杜铮 舒虹杰 张唐娟 秦彩
特约栏目主持:万勇
1985年7月毕业于华中农业大学工学院,现任武汉市农业科学院农业机械化研究所副所长,正高职称。长期从事新产品开发和先进技术装备的引进、示范推广工作;致力于“温室环境智能控制”、“水肥一体化”、“蔬菜全程机械化”技术的研究与开发。近年来发表论文20余篇,拥有专利20余项、制定地方标准5部。担任湖北省农业机械学会副理事长,湖北省主要农作物生产全程机械化专家指导组成员,湖北省蔬菜机械化专家组秘书长。
导读:种子带技术是一项农业高新技术,具有省种、省工、省力、高效、易推广的特点。详细介绍了种子带技术的内容和特点,结合具体案例说明其使用方式,并最终提出该技术的开发对策以供广大农业科技从业人员探讨。
加速设施蔬菜种植水平的提升,开发农机与农艺相配套的轻型精准栽培技术,是武汉都市农业发展的一个重要方向。种子带是一项农业高新技术,具有省种、省工、省力、高效的特点,在日本、韩国、欧美等国农业生产中得到应用[1,2]。加快种子带技术研究开发推广,有利于推动蔬菜生产、种子加工及其配套产业化建设,对于建立适合武汉市农业生产特点的精准栽培技术,提升都市农业生产水平,带动相关学科发展和促进科技进步具有重要的现实意义。
种子带,就是将精选过的种子按一定密度或要求均匀地排列、撒播或铺粘于一定宽度的基质(如非织造布、纱布或纸带)上,根据需要可掺入一定量的肥料、杀虫剂等(图1)。
图1 蔬菜种植中使用的种子带
种子带在实际生产过程中,根据基质的大小可以分为宽、窄2类:一种是窄的基质,只有几厘米宽,在纱线的缠绕作用下,基质将种子包卷起来,捻成粗纱状;另一种,宽的基质可在1 m左右,撒播种子后通过粘合或针刺复合上一层非织造布,成型是宽带状,其长短和宽窄可依据需要和操作要求确定[3](图2)。另外,根据种子催芽手段不同,采用不同类型的基带:一类是水溶性的种子带,用于不需浸种催芽的种子带生产;一类是分解性的种子带,用于浸种催芽的种子带生产。随着技术不断发展,不同性能的基带被开发出来,能满足不同种子带的需求,随之应用也将更加广泛。
图2 宽基质的种子带
①广义的种子带技术包括种子带加工生产技术和种子带应用技术。
种子带加工生产技术内涵丰富,主要由基质-种子带纸生产设备、种子带编织机及其相应的技术组成。种子带编织机采用单片机自动控制,通过气吸式排种器将待加工的种子与带状基质精准定位,同时进行自动化编织包装,生产种子带。具体操作过程是:蔬菜种子带制作过程中,基质宽度需根据植物种子类型和大小确定,种子通过编织机上的空气压缩机所产生的负压,吸附在排种器的气嘴上,进行精准选种,然后在适当处落下,由带状基质包裹,包裹缠绕好的种子带卷在塑胶棍里待播。
图3 日产手推型种子带播种机
种子带应用技术还包括种子带播种机及其栽培技术。具体是将种子带成品安装在播种机上进行播种,播种前将地块精细整地、合理施肥,通过轻简化播种机具设计,做到合理布局、适时播种,达到科学种植的目的。
②狭义的种子带技术指种子带播种技术,就是将编织好的种子带,按设定的深浅度进行机械播种的技术,属于精准栽培技术研究范畴。
图4 日产SMV-1J型种子带制作机
种子带成套设备国外产品型号较多,其成套加工设备自动化、程序化、精确化程度高。如日产SMV-1J型种子带制作机,体积为65 cm×54 cm×146 cm,质量为60 kg,种子封入方式为真空吸着式,每1 h生产种子带2 400 m,全自动控制。与之相配套的种子带播种机如日产手推型种子带播种机。实际生产过程中,还可根据耕作制度、动力来源及实际需要选择不同型号的种子带播种机。若需地膜覆盖,则可选择种子带播种铺膜配套一体机(图3、4)。
蔬菜种植领域多采用窄基带种子带进行播种。种子带通过编织机排种器精选,严格控制种子间距和粒数,实现精确控制播种量,达到显著节省优良种子的目的[4]。播种过程可以分为人工播种和机具播种。对于小规模地块,使用人工播种更为合适,播种精度更高、覆土更合适,更有利于出苗。使用机具播种,效率高,适合较大地块,或者设施内种植。近些年来,各个厂家还开发出播种和施放滴灌管同步完成的机械,更好地提高了播种效率。
