汤云川,陈 涛,桑有顺,冯 焱,淳 俊,李 倩
(成都市农林科学院作物研究所,成都 温江 611130)
成都平原历来是我国重要的商品粮油作物主要产区和供应基地,种植马铃薯的历史悠久,根据地方志记载,最早可追溯到清朝嘉庆年间[1]。目前马铃薯已在成都平原广泛种植,在饮食生活中占有重要地位。成都平原马铃薯播种面积近年来稳定在4~5.3万hm2左右,占农作物总播种面积的5%~7%左右;马铃薯鲜薯产量约70万t,占成都平原粮食总产量的5.5%左右,单位面积产量呈缓慢增长态势,目前马铃薯鲜薯单产达到16.92t/hm2左右(FAO数据)。
随着乡村振兴战略的实施、高标准农田建设的深入推进,近年来涌现了一批适度规模化经营主体,大多围绕水稻为核心开展不同粮经作物规模化种植。这当中有部分业主开展了冬春作马铃薯种植,在成都辖区内的各个区市县都能找到冬春作马铃薯规模化、机械化生产的典型代表。据不完全统计,在成都地区规模化种植马铃薯的地块当中,机械化综合作业率已经达到70%左右。
近年来,国家现代农业产业技术体系成都综合试验站、四川省马铃薯创新团队、四川省农机化技术推广总站、四川省农业机械研究设计院、成都市农林科学院等多个机构及单位,针对成都平原马铃薯机械化生产中出现的问题,经过技术攻关,提出了针对性的解决方案,包括调整农艺措施、机械改造、品种选择、培训田间操作手等工作,建立了成都平原本地特色马铃薯规模化机械化生产体系,在成都平原多个点位进行了集成技术的试验和示范,对推进成都平原马铃薯机械化生产水平起到了非常巨大的推动作用。
本文从成都平原实际生产情况出发,总结了马铃薯全程机械化生产技术要点,并对生产上常用配套机型做出介绍,旨在促进农机农艺融合、推动马铃薯产业持续发展。
机械化栽培对土壤含水量有一定要求,在选择地块时,应选择排灌方便、能灌能排的地块进行机械化耕种。成都平原土壤质地普遍黏重,虽然保水保肥力强,但透气性差,在进行机播、机收时土壤容易形成大块土团,当土壤墒情较高时,土壤粘力系数增大,这些大块土团还会粘附在犁铧、轮胎表面,增大作业难度。因此,特别是在播种、收获前应对田块土壤含水量进行适当控制,以利于机器作业。
其次,机械化作业对于地块平整度也有较高要求。应选择坡度小于10°的田块进行机械化作业。成都平原地势平坦,相邻地块坡度变化较小,有许多土壤质地良好,适宜机械化栽培的区域:金堂县清江镇;青白江城厢镇、祥福镇;大邑县苏家镇;双流县黄龙溪镇、黄水镇、彭镇;彭州濛阳镇;眉山市彭山区、东坡区;什邡市等。
机械化栽培整地应采取深翻、精细整地相结合的方式,这是高产稳产的基础。深翻一般在大春生产结束后,秋季进行,作业深度要求达到35~40cm,起到消除杂草和病虫害的作用,打破犁底层,增加耕作层厚度,增加土壤保墒能力。耕地过浅,土壤保墒能力差,马铃薯生长缓慢,块茎膨大受阻,影响产量和品质。在深耕过后,利用圆盘耙或旋耕机,对深耕的土层进行精细整地,耙平、耙碎土块,使田块平整,土壤疏松。在精细整地过程中,可配合施入有机肥,增加土壤有机质,提高地力水平。
为达到理想产量,马铃薯机械化栽培选择种薯应首先淘汰病薯、烂薯、畸形薯,以30~50g的小整薯播种最好。整薯播种能充分发挥种薯的顶芽优势,出苗整齐且苗壮,同时可避免因切薯带来的细菌性病害。
一般播种前1个月将种薯从储藏库中取出催芽。常见的方法有春化处理、湿沙催芽、晾晒催芽、化学催芽等。
对于不能整薯播种的种薯要进行切块处理。机械化播种要求种薯切块大小均一,与播种勺相匹配,一般50g左右为宜,切面及个体差异越小越好。切块时要纵切,将顶芽一分为二,切块应为菱形状或立方块,不要切成条或片状,每个切块上应含有2~3个芽眼。切块时注意切刀消毒,切块后的薯种用石膏粉或滑石粉加农用链霉素和甲基托布津均匀拌种(药薯比例为1.5∶100),并进行摊晾,使伤口愈合,勿堆积过厚,以防止烂种。切块应在播种前2d进行,并随切随用,长时间堆放易引起霉烂。
