杨骥,韩秉进
(1.中国农业科学院甜菜研究所,哈尔滨150080;2.中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨150081)
日本甜菜生产考察报告
杨骥1,韩秉进2
(1.中国农业科学院甜菜研究所,哈尔滨150080;2.中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨150081)
对日本甜菜生产水平、甜菜栽培特点、纸筒育苗新技术进行了考察并作了分析和总结。
日本;甜菜生产;考察
应日本北海道大学和日本甜菜制糖株式会社邀请,作者于2010年4月14~30日赴日本进行了为期两周的甜菜考察。在综合研究所井村顾问和内野副所长的陪同下,走访了近10个家庭农场,到甜菜育苗大棚、整地施肥现场、移栽现场、播种现场进行了实地考察。详细了解了日本甜菜的整地技术、施肥技术、育苗新技术、移栽技术等各主要技术环节,较全面地掌握了日本纸筒育苗甜菜的增产措施。在考察日本甜菜生产的同时先后到北海道大学、北海道国立农业研究中心、北海道国立农业研究中心芽室基地、北海道立农事试验场、青川试验农场、甜菜博物馆等单位进行了考察与交流。
此次考察除了解日本甜菜产业现状外,主要是了解和掌握甜菜纸筒育苗新技术,主要技术环节和实施水平。现将通过考察所掌握的情况与同行交流。
日本目前甜菜种植面积为65000hm2左右,占北海道旱田耕地面积的7%,主要集中在北海道东北地区,大部分耕地是特殊土壤。甜菜主要种植土壤的36.5%为火山灰土,缺乏磷、钙等营养成分,且肥沃程度差。33.4%为冲积土,粘性强、不易排水,影响耕翻和整地质量。这些土壤都影响甜菜的生长,需要进行土壤改良。由于北海道位于日本最北部,地处北纬41°~46°之间,冬季严寒多雪,生育期偏短,125~150d。受海洋性气候影响,降雨量偏多,900~1100mm。总之,日本的气候条件和土壤条件虽然有碍于甜菜生产,但是通过栽培技术水平的提高,日本现已发展成为世界甜菜高产国。
1.1 日本的甜菜生产水平
与世界甜菜主要种植国家比较,日本已位居世界甜菜高产国,甜菜生产水平居世界先进水平。特别是1961年推广甜菜纸筒育苗以来,产质量水平逐步提高,通过50年的努力,纸筒育苗的栽培技术越来越先进,越来越成熟,甜菜单产由原来的24t/hm2提高到65t/hm2,并保持了甜菜含糖率的稳定增长,一直稳定在16%~17%,为制糖加工业提供了优质原料,同时利用有限的甜菜面积满足了现有制糖厂的加工能力。
从表1可以看出,2007年世界甜菜主要种植国产质量水平比较,日本仅次于法国,远远高于世界平均水平的47.7t/hm2。特别是在气候条件和土壤条件对提高甜菜产质量有一定障碍因素的情况下取得如此高的产量和含糖率,说明其栽培技术水平已取得了突破性的提高。
1.2 日本近20年甜菜生产的发展
日本早在20世纪80年代初,甜菜纸筒育苗技术就已成为较成熟的丰产优质栽培技术,单产保持在55t/hm2左右,含糖率在16%以上,接近世界甜菜高产水平。1990年开始通过采用规范化育苗措施,提高育苗质量,延长育苗时间,在原来的基础上又增加了甜菜生育时间10~15d。延长苗床炼苗时间,提高幼苗抗逆性,抢早移栽,为提高甜菜保苗率打下了坚实的基础,使田间保苗率达到99%以上。同时,全面推广了4行全自动移栽机和两行自动选苗移栽机,把不符合标准的小苗淘汰,移栽的苗均匀一致,达到了甜菜田间均匀生长,个体发育相对一致,合理地利用了光温水土资源,避免了个体差异造成的产量损失,把甜菜单位面积产量提高到65t/hm2左右,含糖率最高年份达到17%以上,充分体现了纸筒育苗技术的增产潜力。
表1 1992与2007年甜菜主要种植国生产水平比较
