农机农艺融合下甜高粱规模化高效栽培管理与收割利用技术

王致和，唐桃霞，张肖凌，张亚萍，张秀华

（甘肃省农业工程技术研究院，甘肃武威733006）

农机农艺融合下甜高粱规模化高效栽培管理与收割利用技术

王致和，唐桃霞*，张肖凌，张亚萍，张秀华

（甘肃省农业工程技术研究院，甘肃武威733006）

结合甜高粱生物学特性和机械化生产的特点，从基础条件、种植方法、田间管理、病虫害防治、收获利用等方面，详细介绍农机农艺融合下甜高粱规模化栽培管理与收割利用技术。本技术适用于武威市井水灌区、河水灌区和引黄灌区，河西其他条件相似地区也可参照执行。

农机农艺；甜高粱；栽培技术；收割；规模化

甜高粱（Sorghum bicolorL.Moench）也称为芦粟、甜秆和糖高粱，是粒用高粱的一个变种，为C4作物，光合效率高，生物学产量高，抗逆性强，适应面广，用途众多，可作饲料[1-2]、糖料[3]、酿酒[4-5]、造纸[6]、新能源[7-9]等。2012年以来，武威市出于解决全市畜牧业快速发展问题，把甜高粱作为加快农业结构调整、发展节水高效现代农业、推进农业科技创新、提升畜牧业饲草料供给保障能力、促进农民持续增收的重要举措，加以积极推进，在全市开展饲用型和醇用型甜高粱引种推广试验。经过4～5年的试验，总结武威市甜高粱高效栽培管理技术和农机农艺技术的融合，可提高甜高粱因地制宜种植的规模化与高效化，形成适宜武威地区甜高粱种植的高效标准化技术，从而为武威市及河西相似地区提供技术指导。

1 甜高粱栽培基础条件

1.1 地块选择

甜高粱对土壤的适应性很强，一般在pH值5.0～8.5的土壤上均能正常生长，但以富含有机质、土层深厚的壤土为最好。因此选择土壤耕层20.0～25.0 cm，土壤有机质含量15 g/kg以上，保肥、保水及排水良好的地块。前茬作物不能使用影响甜高粱生长的药物。重盐碱地(pH值9.5以上)要大水压盐碱以尽量降低耕作层土壤含盐量。

地块面积要求6 670 m2以上，地表平整，含杂质（石块、金属以及农田废弃物等）小，并且配套有宽度不小于5.0 m的机耕道，以利机械化作业。

1.2 整地造墒

待前茬作物收获后，及时深耕灭茬，耕翻深度达30.0～35.0 cm，灌足冬水，灌水量为100 m3/667 m2。需进行秋季覆膜的地块，结合整地施足基肥；顶凌覆膜地块在翌年早春土壤解冻15 cm时，及时对耕作层土壤进行平整耙耱。整地要细致，以便促进土壤熟化和改善土壤结构，为种子发芽和出苗创造良好的土壤环境。尽可能做到地面平整，土块细碎，无杂物，以利种子发芽出苗[10]。整地采用1XMQ-120型旋耕覆土全铺膜联合作业机可一次完成旋耕整地、施肥、覆膜、覆土等多项作业，机具结构紧凑，工作可靠，作业质量好。与带有后动力输出轴的13.3～18.6 kW（18～25马力）四轮拖拉机配套使用，机具使用调整方便，生产效率高，可有效减少用工量，减轻劳动强度，具有运输方便、操作简单、便于调整、使用维护方便等特点。

1.3 施足基肥

基肥通过整地同步进行，施肥量因土壤肥力而异，原则是土壤肥沃少施，土壤贫瘠多施。腐熟农家肥施入量以干物质计算，一般施2 000～3 000kg/667 m2，尿素 15.0～20.0 kg/667 m2、磷酸二铵25.0～30.0 kg/667 m2，硫酸钾 8.0～10.0 kg/667 m2，锌肥1.5～2.0 kg/667 m2。施基肥后要翻耕、细耙，使土肥完全混合，做到施肥均匀，耙压保墒。