成都平原冬春作马铃薯一般集中在11月下旬至次年1月上旬为宜。在机械化播种过程中,要求开沟一致、施肥均匀和不伤种薯,起垄高度、施肥深度和播种密度等都要符合马铃薯生产的农艺要求。播种过深或过浅都不适宜机械化生产,播种过深,出苗慢,且不利于机械化收获,增大收获机负载;播种过浅虽出苗快,但块茎在膨大过程中易裸露土层外出现青皮,且匍匐茎易长出地面成为地上分枝,减少结薯数量。就成都平原而言,播种深度一般在12~20cm左右为宜(包括垄高)。对于保温、保湿好的土壤宜浅播,保温、保湿差的沙性土壤宜深播。
机械播种行距一般为90~110cm,株距的确定根据土壤肥力、品种熟期、气候条件等确定。成都平原早熟品种一般97500株/hm2,中熟品种82500~90000株/hm2,晚熟品种75000~82500株/hm2,所有品种不论熟期一般不宜超过112500株/hm2。
在成都平原根据农艺要求,常用的马铃薯播种机一般有单垄双行、双垄双行、双垄四行3种作业方式。
就市场占有度而言,国内厂家如青岛洪珠、中机美诺、德沃科技、希森天成等企业都有不错的市场份额。现介绍几种适合成都平原使用的马铃薯播种机(见表1)。
表1 马铃薯播种配套机型介绍
中耕是马铃薯种植的又一重要环节。良好的中耕除草、施用追肥、培土上厢能够有效增加马铃薯的产量,提高马铃薯种植的经济效益。在中耕过程中必须做到不伤垄、不伤苗,中耕机械必须符合马铃薯生产的农艺要求。
苗齐后及时除草、松土,促进根系发育。一般播种后30d左右开始出苗,当植株长到20cm时进行第1次中耕培土,以铲除田间杂草。苗期看长势情况可施尿素,现蕾时视情况而定,必要时进行第2次中耕培土。长势差的地块可叶面喷施磷酸二氢钾并加少量尿素[2]。成都平原常用马铃薯中耕机介绍(见表2)。
一般苗后喷施除草剂在马铃薯3~5叶期进行,要求在行间近地面喷施,并在喷头处加防护罩以减少药剂漂移。马铃薯生育中后期病虫害防治,应采用高地隙喷药机械进行作业,要提高喷施药剂的对靶性和利用率,严防人畜中毒、生态污染和农产品农药残留超标。
在成都平原马铃薯规模化生产主要进行苗前、苗后杂草防治及晚疫病、早疫病的药剂防治。播后苗前化学除草:70%嗪草酮600~800g/hm2+90%乙草胺1500~2000ml/hm2。苗后化学除草:砜嘧磺隆75g/hm2,用水量300~450L/hm2;喷药时期:马铃薯拱土期到株高12cm前施药。
晚疫病一般要提前预防,一般选用70%丙森锌可湿性粉剂600~800倍液或75%百菌清可湿性粉剂600倍液或代森锰锌80%可湿性粉剂400~500倍液,喷雾施药;晚疫病治疗性药剂一般选用68.75%氟菌·霜霉威悬浮剂900~1125ml/hm2或50%氟啶胺悬浮剂400~495g/hm2或60%锰锌·氟吗啉可湿性粉剂1005~1335g/hm2或10%氟噻唑吡乙酮可分散油悬浮剂225ml/hm2,喷雾施用。
早疫病一般可选择的药剂有丙森锌70%可湿性粉剂1350~1725g /hm2或70%代森锰锌可湿性粉剂400~500倍液或25%嘧菌酯悬浮剂1000倍液或甲基硫菌灵1000倍液,每隔7~10d喷施1次,共喷2~3次。成都平原常用的马铃薯植保机械介绍:
表2 马铃薯中耕配套机型介绍
适合马铃薯生长中后期植保。外形尺寸(长×宽×高):3500mm×1810mm×2290mm;功率:10.7kW;轮距:1540mm;有效离地高度:1140mm;最低离地高度1055mm;质量:880kg;操作方式:全油压动力转向装置;行走速度:0~11km/h(移动行走),0~4.2km/h(播散);药箱容量:500L;喷雾作业压力:1.0~2.5MPa;喷雾用泵类型:三缸活塞泵;喷雾转速1520rpm;展臂装置类型:双臂式、手动开合、电动上下;喷嘴个数:26个;侧喷嘴:4个;喷嘴离地高度:471~1395mm;喷幅:12m;最高作业生产效率:2hm2/h。