表2中清楚表明日本用了不到20年的时间,把甜菜在原来高产的基础上,产量又提高了近10t/hm2。其中除推广优良甜菜品种,合理整地、改良土壤、科学施肥、保护绿色面积等有效措施外,最主要技术环节就是提高育苗质量和移栽质量。对甜菜苗期生长发育在田间无法完成的情况下,通常采用室内人工科学栽培,充分地挖掘了甜菜发芽生长的条件潜能,最大程度地满足了甜菜苗齐、苗全、苗壮的生长条件和移栽条件,同时弥补了生育期短的不足,这是日本提高甜菜生产水平最核心的技术。
1.3 日本甜菜的技术推广
日本在各农业区普遍设有农业改良普及中心,仅北海道就设有14所中心和34所分中心,农业技术人员近800人。主要根据农业人员的要求进行切合实际的技术指导,对地区农业和产业发展提出建议,示范和推广适合于本地区的技术和成果,支援新从业者。并对甜菜新技术推广给予了有利的技术支撑。
除此之外,日本目前有3家制糖公司,共计8家制糖厂。其中芽室、美幌、士别3家制糖厂为日本甜菜制糖股份公司;中斜里、清水2家制糖厂为北联制糖股份公司;北见、道南、本别3家制糖厂为北海道糖业股份公司。每家制糖厂均有数量不同的农务服务中心。如芽室糖厂设有4个农务服务中心,每个中心有4人,每人负责100余户甜菜种植户,进行技术指导和服务。
表3是2007年日本各制糖厂原料区生产情况调查。从8家制糖厂的甜菜产量和含糖率看出产质量水平比较均衡,产量均在65t/hm2左右,含糖率在16%~17%之间,说明日本甜菜丰产优质栽培技术已得到广泛的普及和应用。
1.4 日本甜菜的投入与效益
在日本北海道地区甜菜是高效益作物。单位面积效益高于小麦、马铃薯、大豆等主要农作物(表4),与水稻比效益不相上下。但甜菜也是投入较高的作物。由于专业化生产程度高,除直接生产费用投入外,还要投入育苗、移栽、收获等环节的专用机械和设施设备费用。
由于甜菜全面实现了机械化,其工时费只有153h/hm2(表5),而且80%用于育苗、移栽、除草和收获4个环节。与20世纪80年代初比较工时费下降了近50%。
在生产投入内容的比例上,人工费比例最大,已占到总投入的27.9%,其次是肥料22.0%和农机具14.2%的投入。农药投入占到11.6%,与我国相对比较应该是很高的比例,主要还是防和治的区别。但种子成本比我国低,仅占3%(表6)。
表2 日本近20年甜菜生产水平比较
表3 2007年日本甜菜主要种植区生产水平比较
表4 日本甜菜与其他作物利润比较
表5 2006年北海道甜菜种植工作时间
表6 北海道甜菜生产成本
日本甜菜栽培主要以纸筒育苗移栽为主,占栽培面积的90%,直播面积占10%。直播单产在50~55t/hm2,低于纸筒产量。发展直播甜菜主要是能降低劳动强度,减少用工,简化栽培环节。
2.1 选择甜菜品种
日本目前生产上使用的甜菜品种全部是国外引进品种。品种引进和筛选上科研单位和制糖企业都做了很多工作。日本甜菜制糖股份公司的青川农场、北海道立农事试验场都在做国外品种的引进和筛选工作。把适合于当地的优良品种引进加工,在生产上推广应用。
日本全国6万余公顷甜菜,目前推广的只有15个品种(表7),这15个品种中有3个主推品种,应用面积均占甜菜播种面积的20%以上。品种主要以KWS、先正达和安地为主。
表7 日本甜菜品种种植面积统计
2.2 整地技术
日本秋整地主要以深松翻地为主。深松深度45~50 cm,翻地深度25cm,一次作业完成。春整地碎土两遍,深松一遍,深度35cm,旋耕一遍,4遍作业一次完成,达到春施肥和播种、移栽状态。作业后35cm耕层内暄松、平整、细碎。
2.3 施肥技术