1.4 播前除草

杂草会同种植作物竞争养分和空间，除草对甜高粱正常出苗和生长极为重要。人工除草速度慢、周期长、效果差，并且需反复进行，使用化学除草剂是有效防除田间杂草的首选措施，因此，在甜高粱春播时段内，即4月中下旬至5月上旬，用50%异丙草·莠按250 mL/667 m2对水30 L/667 m2喷施于土壤表面，随即铺膜，10～15 d后即可人工或机械播种。用此方法一次用药进行甜高粱的杂草防除，对苋科、藜科、禾本科的杂草防治效果可达95.0%以上，并且基本不影响甜高粱的生长发育，使用安全、方便、有效[11]。

1.5 覆膜保墒

由于冬春季干旱多风，春季气温回升速度快，土壤失水严重，因此，为了有效减少冬春季节土壤水分的散失，最大限度地保蓄土壤水分，提高土壤墒情，宜在土壤封冻前，即10月上旬—11月中旬进行秋季覆膜，而尚未进行秋季覆膜的地块，应在早春进行顶凌覆膜或播种前边整地边覆膜，减少早春土壤水分蒸发。早覆膜可以提高土壤温度，为甜高粱的播种和后期整齐出苗奠定良好的基础[12]。目前生产上采用1XQM-120型旋耕覆土全铺膜联合作业机，与整地制墒所用同一种机械，一次性可完成施肥、旋耕、取土、镇压、覆膜、覆土及平整作业，极大地提高了工作效率。

2 甜高粱种植方法

2.1 品种选择

甜高粱种质资源众多，仅中国注册的就有374份，资源分布于全国各地。我国的主要栽培品种有雅津系列、辽饲系列、醇甜2号、早熟1号、大力士等。在武威地区种植时，需因地制宜，目前推荐种植的品种有黑牛、大卡、BJ0602、BJ0603、大奖 1180、大奖 2180 等[13]。

2.2 适时播种

甜高粱春播可以充分利用无霜期提高产量，当土壤耕层10cm处日平均地温稳定达到或超过10℃左右时即可播种。一般井水灌区、黄灌区为4月中旬，河水灌区为4月下旬。播种过早，地温低，出苗较慢，而且气温不稳定，苗期可能受到倒春寒的危害；在土壤环境不利时（如低温高湿），易发生“粉种”“烂种”现象，造成缺苗；若播种过迟，就会造成生育期缩短，严重影响产量。因此，在生产上应做到低温高湿看温度，干旱无雨抢墒播种。

2.3 精量点播

为不造成种子浪费，也不出现播种缺漏，目前采用点播器、单行的人工穴播机和甜高粱专用穴播机进行精量播种。穴播量2～3粒种子，播种深度2.5～3.0 cm为宜，播种量0.8～1.0 kg/667 m2。甜高粱专用穴播机是由甘肃省机械院与古浪农机公司合作，利用手推式播种器，以轻型汽油机为动力，新研制的一种手扶式甜高粱多行播种机，其作业时工作平稳，振动小，噪音低，保证了播种精度，减少了劳动强度，降低了作业成本，提高了劳动效率。手扶式甜高粱多行播种机一次播种一膜4行，作业后空穴率为0.6%，穴粒数合格率为93.6%，膜下播种深度合格率为91.8%，穴位错孔率为2.5%，相关指标均达到了穴播机作业质量的规范要求。

2.4 播种方式

采用覆膜平作穴播栽培方式。宽窄行种植，采用 120 cm宽的地膜，播种 4行，边距 1、2、3、4行的间距、边距分别为 10、25、50、25、10 cm，株距 15～20 cm，株数可达 8 300～11 000株 /667 m2[14]。

