孫雪嬌 王利斌 董永鷺 趙紅星 任慧 張航

(長春市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院，吉林 長春 130062)

1 毛蔥套種大豆的種植模式

毛蔥，又稱珠蔥，是洋蔥的一個品種，適宜黑土地生長[1]。毛蔥套種大豆的種植模式是指采用壟作的方式在壟臺種植毛蔥在壟溝種植大豆，隔壟種植，便于機(jī)械化收獲[2]。毛蔥套種大豆高產(chǎn)技術(shù)主要利用毛蔥與大豆的共生期短，對光照反應(yīng)不十分敏感，毛蔥前期生長強(qiáng)勢而大豆后期生長強(qiáng)勢的特點，把二者進(jìn)行合理套種，毛蔥收獲后大豆可正常生長，毛蔥產(chǎn)量與單種毛蔥產(chǎn)量差別不大，大豆也能獲得不錯的產(chǎn)量[3]。毛蔥套種大豆生產(chǎn)技術(shù)充分利用了水、肥和光照等自然條件，大大提高了單位土地利用率，從而增加了經(jīng)濟(jì)效益，具有很大的發(fā)展前景[4]。

以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng)，以發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)為主攻方向，以增加農(nóng)民收入為目標(biāo)，通過毛蔥套種大豆高產(chǎn)種植模式的推廣，努力走出一條內(nèi)涵挖潛，提高套種指數(shù)，增加總產(chǎn)的道路，并通過典型示范和輻射帶動，加快毛蔥套種大豆高產(chǎn)高效栽培模式生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；l(fā)展水平，促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、創(chuàng)新技術(shù)的示范及推廣，推動特色農(nóng)業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)方向發(fā)展。同時也為政府部門的指導(dǎo)、監(jiān)督和管理提供一個科學(xué)的依據(jù)。

2 毛蔥套種大豆種植農(nóng)藝內(nèi)容

毛蔥套種大豆高效水肥一體化種植技術(shù)裝備的示范是根據(jù)在毛蔥播種后的整個生長過程中進(jìn)行精準(zhǔn)施水、施肥及施藥的農(nóng)藝要求來進(jìn)行，同時在毛蔥生長中期對毛蔥種植的壟溝套種大豆進(jìn)行精準(zhǔn)施水、施肥及施藥等農(nóng)藝操作。

圖1 毛蔥套種大豆種植模式

2.1 毛蔥的種植過程

毛蔥采用壟作方式，壟距65cm，每壟栽種毛蔥2行，行間距10～12cm，株距6cm[5]。每年4月10日左右開始毛蔥種植，持續(xù)時間一般不超過10d。機(jī)械撒種，人工播種，種植深度以毛蔥種子頂部與壟臺平面持平。機(jī)械開溝，鋪設(shè)滴灌帶，毛蔥播種后完成主、副管道與滴灌帶的連接，完成水肥一體化滴灌裝備其他部件安裝和調(diào)試。毛蔥種植后，立即使用水肥一體化裝備進(jìn)行滴灌施水，水量以能夠浸濕整個壟面為宜。

2.2 毛蔥的田間管理

2.2.1 施肥方式和施肥量

種植前在整地階段一次性施足底肥，在6月初再追肥1次，隨滴灌一起完成。肥料以化肥或液體有機(jī)肥為主。

圖2 毛蔥的種植過程

2.2.2 毛蔥的田間管理

噴施化學(xué)除草劑或機(jī)械、人工進(jìn)行除草。利用水肥一體化設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)施水施肥及施藥。

2.2.3 毛蔥的蟲害治理

毛蔥在生長過程中主要病蟲害是蛆蟲和潛葉蠅。蛆蟲可采用樂果拌底肥與整地一起完成，生長期也可隨水肥一體化裝備進(jìn)行滴灌來完成。毛蔥莖葉易受潛葉蠅侵蝕，影響葉片的光合作用，降低毛蔥的產(chǎn)量，噴施滅蠅胺、吡蟲啉等藥物進(jìn)行防治[6，7]。

2.2.4 毛蔥的病害治理

毛蔥在生長過程中主要病害是軟腐病和病毒病。發(fā)現(xiàn)毛蔥患軟腐病，要及時噴施農(nóng)用鏈霉素、青霉素、水合霉素和噻菌銅等藥物(任選1種即可)，以防腐爛；同時增施膨大素，以增加產(chǎn)量。病毒病可用速效病毒A(20%鹽酸嗎啉胍)、病毒K和植病靈等藥物進(jìn)行防治(任選1種即可)；同時增施促長劑，以增強(qiáng)植株抗病能力[7]。

圖3 毛蔥的田間管理

2.3 毛蔥的收獲過程

毛蔥收獲一般在每年的7月15日左右，一般持續(xù)7d左右。蔥頭經(jīng)過3d左右的晾曬后進(jìn)行撿拾、儲存。毛蔥種植地塊連續(xù)種植時間一般不超過3年，然后進(jìn)行輪作更換。毛蔥套種的大豆選用生長期短的品種，生長期一般不得超過2個月，種植時間一般在毛蔥生長中期進(jìn)行機(jī)械化播種，一般在6月13日開始左右套種大豆，持續(xù)種植時間4～5d完成。大豆機(jī)械化播種在毛蔥兩壟之間的壟溝種植，采取隔行播種，利于毛蔥機(jī)械化收獲。

