲防治[13-14]。
2.4 收獲方式在機(jī)械化收獲條件下,大豆種子存在破碎率高、“泥花臉”等突出問題。破損的種子難以發(fā)芽,“泥花臉”則影響種子商品外觀[15]。造成上述現(xiàn)象的原因主要有以下幾點(diǎn):一是機(jī)械轉(zhuǎn)速過高;二是收獲時(shí)種子過干或過濕;三是部分品種底莢低,割臺(tái)需調(diào)整至較低位置,使泥土進(jìn)入割臺(tái),沾附到種皮上;四是田間雜草過多,機(jī)械收獲時(shí)雜草汁液污染種子,使種子商品外觀性變差;五是受品種純度、天氣或病蟲害影響,田間植株落黃不一致,收獲時(shí)葉漿污染種皮,嚴(yán)重影響商品外觀。
2017-2019 年對(duì)黃淮南部地區(qū)大豆生產(chǎn)基地調(diào)研時(shí)注意到,在大豆種子基地山東省嘉祥縣,種植戶在大豆收割前統(tǒng)一割除雜株和落葉性差的植株,且收割在種子含水量下降到安全水分之下時(shí)進(jìn)行,保證了大豆種子的商品外觀、純度和發(fā)芽率。而其他一些地區(qū)大豆種子田管理水平與嘉祥存在較大差距,一些種業(yè)公司繁育的種子連續(xù)3 年不能達(dá)到商品種子質(zhì)量要求。
2.5 種子含水量發(fā)芽率與種子的水分含量密切相關(guān)。收獲期水分含量過高的種子,不僅商品外觀差,而且易發(fā)霉、發(fā)芽率很快喪失,安全儲(chǔ)藏期短[16]。收獲期水分含量過低時(shí),種子易破碎,精選過程中損耗大。研究表明,水分控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)(水分含量≤13.0%)的大豆種子,可安全儲(chǔ)藏1~3 年;水分含量在13.5%~15.0%的大豆種子,可安全儲(chǔ)藏6~9個(gè)月;水分超過15.0%的大豆種子,安全儲(chǔ)藏期在6個(gè)月以內(nèi)。水分含量越高,儲(chǔ)藏時(shí)間越短[17]??梢姡瑖?yán)格把控收獲期和入庫(kù)前大豆種子含水量是保障大豆種子質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
3.1 選育推廣種子發(fā)芽率高的優(yōu)良品種優(yōu)良品種不僅高產(chǎn),還要穩(wěn)產(chǎn)、廣適,熟期適中、落葉落黃好,商品外觀好。黃淮南部地區(qū)大豆育種優(yōu)勢(shì)突出,品種類型豐富。選擇合適的品種時(shí),既要關(guān)注百粒重大小、蛋白或脂肪含量高低等市場(chǎng)需求及豐產(chǎn)性、生育期早晚、抗倒性、抗病性、廣適性等經(jīng)濟(jì)性狀,也要重視與種子質(zhì)量相關(guān)的性狀。生育期偏晚、落葉性不佳、抗病性差、百粒重過大,常會(huì)導(dǎo)致大豆種子田落黃差和收獲期種子損傷等現(xiàn)象,進(jìn)而造成種子發(fā)芽率和外觀質(zhì)量下降,嚴(yán)重時(shí)造成種子田報(bào)廢。建議大豆品種選育推廣單位選育推廣熟期適中、高產(chǎn)廣適、中小粒型、鼓粒較快、種子質(zhì)量高的品種,滿足規(guī)?;腿虣C(jī)械化生產(chǎn)的新要求。
3.2 在氣候條件適宜地區(qū)建設(shè)種子繁育基地魯西南、豫北和冀中南地區(qū)大豆成熟收獲期秋高氣爽,是建設(shè)大豆種子生產(chǎn)基地的理想?yún)^(qū)域。近年來,山東嘉祥及周邊各縣,河南新鄉(xiāng)、焦作,河北石家莊及黑龍港流域等地區(qū),土地流轉(zhuǎn)集中度高,農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施條件好,生產(chǎn)規(guī)模大,生產(chǎn)技術(shù)水平高,有利于建設(shè)規(guī)模化種子生產(chǎn)基地。此外,也可在光溫資源充足、灌溉條件優(yōu)良的西北旱區(qū)建立繁種基地。建議種子企業(yè)根據(jù)自主經(jīng)營(yíng)品種特性,借鑒小麥、玉米繁種模式經(jīng)驗(yàn),開展異地試種及示范工作,確定最佳繁種地區(qū)并有備選地區(qū)和預(yù)案,避免因局部種子生產(chǎn)遇到問題而影響種子經(jīng)營(yíng),確保種子數(shù)量、質(zhì)量和用種安全[3]。