3 甜高粱田间管理

3.1 幼苗管理

出苗后及时放出地膜下的幼苗，放苗时应遵循放苗口适宜，及时封严出苗孔的原则，起到保温保湿，闷杀杂草的效果。

待苗长至2～3叶期时进行间苗，4～5叶期时定苗、除蘖，具体管理因品种用途而异。醇用型甜高粱在2～3叶期间苗，4～5叶期定苗，每穴留1株即可，为避免因分蘖造成养分消耗，影响主茎生长和糖分积累，应在苗期—拔节期多次掰除分蘖。饲用型甜高粱在栽培管理中无需间苗、定苗、除蘖，即可提高产量。

3.2 除草

对未进行播前膜下除草的地块或处理后尚未杀死的杂草，可进行人工拔除，人工除草需遵循除早、除小、除彻底的原则。在甜高粱生长季选用25%硝磺·莠去津悬浮剂200～250 mL/667 m2对水30.0 L/667 m2，使用1次，也可达到除草效果。在高粱3～5叶期，杂草2～4叶期茎叶喷雾处理，可防除高粱田阔叶杂草及部分禾本科杂草，如反枝苋、藜、埛麻、龙葵、马唐、牛筋草、狗尾草、稗草。

3.3 培土

植株达4～6叶期结合定苗进行第1次培土；当植株长至70 cm高时结合追肥进行大培土，培土高度20.0～25.0 cm为宜，有利于气生根生长，提高抗倒伏能力。

3.4 水肥管理

土壤水分状况越好，施肥量越大，肥效越好。施肥的种类和数量取决于土壤肥力、土壤类型和水分状况。氮肥主要用作追肥，磷肥可以作为基肥一次性施入，钾肥可追肥也可作为基肥。

1）在苗期，应根据降水情况、土壤墒情和植株长势，适时浇头水。苗期通常不进行灌溉，适当蹲苗有助于提高植株耐旱性。苗期一般情况下不追肥。

2）拔节期至喇叭口期，遇干旱需进行灌溉，结合灌水追施尿素10.0 kg/667 m2。当株高约1.5 m时，结合灌水进行第2次追肥，追施尿素15.0 kg/667 m2。全生育期灌水4～5次，每次灌水量约80 m3/667 m2。

3）多次刈割的地块，每次收割之后及时灌水、追肥有利于茎叶再生，每次追施尿素10.0 kg/667 m2。

3.5 防倒伏

甜高粱抗倒伏能力强，但后期植株较高时灌水，还是要避开大风天气，防止倒伏。

4 甜高粱病虫害防治

4.1 病害

甜高粱抗病性较强，一般预防性杀菌剂即可防病。田间若发现少量病株，需及时拔除，随土埋于地外。

4.2 蚜虫

甜高粱含糖量高，易受蚜虫为害，危害甜高粱的蚜虫有二叉蚜、高粱蚜、长管蚜等，主要寄生在叶片背面，初发期多发生在下部叶片，而后逐渐扩散向植株上部叶片，最终虫体布满整个叶背，并大量分泌蜜露，蜜露滴落于下部叶片和主茎，最终叶片呈现出油光发亮的现象，不利于植株光合作用的进行及正常生长，甚至造成叶片干枯。蚜虫害发生严重年份其蚜株率达到66.4%。

防治蚜虫的关键期是7月中下旬，此时如遇干旱少雨天气，再加之高温，极易造成蚜虫偏重发生，应及时防治。大多数高粱品种对有机磷农药过敏，一般用以下药剂防治：在苗期至成株期可用3%阿维高氯乳油 20～60 mL/667 m2，40%毒死蜱乳油10～30 mL/667 m2，10%吡虫啉可湿性粉剂30～90 g/667 m2，根据植株大小任选一种药剂和用量，对水30～90 kg/667 m2进行叶面喷雾防治。也可以用溴氰菊酯、杀灭菊酯、氯氰菊酯或无公害农药防治。

