王才斌
(山东省花生研究所,山东 青岛 266100)
花生仅次于小麦、玉米,是山东第三大作物,近年来种植面积733~800 khm2,总产3500 kt左右,年出口600 kt以上,分别约占全国的18%、25%和90%,在农业增效、农民增收、出口创汇及缓解食用油供需矛盾等方面有举足轻重的地位[1]。基于国情,山东花生生产走的是高投入高产出的“双高”生产模式。虽然花生产量位居世界前列,但投入远高于世界其他主产国,在一定程度上,花生高产是基于过量的投入品,化肥、农药尤为突出,对环境和产品安全带来不利影响,直接影响到农业可持续发展和食品安全。2015年中央1号文件和农业部发布的《关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》明确了工作目标,力争到2020年农业面源污染加剧的趋势得到有效遏制,实现“一控两减三基本”。作为山东主要农作物,花生生产肩负着保障油脂安全、增加农民收入、保护环境等多重任务和压力,要同时实现这些目标,未来花生生产应转变生产理念,实施理性生产。
理性生产是理性农业的主体,理性农业是指统筹考虑生产者经济利益,消费者需求和环境保护的具有竞争力的农业,其目的是保障农民收入、提高农产品质量和有利于环境建设,被认为是一种最为可靠和最具生命力的农业可持续发展形式。未来花生生产要摒弃以往“产量至上”的生产理念,统筹产量、效益、环境、产品安全以及可持续性。根据山东花生生产实际,未来5~10年应重点做好“一深、两减、三加快”,即深耕,减肥、减药,加快推进生产机械化、单粒精播技术和消除地膜污染。
目前山东省花生田常年耕深多在20 cm左右。浅耕导致花生田犁底层上移,不仅影响花生根系正常伸展、植株健壮发育,而且表层土壤易富营养化,造成花生烂果,加重养分流失、降低肥料利用率、对环境造成潜在威胁。深耕可有效打破犁底层、降低土壤紧实胁迫,改善深层土壤通气、透水能力,提高有益微生物的生命活动,进而促进花生根系、根瘤发育,增加对土壤养分吸收利用和根瘤固氮能力[2]。在小麦~玉米//春花生两年三作主产区,深耕要配合玉米秸秆还田(或增施有机肥),进一步改善土壤结构,提升土壤有机质,维持土壤适宜的碳氮比,提高土壤生物肥力,促进根系下扎。试验表明,与常规耕深20 cm相比,深耕30~35 cm+秸秆还田的地块,土壤20~30 cm土层容重下降5.0%,花生根量增加10.3%,产量增加 6.5%[3]。
长期以来,山东花生施肥一直遵循氮减半、磷加倍、钾全量的施肥原则,要求每生产100 kg荚果施纯N 2.5 kg、P2O52 kg和K2O 2.5 kg,这一技术沿用至今,为提高山东花生产量发挥了重要作用。然而这一基于产量为主目标的施肥技术,氮磷钾都有一定程度的节余,尤其是磷,推荐量为实际需要量的2倍,不仅造成肥料浪费,同时对生态环境造成很大压力。另外,肥料结构的改变对我国花生施肥产生了很大影响。随着高浓度复合肥比例的逐渐增加,尤其是三元复合肥(多为N、P2O5、K2O各含15%) 广泛应用,花生田肥料养分残余状况更加严重,磷素尤为突出,进一步加剧了环境污染的风险[4]。因此,过量和不平衡施肥已成为花生持续增产、增效和生态安全的主要障碍因素之一。