日本纸筒育苗甜菜采用一次性施肥。肥料的含量N:11,P:17,K:9的复合肥,施肥量1.4~1.8t/hm2,同时施用含量28.5%钙肥1t/hm2。施肥方法为双侧施肥,两侧施肥距离10cm,甜菜移栽部位在10cm中间,施肥深度10 cm。直播甜菜施肥2~3次。底肥800kg/hm2,追肥两次,5月20日第一次追肥,6月10日第二次追肥。除使用化肥外日本有施用农肥的习惯,每公顷施20~30t不等。同时结合整地进行土壤改良,施用石灰15t/hm2。
日本甜菜近10多年来降低了氮肥施用量,标准是在8月份将所施用的氮肥争取全部利用掉,主要是利于后期糖分的积累。
2.4 病虫草害防治
日本北海道夏季高温多湿,容易引发各种病虫害。由于规范、科学和及时防治,有效地控制了病虫害的发生,病虫害发生面积、受灾面积逐年下降。表8是2009年的病虫害防治效果,与1999~2008年10年平均结果比较有很大进步。
表8 北海道2009年甜菜病虫害发生情况
日本甜菜除草主要以化学除草剂和机械除草为主。
表9 甜菜种植户育苗情况调查
日本纸筒育苗环节是其栽培技术的核心。近10年来经过不断完善,逐渐提高,在原来水平基础上又有了很大的进步。通过考察,发现主要表现在以下几个方面:
3.1 改善育苗条件
日本甜菜育苗大棚,针对北海道雪大的特点改成防雪大棚。在大棚结构上为有效控制温度进行了科学的设计,达到了操作方便,实施效果好的目的。在甜菜育苗大棚配套设施上为抢早育苗,配备了暖风机,在育苗前期棚内温度低于标准温度时,可进行增温。安装了自动喷水设备,按要求进行标准化操作。纸册周围由培土固定更换成发泡板固定,既保温,又能保持边际纸筒水分与床内水分一致,达到整体生长均匀。以上技术为延长育苗时间和提高育苗质量提供了保障。
3.2 延长育苗时间
在原来育苗时间的基础上延长10~15d,目前日本甜菜纸筒育苗时间达到了45~50d。除育苗时间延长外,播种时间由4月初提早到3月中旬之前,最早在2月下旬就已播种。由于育苗时间延长,育苗质量得到提高,移栽时间也逐渐前移,大部分农户都在4月下旬移栽。在考察中发现,移栽时间最早在4月19日。
3.3 加大移栽前炼苗强度
由原来炼苗一周延长到两周。移栽前两周,苗床全部与外界接触,适应外部自然环境,提高幼苗的抗逆能力。通过延长炼苗时间,使幼苗的抗寒性、抗旱性、抗霜害、抗涝、抗风灾能力得到全面提高,移栽到田间的苗保苗率达到99%以上。
3.4 增加壮苗措施
育苗时间延长后,壮苗措施很重要。为育出壮苗,在温度控制、水分调节、喷施生长调节剂等措施的基础上,又增加了苗床移动或断根技术。15~20d断根一次,整个育苗周期断根2~3次。通过断根或苗床移动,达到割断筒底的根系,通透新鲜空气、适当控制了筒底水分的供应,促进新根系的生成,根系生长活跃,相对控制了地上部的生长。
3.5 割苗
在幼苗株高超过5cm时使用割苗机进行割苗,使幼苗生长高度保持在5cm。主要是使幼苗高度保持一致,提高移栽质量。同时在高密度的生长情况下,高度一致可避免竞争性生长,达到生长发育均匀,消除个体差异,达到苗齐的效果。
日本甜菜生产水平已跃居世界前列,同时也面临持续稳定发展的问题。从业人员年龄偏大,劳动力缺乏等问题困扰着纸筒育苗甜菜的前途。虽然直播面积有所增加,但北海道地区春季寒冷、大风等不利自然因素限制了直播甜菜的发展速度。为降低纸筒育苗甜菜的劳动强度,日本在全面推广13cm纸筒的基础上,尝试把纸筒直径1.9cm改成1.6cm,同时把育苗土更换成粉碎的稻壳做育苗基质,并已形成产品在推广。目前纸筒育苗仍然是日本甜菜的主要栽培模式。
S566.3
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1007-2624(2010)04-0083-04
2010-09-06
杨骥(1957-),男,黑龙江省青冈县人,黑龙江大学农作物研究院研究员,主要从事甜菜栽培技术研究。