甜高粱蚜虫发生之际，植株高大，人工喷药比较困难，很难达到理想的防效，可引进多旋翼电动植保无人机TY-D10L，其最大农药有效荷载10kg，作业效率高，作业面积可达26 680～40 020 m2/h。10 kg水箱加70%吡虫啉可湿性粉剂300 g，喷药后7 d有蚜植株率为16.2%，单株蚜虫数量平均为167头，防治效果可达75.6%。

4.3 高粱螟虫。

危害甜高粱的螟虫主要有高粱条螟、玉米螟、桃蛀螟等，可为害心叶，也可钻蛀到茎秆内危害，抽穗后可扩散到穗部危害。氰戊菊酯和溴氰菊酯对防治心叶螟虫效果较好；防治茎秆内螟虫为害，可在心叶处撒3～5粒5%辛硫磷颗粒防治；防治穗部螟虫，用2.5%敌杀死1 200倍液喷施于穗部，也可用吡虫啉喷杀。

5 甜高粱收获利用

5.1 醇用甜高粱

醇用甜高粱于早霜来临之前即9月下旬—10月上旬一次收获即可。

5.2 饲用甜高粱

5.2.1 收割期。用于青饲的收割期宜早，调制干草的可适当推迟；用于羊、兔等小型动物饲用较牛、马、骡、驴等早收。饲用甜高粱的生长速度很快，产量和质量变化也很快，粗蛋白、钙、磷、氰化物含量随生育期的延长下降，粗纤维含量增高。因此，适宜的收割期对于后期再次收割的产量、营养成分、牲口消化程度和饲用价值影响极大。在幼嫩期，粗蛋白含量高达20%，青饲料多汁爽口，粗纤维含量少；在近成熟期，粗蛋白含量降至7%或更低，饲草纤维含量增高，形成的青饲料粗糙而低质。为避免饲草质量降低，应该在其高度达150 cm左右时刈割。根据甜高粱营养成分的积累和变化规律，用作青饲料的最适收割期为拔节后期到抽穗期，因为此时具有产量高、适口性好、营养价值高、牲口易消化，氰化物含量低等特点。由于甜高粱营养成分随着生育期变化，进入扬花期以后的甜高粱只能制作青贮饲料，不适宜用做青饲。

5.2.2 刈割次数。饲用甜高粱的刈割次数取决于播种时间、当地自然气候条件、无霜期长短、灌溉条件及不同品种的生物学特性等[15]。一般来说，气候温暖湿润、播种早、无霜期长、水肥条件好、管理水平高的地区可以适当多割几次；气候寒冷、生长季短、管理比较粗放的地区少割几次。在河西地区作为青饲的饲用甜高粱可以刈割2～3次，作为青贮的一般刈割1次。根据不同饲养需求的实际情况及时刈割，饲草的饲喂价值可以提高。

5.2.3 留茬高度。甜高粱适时刈割可以刺激分蘖，为不影响产量和营养品质的下降，当株高达1.2～1.5 m时要及时收割，以促进植株分蘖和营养积累。收割时的留茬高度，应根据饲用甜高粱的生物学特性、自然条件及管理水平而定。饲用甜高粱的再生主要依靠残茬的分蘖和分枝，每次刈割不能留茬太低。刈割留茬要保证地面留有1～2个节，一般留茬高度以10～15 cm为宜，以后每次刈割再向上增加2 cm，以利再生。机械收割时留茬高度15～20 cm，人工收割时留茬10～15 cm。若留茬过低易造成根部脱水枯死，影响再生。阴雨天收割易造烂根，因此不宜在雨天收割。

5.2.4 放牧利用。饲用甜高粱幼苗期氢氰酸含量较高，不宜放牧家畜，一般株高1 m以上再放牧；放牧前应该给家畜饲用一定的干草，尽量不要空腹放牧。播种时行距要加大，一般50～70 cm，方便动物采食，减少踩踏浪费。