要解决上述问题,今后应主要做好以下工作:①优化施肥结构。施肥应遵循减大量、增有机、补钙微的基本原则。每生产100 kg花生荚果施商品有机肥25~50 kg,或腐熟畜禽粪50~100 kg,纯N 1.5~2 kg、P2O51.0~1.5 kg和K2O 2.0~2.5kg。同时根据当地土壤养分状况,每两年施一次钙肥和微量元素肥料。另外,可根据当地生产实际情况,有选择地施用一些功能肥料,如连作土壤可在冬耕时增施石灰氮,能显著减少土壤中病源、虫卵数量。播种前施用生物菌肥,可平衡土壤微生物种群,提高土壤肥力。②改进施肥方式。目前,山东化肥施用深度偏浅,一般在20 cm以上,有些地区将化肥通过播种机施肥器随播种一次性施在垄中间5~10 cm土层内,不仅肥料利用率低,且易造成烂果减产。根据花生需肥特点,氮磷钾及微量元素化肥应适当深施,结合深耕施在0~30 cm耕层内,而钙肥施在0~10 cm结实层,避免结实层钙钾浓度同时过高导致烂果。③研发应用缓/控释肥。试验表明,缓释肥可使花生增产2.5%~10.8%,氮肥当季利用率提高3.9%~15.8%,用量可减少20%~25%[3]。今后,应加大根据花生生育期间氮素需求规律而设计的专用缓/控释肥的研发与应用力度,实现“供需同步”。④水肥一体化。通过膜下滴灌实现水肥一体化管理是一项节肥省水增产的高效生产模式。试验表明,与常规技术相比,在减少肥料用量40%的基础上,荚果增产17.2%,籽仁增产19.0%[5]。以色列之所以花生单产居世界之首,走的就是肥水一体化管理的技术模式。2013 年农业部制定了《水肥一体化技术指导意见》,将花生纳入了华北地区重点推广作物。山东花生生产虽然以“雨养”为主,但仍有20%~30%的花生田有或通过改善水利设施可以有灌溉条件,具有一定的应用空间。今后应在研究建立花生水肥一体化关键技术的基础上,制定技术标准,在有条件的产区进行示范和推广。
山东是我国花生生产集约化程度最高的地区,生产中用药量高于全国平均水平,农药使用也存在较大问题。一是受农村分散经营和农民自身文化程度、技术水平限制,盲目用药、滥用农药的现象普遍存在。二是防治设施落后,“跑、冒、滴、漏”严重,大量药液淋入土壤,也加大了用药量。三是农药使用知识缺乏,用药不对路,造成浪费和污染。针对上述问题,今后应重点做好以下工作:一是以现有高效防治技术为核心,建立花生农药减量化技术体系。二是创新花生病虫害防控技术。加强病虫害物理和生物防治、农药精准使用和低毒化替代、助剂减量等技术研究,建立生物农药的应用与绿色防控技术体系。三是制定花生农药减量化技术标准。
花生生产机械化,播种机械是目前应用最好的,实现了起垄、播种、施肥、喷药、铺膜、膜上压土一次作业完成,作业质量尚可,且机械成本低,普及率较高。收获机械有联合收获机和挖掘、摘果分段收获机。联合收获机实现了挖掘、泥土分离、输送、摘果、清选、集果等多项作业,功能较齐全,但由于收获质量除机械本身性能外,同时受土壤环境、品种特性、收获期等其他因素影响较大,作业质量稳定性较差,加之机械费用较高,因此普及率较低[6]。
要全面实现花生收获的机械化,今后应重点做好以下工作: ①采用分段收获。②产学研企通力合作,改进现有联合收获机的农艺性能和作业质量,提高机械广适性和稳定性。③实现花生规模化、标准化生产。④培育适合机械化收获的新品种,重点突破宜收期短,易落果等瓶颈。⑤改善生产条件,尤其是水浇条件,为提高机械作业质量提供保障。⑥走市场化经营、社会化服务的运作模式,充分利用花生专业合作社、种植大户和专业服务组织等在资金、装备等方面的优势,发挥他们的辐射带动作用。