圖4 毛蔥的收獲過程

3 毛蔥套種大豆水肥一體化技術(shù)方案

根據(jù)毛蔥套種大豆的農(nóng)藝要求，對給水、肥料、農(nóng)藥使用以及水肥流程進(jìn)行綜合調(diào)控和一體化管理，以水促肥，以肥調(diào)水，實現(xiàn)水肥耦合、相互促進(jìn)，全面提升水肥利用效率[8-10]。不僅保證毛蔥高效生長的灌溉用水，而且還能兼顧套種大豆生長用水用肥用藥。其意義不只是節(jié)水、節(jié)肥、環(huán)保高效，更重要的是，毛蔥套種大豆高效生長方式是一種效能提高。該項目的示范推廣，對恢復(fù)東北地區(qū)的大豆面積，支持東北地區(qū)積極推行大豆與其它作物合理套種，能夠起到引領(lǐng)和推動作用，使大豆和油料的自給率能夠有一個較大的提高。該項技術(shù)不僅能夠提高毛蔥的產(chǎn)量，而且還能對毛蔥套種大豆高效種植起到較好的促進(jìn)作用。

4 滴灌水肥一體化技術(shù)裝備技術(shù)設(shè)計、工作原理及技術(shù)要點

水肥一體化技術(shù)就是根據(jù)作物需求，采用滴灌技術(shù)，對水分、肥料進(jìn)行綜合調(diào)控和一體化管理，不僅能完成毛蔥生長期灌溉要求，而且還能滿足套種的大豆整個生長期用水。

4.1 滴灌水肥一體化技術(shù)裝備技術(shù)設(shè)計

根據(jù)毛蔥套種大豆的農(nóng)藝要求和技術(shù)特點有針對性的設(shè)計。保證毛蔥在整個生長期供水、施肥和用藥要求，進(jìn)行用水流程設(shè)計，根據(jù)設(shè)計流程及流量要求確定主管道、副管道，滴灌管的口徑、長度及管件尺寸和型號，確定施肥器(施藥器)流量和型號，施肥泵流量和型號。根據(jù)毛蔥套種大豆種植的農(nóng)藝要求，保證毛蔥整個生長期用水和毛蔥生長中期套種大豆生長期用水要求。

圖5 毛蔥套種大豆種植及給水灌溉技術(shù)流程

圖6 滴灌水肥一體化系統(tǒng)流程圖

4.2 滴灌水肥一體化系統(tǒng)的工作原理

打開輸水控制閥門，由輸水泵從深水井里把地下水抽出來，經(jīng)過過濾器濾除水中的泥沙等大顆粒物質(zhì)，同時把配置好的液體肥料(或配置好的藥液)經(jīng)過文丘里注肥器、流量調(diào)節(jié)閥門、止回閥、流量計注入主管道、副管道，進(jìn)入到滴灌管，從滴灌頭出來進(jìn)入土壤中。其中，文丘里注肥(注藥)器是注肥系統(tǒng)的核心部件，借助進(jìn)水口和出水口產(chǎn)生的壓差，利用其水力特性，將肥料吸入至管道，注入混肥系統(tǒng)，通過流量調(diào)節(jié)器，可以調(diào)節(jié)注入量的大小，直觀地反映在流量計上，止回閥防止清水倒流[11，12]。

由于毛蔥種植和套種的大豆生育期不同，有分開還有重疊，而且毛蔥收獲時節(jié)滴灌水肥一體化設(shè)備部分管道還需要暫時移除，鑒于上述原因，綜合考慮土壤肥力、生育期、毛蔥、大豆生長營養(yǎng)狀況、天氣等因素，決定灌溉施肥次數(shù)的綜合因素。以薄肥勤施為原則，視天氣情況，觀察并測定土壤含水量，毛蔥一般3～4d施水1次，大豆一般7～12d施水1次，通過灌溉給水主、副管道上的閥門開關(guān)來實現(xiàn)。

4.3 滴灌水肥一體化施肥(施藥)技術(shù)要點

滴灌施肥最核心問題是過量施水。不能因為滴灌出水少，施肥量不夠，而延長施水時間。不僅造成水資源浪費，而且導(dǎo)致不被土壤吸附的養(yǎng)分淋洗到根層以下，浪費肥料。過量施水常表現(xiàn)出缺氮癥狀，葉子發(fā)黃，作物生長受阻。施肥后要及時清洗管道。一般先滴水，等管道完全充滿水后開始施肥，原則上施肥時間越長越好。施肥結(jié)束后要繼續(xù)滴0.5h清水，將管道內(nèi)殘留的肥液全部排出，否則會在滴頭處生長藻類及微生物，導(dǎo)致滴頭堵塞。準(zhǔn)確的滴清水時間可以用電導(dǎo)率儀監(jiān)控。要控制好系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)工作壓力應(yīng)控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。過濾器是保證系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵部件，要經(jīng)常清洗。加強(qiáng)管理，防止雜物進(jìn)入灌水單元或供水管內(nèi)。肥料的混合以及相互作用，主要解決2個問題：肥料必須液體化，要經(jīng)過多級過濾，保證滴灌頭的孔徑要求。