5.2.5 青绿饲料。饲用甜高粱茎秆鲜嫩、富含糖分，甜而多汁，叶片柔软，蛋白含量高，适口性好，宜2次收割，可整株直接用作青绿饲料饲喂，也可铡成2～3 cm的草段饲喂。只要舍饲管理得当，甜高粱青草饲用价值很高，可以节约一定比例的精料，提高养殖效益。青饲利用率很高，但切碎后不宜久放，应尽快饲喂。粉碎加工时，氢氰酸会迅速转化为气体，从而降低氢氰酸的毒性。用作青绿饲料时刈割2次为佳，第1次刈割在7月中旬或株高达150.0 cm时收割，留茬高度约10.0 cm，收割后及时补充水肥；第2茬在9月下旬—10月上旬早霜来临之前收割。

5.2.6 青贮饲料。饲用甜高粱植株高大，茎秆含糖量高，营养价值好，是理想的制作青贮的饲草作物。制作青贮能较长时间地保存甜高粱青草的养分，而且经过发酵作用，产生大量乳酸和芳香物质，极大地提高了适口性、消化利用率[16]。

用作青贮饲料，宜收割一次，收获时间在早霜来临前即9月下旬—10月上旬，采用联合收割机收获，可一次完成刈割、粉碎、打包、裹膜青贮。甘肃省机械科学院新研制的自走式青贮饲料（饲用甜高粱）联合收获机组（由自走式联合收获机和自走式裹膜机组成），可完成田间裹包青贮联合收获作业，适应于中小地块、山地丘陵及南方水田作业。自走式甜高粱收获机（割幅4 500 mm）、悬挂式收获机（割幅1 250 mm）、悬挂式收获机（割幅1 600 mm）、牵引式打捆机、悬挂式裹膜机和前装组合等6种机型的系列产品，可根据需要任选。

5.2.7 干草制作。饲用甜高粱大规模干草制作国内不多见，一般分收割、打包2个步骤，收割采用联合收割机收获，打包采用DB-60吨秸秆液压打包机，配用动力：15 kW，台时产量：4～5包，包质量：100 kg，并自动包装，而后运输。

经过多年的总结，武威市已基本形成农机农艺融合、适宜该地区甜高粱种植的高效标准化的栽培利用技术，为实现甜高粱种植的规模化与高效化提供了技术支撑，但要实现甜高粱从种到收的全程机械化集成，还需要进一步的努力。

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Integrated Technology of Large-Scale,Efficient Cultivation Management of Sweet Sorghum and its Harvesting and Utilization Based on Agricultural Machinery Coupled with Agronomy

WANG Zhi-he,TANG Tao-xia,ZHANG Xiao-ling,ZHANG Ya-ping,ZHANG Xiu-hua
(Gansu Provincial Academy of Agricultural Engineering Technology,Wuwei 733006,China)

This paper illustrates the integrated technology of large-scale,efficient cultivation management of sweet sorghum(Sorghum bicolorL.Moench)as well as its harvesting and utilization,which is based agricultural machinery in combination with agronomy.The integrated technology consists of field preparation and fertilization,planting methods,field management,pest control,and harvesting and utilization,which is developed on the basis of biological characteristics of sweet sorghum and features of mechanized production of it.This technology is applicable to well-water irrigation area,river-water irrigation area,and Yellow River irrigation area in Wuwei City;and is also suitable for other areas in Hexi with similar conditions.

Agricultural machinery and agronomy;Sweet sorghum;Harvest;Large-Scale;Cultivation techniques

S566.5

B

1673-6486-20170378

王致和,唐桃霞,张肖凌,张亚萍,张秀华.农机农艺融合下甜高粱规模化高效栽培管理与收割利用技术[J/OL].大麦与谷类科学,2017,34(5):33-37[2017-10-16].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20171016.0952.009.html.

2017-06-27

甘肃省科技重大专项计划(1502JKDA006)。

王致和(1965—)，男，研究员，主要从事特色经济作物新品种选育与高效栽培研究。E-mail:gswangzh@163.com。

*通讯作者：唐桃霞（1988—），女，研究实习员，主要从事特色经济作物新品种选育与高效栽培研究。E-mail:tangtaoxia@126.com。