3.3 加強(qiáng)全生育期田間管理不同品種不同密度試驗(yàn)結(jié)果表明,品種與密度有明顯的交互作用。因此,大豆種子繁育單位應(yīng)開展品種播期、密度和田間管理技術(shù)研究,總結(jié)形成不同品種種子田最佳生產(chǎn)模式。同時(shí),在大豆生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期,針對(duì)黃淮海地區(qū)大豆病蟲害發(fā)生特點(diǎn),及時(shí)控制病蟲發(fā)生,做到預(yù)防為主,綜合防治。
大豆種子繁殖田在優(yōu)化肥水管理措施的同時(shí),要做好全生育期病蟲害綜合防治:(1)播前拌種,用22%噻蟲嗪·咯菌腈20mL,或26%苯甲·吡蟲啉20mL,拌種5~6kg,可綜合防治苗期病蟲害,并對(duì)中后期蟲害的發(fā)生也有一定的抑制作用[18];(2)在大豆1~2 片復(fù)葉期,每hm2用15%精奎·氟磺胺1.2~1.8L,結(jié)合化學(xué)除草混施5%高氯·吡蟲啉450~600mL,或25%啶蟲脒225~300mL,兼防蚜蟲、飛虱、薊馬、點(diǎn)蜂緣蝽等刺吸性害蟲;(3)在大豆花莢期和鼓粒期,每hm2用5%甲維鹽乳油750mL,或20%氯蟲苯甲酰胺150mL,或30%蟲螨腈600mL等殺蟲劑,同時(shí)混合4.3%戊唑醇150~300mL,或30%苯甲丙環(huán)唑300mL 等殺菌劑,進(jìn)行2~3 次作業(yè),綜合防治中后期病蟲害。2019 年應(yīng)用本方案對(duì)河南新鄉(xiāng)、濟(jì)源等地大豆種子繁育基地進(jìn)行病蟲害防控,未發(fā)生“癥青”現(xiàn)象,種子繁殖田大豆平均產(chǎn)量達(dá)3600kg/hm2以上,發(fā)芽率符合種用要求。
3.4 嚴(yán)把收獲質(zhì)量關(guān)大豆種子含水量在13%~15%時(shí)脫粒較適宜。水分含量過低時(shí)收獲易產(chǎn)生破瓣和落粒;水分含量過高時(shí)收獲會(huì)對(duì)種子質(zhì)量和商品外觀造成很大影響。大豆種子收獲時(shí)要求割茬不留底莢,不丟枝,田間損失率≤3%、破碎率≤3%、泥花臉≤5%[19]。為降低破瓣率,收割機(jī)或脫粒機(jī)轉(zhuǎn)速不易過高。要根據(jù)大豆田間落黃、落葉程度及水分含量調(diào)整轉(zhuǎn)速,整體控制在500~700r/min之間;用小麥聯(lián)合收割機(jī)收割大豆時(shí),一定要把小麥?zhǔn)崭顣r(shí)的400mm 直徑主動(dòng)輪更換為200mm 直徑,根據(jù)大豆含水量、喂入量、破碎率、脫凈率等情況,調(diào)整滾筒轉(zhuǎn)速[20]。收割機(jī)使用硬割臺(tái)時(shí),收割高度要保持在10cm 以上;使用軟割臺(tái)時(shí),收割高度控制在10cm 以下。為提高種子質(zhì)量,盡量使用軟割臺(tái)收獲大豆。
3.5 做好種子儲(chǔ)藏加工影響大豆種子儲(chǔ)藏壽命的主要因素是水分、溫度、病蟲害等[21]。種子入庫(kù)前要把含水量嚴(yán)格控制在13%以下。成品種子倉(cāng)儲(chǔ)期間,要采取防蟲、防鼠、防霉變、防雨水滲透等各種管理措施,防止庫(kù)存種子質(zhì)量下降。庫(kù)存成品種子要定期檢測(cè)水分、純度、發(fā)芽率、凈度4 項(xiàng)指標(biāo),不合格的種子不出庫(kù)。暴曬會(huì)導(dǎo)致大豆光澤度變差,影響商品外觀,因此,大豆種子入庫(kù)前和出庫(kù)后均不宜進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間暴曬。