值得注意的是,通过反复试验,使用种子带播种需要注意2点:一是土不能盖太厚,比传统播种稍微浅一点,太厚种子发不出芽;二是浇水充足,由于制作种子带的基质材料降解需要水分,会影响种子的萌发,所以种子带在播种后一定要浇透水,不能只浇表面,同时做好土壤保熵的工作。
①先将合适墒情的耕地进行翻耕打碎整厢,按行距拉线踩印,并沿着线开播种沟。以胡萝卜种子为例,根据农艺种植要求,沟深为5 mm左右。
②开好播种沟后检查,播种沟之间应该平行,沟内无杂草、土块等杂物。沟间距离根据播种蔬菜来确认,胡萝卜种子间距要求约20 cm。
③在播种沟一端固定好种子带的起点,并用土壤压住。
④将卷好的种子带展开,沿播种沟铺放,沿途需拉紧种子带,同时注意起点处没有松动(图5)。
图5 种子带展开
⑤到达播种沟终点处剪断种子带,完成种子带的播种操作。
⑥检查每条种子带在播种沟中的状态,并使用木棍等轻轻按压种子带,使种子与地面进一步接触,同时避免种子带缠绕扭曲。
⑦检查完后将种子带整齐铺放在沟内。
⑧从一端开始进行覆土,覆土动作应轻柔,避免土壤带动种子带发生位移。覆土后,应轻轻拍打下土面,以使种子与土壤良好接触(图6)。
⑨完成好覆土;沿种子带浇足定根水。为避免土壤干燥造成种子死亡,每隔一段时间浇水,直至发芽;15天后,种子发芽,开始苗期的管理。
图6 覆土
在实际生产过程中,可以采用简易机具进行种子带播种操作。下面以手推型种子带播种机为例进行说明。采用机具播种比人工播种时间大幅缩短,开沟、播种、覆土可以一次完成。
①将卷好的种子带展开,检查其规格是否满足机播要求(图7)。根据地块长度,截取种子带成品。
图7 检查种子带,截取成品
②根据机具说明书要求,将种子带安装在机具上,穿过导种管,便于种子带的施放。调整各部件,根据品种调节覆土深度,检查播种机各个部件,确认工作正常。
③将机具开沟器插入土层,确认种子带接触沟底,推行播种机,观察种子带铺放情况,确认播种机上的覆土装置将种子带埋入土层内(图8)。
图8 种子带埋入土层
④种子带播种,注意保持行进路线方向,确保不同沟间的距离满足要求。
种子带技术的开发关键是农机与农艺配套,不同的品种、不同的农艺种植要求、不同的种子带编制模式。在进行种子带播种时,把握好种子带播种机相配套的关键栽培技术,根据种子带技术的特点进行农艺上的调整,做到浅埋和浇足水2个要点。
随着蔬菜产业的发展,传统粗放的种植方式将难以为继。种子带技术以“精准耕作、精准选种、精准播种、精准施肥、精准施药”为核心[5,6],以“全程机械化”为目标必将成为未来的趋势。因此,建立种子带生产、加工、营销企业和研发单位与繁种基地,开发生产各类作物不同品种种子带;支持农机加工企业开发生产配套的种子带编织机和播种机势在必行。在不久的未来,相信种子带技术在经济发达区、农业现代化示范区、科技示范园区,育种单位、种子繁育基地将得到长远的发展,创造显著的经济成效。
[1]Coehran T L,Kirkpatrick M D.Improvement in or relating to an apparatus and a method for making a seed tape and the resulting seed tape[P].European Patent,1995.
[2]Kuz Mekno V P,Miornov B A.Seed tape making machine[P].European Patent,1998.
[3]魏旭云.草坪建植新技术——草坪种子带[J].湖北林业科技,1998(4):42-43.
[4]郝建平,时侠清.种子生产与经营管理[M].北京:中国农业出版社,2004.
[5]曹敏建.耕作学[M].北京:中国农业出版社,2002.
[6]李春生.种子带技术开发研究[J].孝感学院学报,2008(5):91-94.