花生单粒精播节本高效栽培技术自2011年列入山东省主推技术,并得到了山东省财政部门的资金支持。但总体说来,该技术推广速度缓慢,其主要原因是播种质量差、苗不齐、株不匀,增产增效效果甚微,甚至减产。出现这一问题既有种子质量和播种机本身的问题,也有农民对这项技术操作不够规范的问题。今后一要加强对花生种子进行产业化精深加工,确保种子纯度高、体积均、活力强,出苗率达到96%;二要标准化播种,密度适中。垄距80~85 cm,垄面宽50~55 cm,垄高4~5 cm。垄上播2行花生,垄上行距30~35 cm,大花生穴距11~12 cm,每公顷播20.3~21.8万穴;小花生穴距10~11 cm,每公顷播21.8~23.3万穴。密度过低,易因群体不足而减产,密度过大,节本效果不明显。三要进一步优化现有联合播种机的农艺性能,增加牵引机械动力,改内冲式排种为气吸式排种,确保排种均匀、播深一致、行穴距合理、漏穴率低于1%;四要明确单粒精播适用的条件,不要盲目在旱薄地或低产田上推广应用;五要通过各种渠道,进一步扩大宣传,加强培训和示范力度,确保技术各个环节在应用过程不打折扣。
山东是我国花生主产省,地膜覆盖约占花生播种面积的90%,地膜年用量24~38 kt,是花生生产一项不可或缺的增效措施。多年来,我国农用地膜采用的是国标GB13735-1992,该标准规定地膜厚度为0.008±0.003 mm,出于降低成本考虑,实际生产的农用膜厚度多为0.005~0.006 mm,这种超薄膜的回收难度大,污染重。曾被誉为农业上“白色革命”的地膜逐步演变为“白色污染”,已成为影响农业可持续发展的潜在障碍因素之一。
为消除地膜污染,2017年10月14日国家标准委正式颁布了新修订的《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》强制性国家标准(GB13735-2017),从2018年5月1日起正式实施。新标准地膜厚度不得小于0.010mm,偏差不得高出0.003mm,低出0.002mm,为从源头上促进地膜回收提供了强有力的技术支撑和法律保障。要有效控制“白色污染”,还要健全农膜回收运行机制。2017年,农业部在多省市进行了以旧换新、经营主体上交、专业化组织回收、加工企业回收等多种回收利用途径。山东各产区要因势造势,选择、建立适合当地实情、切实可行的地膜回收利用机制。同时,要进一步探索降解地膜在消除“白色污染”中的可行性。
理性生产并非不考虑产量,而是兼顾产量、效益和生态。深耕是目前活化土壤养分、扩大根系吸收范围、提高花生产量的有效措施,也是与秸秆还田配套的措施之一。秸秆还田是提高和保持土壤肥力的有效措施,是化肥减施的基础,但秸秆还田对矿质元素的归还量远不能满足作物需要,因此,应同时增施有机肥。花生所需的矿质元素主要来源于土壤、作物秸秆、有机肥、根瘤菌固氮和化学肥料。化肥作为一种补充矿质元素的物质,
要保证作物产量长期稳定增长,前四种来源所提供的数量决定了其施用量。如果土壤矿质营养含量过高,会增加流失比例,给环境造成压力,也不经济。未来应探索不同类型土壤下兼顾产量和有效控制营养元素损失的土壤主要矿质元素(氮磷钾钙等)适宜含量指标,通过以产定肥,最终实现化肥的精准施用。
化肥农药减量使用主要出于成本和生态考虑,要通过改进施肥方式(如肥水一体化)或研发新型肥料(如控释肥),提高肥料利用率。减药重点是通过精准用药提高农药效率或用绿色防控取代传统的化学控制。“两减”有可能会暂时对单产带来不利影响,但只要坚持深耕、秸秆还田、增施有机肥等措施。花生持续稳产,甚至稳中有升是完全可以做到的。
花生收获机械化、单粒精播和消除地膜“白色污染”,是花生节本、生态栽培的有效措施,但由于这些技术或工程的实施还需要配套其他辅助条件,而这些条件在很大程度上决定了这些技术实施的效果。如机械化收获需要培育适宜的品种、创造适合机械收获的土壤条件等;单粒精播技术推广的先决条件是有商业化精选的“高端”种子和农艺性能良好的精播机械;“白色污染”的消除需要有地膜回收后完善的处理机制等。因此,在推广这些技术时,我们不仅要不断完善技术本身,同时也要尽快创造这些技术实施的必要条件或辅助设施。