圖7 滴灌水肥一體化設(shè)備在毛蔥地的鋪設(shè)圖

5 效益分析

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

農(nóng)安縣哈拉海鎮(zhèn)毛蔥套種大豆高效水肥一體化種植技術(shù)的采用，年收益為7.04元·hm-2；常規(guī)單一種植大豆年收益為2.20萬元·hm-2，多增收4.84萬元·hm2，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；套種模式下的毛蔥產(chǎn)量與單種毛蔥產(chǎn)量差別不大，大豆也能獲得不錯的產(chǎn)量，1hm2毛蔥的種植便可以多收益0.5hm2大豆的產(chǎn)量。可以多收益大豆的效益和國家補(bǔ)貼約為1.10萬元·hm-2。毛蔥套種大豆實現(xiàn)滴灌水肥一體化灌溉施水，不僅種植效率高，而且還能節(jié)水省肥，節(jié)省用工成本，可以縮短種植時間，有利于提高毛蔥在形狀、外觀、成熟期等方面的一致性，提高了商品性，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。而套種的大豆產(chǎn)量、品質(zhì)也都相繼得到了提升，賣相好，價格高，農(nóng)民的收入得到提高。而常規(guī)單一大豆種植均未配置水肥一體化裝備，都是依靠自然降水滿足作物生長需求，自然降水如果不能滿足要求，種植過程用水大多是采用人工作業(yè)，進(jìn)行漫灌，費水費力，肥料農(nóng)藥無法控制，存在灌溉時間長，成本高等因素，生產(chǎn)的大豆產(chǎn)量低、質(zhì)量差，利潤下降，收益少。

5.2 生態(tài)環(huán)境效益

采用滴灌水肥一體化技術(shù)進(jìn)行灌溉，更加精準(zhǔn)地控制施水、施肥和用藥的用量，減少了肥料和農(nóng)藥的用量，不僅節(jié)約了種植成本，而且還對水土保持等生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提高起到了促進(jìn)作用。

5.3 社會效益

毛蔥套種大豆高效水肥一體化種植技術(shù)，是對水分和肥料進(jìn)行綜合調(diào)控和一體化管理，以水促肥，以肥調(diào)水，實現(xiàn)水肥耦合，相互促進(jìn)，全面提升水肥利用效率[13]。不僅保證毛蔥高效種植，而且還能兼顧套種大豆的生長用水用肥和用藥需求。其意義不只是節(jié)水節(jié)肥，環(huán)保高效，更重要的是對毛蔥套種大豆高效生長模式效能的提高。該項目的示范、推廣和應(yīng)用，對恢復(fù)東北地區(qū)大豆種植面積，支持東北地區(qū)積極推行大豆與其它作物合理套種，起到引領(lǐng)和推動作用，也是對2022年中央一號文件精神和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部唐仁健部長提出的“大力實施大豆和油料產(chǎn)能提升工程”“使大豆和油料的自給率能夠有一個較大的提高”，“油瓶子”里要盡可能多裝中國油的有力支持。

毛蔥套種大豆高效及滴灌水肥一體化種植技術(shù)的示范、推廣和應(yīng)用，可大大降低毛蔥套種大豆的作業(yè)成本和勞動強(qiáng)度，提高毛蔥套種大豆的生產(chǎn)效率和農(nóng)民收入，是不斷拓寬農(nóng)民增收渠道，提高農(nóng)民生活質(zhì)量的一個有效途徑，對建設(shè)繁榮、富裕、美麗的現(xiàn)代化農(nóng)村，實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化融合發(fā)展和鄉(xiāng)村振興具有推動作用。

6 存在的問題及解決對策

由于水肥一體化設(shè)備初期的投入成本較高，導(dǎo)致很多農(nóng)戶不愿意使用該設(shè)備，這就需要政府加強(qiáng)引導(dǎo)，給予政策補(bǔ)貼以及加強(qiáng)示范點的建設(shè)，只有讓農(nóng)戶切實感受到了收益，才愿意接受新技術(shù)。另外，水肥一體化技術(shù)是一項綜合性的工程技術(shù)，目前市場上沒有水肥一體化設(shè)備的合格標(biāo)準(zhǔn)，有些滴灌施肥設(shè)備的穩(wěn)定性差，產(chǎn)品的精度低，存在質(zhì)量問題，這就需要科研部門加強(qiáng)水肥一體化技術(shù)的研究，深入調(diào)研并根據(jù)各地區(qū)的土地環(huán)境、土壤條件等制定適宜的科學(xué)合理的灌溉制度和施肥方案[8]。