适合马铃薯生长中后期植保。外形尺寸(长×宽×高):4080mm×2020mm×2840mm;功率:13.8kW;轮距:1500mm;离地间隙:1050mm;质量:1170kg;行走速度:1.3~11.1km/h(前进);驱动方式:四驱驱动;药箱容量:600L;喷雾作业压力:0.5~3.0MPa;喷雾用泵类型:三缸柱塞泵;流量:60L/min;喷雾转速:1000rpm;喷嘴个数:38个;喷幅:11.9m;最高作业生产效率:4hm2/h。
适合马铃薯生育期任何节点植保。飞控平台:SuperX3 RTK;载荷:15kg;遥控系统:A2智能手持地面站;喷幅宽度:3.5m;电池型号:B12800;外形尺寸(长×宽×高):1240mm×1945mm×440mm;旋翼数量:4个;喷头类型及特点;高速离心雾化喷头,可将高浓度的农药雾化为100um以下的小颗粒,螺旋桨旋转产生的下压气流,可让药粒均匀地附着到农作物叶片的正反面和茎部;最高作业生产效率:5.3 hm2/h。
马铃薯机械化收获对于块茎薯皮的成熟度有较高的要求,若收获时薯皮木栓程度高,就可减少机械损伤,避免因机械损伤引发的细菌入侵而致霉烂,也可保持良好外观,提高鲜薯商品质量。因此,收获前要进行杀秧处理,地上部茎叶被消灭后,地下块茎停止生长,块茎成熟比较快,外皮变硬、水分减少,促进薯皮木栓化。同时,杀秧后也可减少收获机作业过程中易出现的缠绕、壅土和分离不清等现象,以利于机械化收获。由杀秧到块茎薯皮木栓化形成取决于块茎成熟度及品种特性。一般成熟的块茎需要7d时间,未成熟的幼嫩块茎需要10~15d左右。杀秧时间的把握,还要根据市场价格、产量、市场需求等因素做综合考虑。
使用杀秧机进行杀秧时田间土壤不能太湿,下雨后不要使用机械杀秧,杀秧前1周内不能浇水。成都平原常用的马铃薯杀秧机介绍:
作业原理:特殊刀片,高速运转,产生负压,将垄底的秧苗吸起,高速运转的刀片将其粉碎。主要优点:将垄沟倒伏的秧苗也能吸起粉碎。结构质量:850kg;外形尺寸(长×宽×高):3600mm×1000mm×950mm;配套动力:58.88~82.25kW;工作行数:4行;生产效率:1.33~2 hm2/h。
作业原理:特殊刀片,高速运转,产生负压,将垄底的秧苗吸起,高速运转的刀片将其粉碎。主要优点:将垄沟倒伏的秧苗也能吸起粉碎。结构质量:190kg;外形尺寸(长×宽×高):1100mm×1200mm×950mm;配套动力:14.70~25.74kW;工作行数:1行;生产效率:0.27~0.33 hm2/h。
机具特点:甩刀结构型式多样,组合运动轨迹与薯垄形状和宽度一致;甩刀按双螺旋线排列在刀辊轴上,保证刀辊受力均匀;双侧传动带有超越离合器,停机后,有效保护传动系统;甩刀高速运转,在机具壳体内形成负压,使倒伏茎秆也能被切,打碎的茎秆铺放在地面;作业效率高,茎秆粉碎效果好。结构质量:900kg;外形尺寸(长×宽×高):2400mm×2050mm×1300mm;配套动力:44.13~58.83kW;工作行数:2行;留茬高度:可调;生产效率:0.53~0.73 hm2/h。
马铃薯机械化收获是马铃薯机械化生产的重点环节,收获作业量占到马铃薯生产总作业量的30%~35%。马铃薯机械化收获包含挖掘、升运、分离和铺薯等作业工序,联合收获机还能够进一步完成马铃薯薯块的收集和装运等作业[3]。要根据马铃薯成熟度适时进行收获,作业质量要求:马铃薯挖掘收获明薯率≥97%,埋薯率≤3%,轻度损伤率≤5%,严重损伤率≤2%。目前,运用较广的是分段式收获机械,在马铃薯收获前要对土壤水分进行控制,成都平原土壤质地大多偏黏重,若在收获前雨水集中或浇水,则田间持水量较高,土块容易起团,粘附在收获器械表面,不利于土壤分离,影响作业效率和薯块外观。另外,挖掘深度也要通过田间调试才能确定,最适宜的挖掘深度是挖掘起的土壤量最少而伤薯、漏挖现象较少,这样可以减少作业阻力。挖掘铺放到土层表面的薯块要及时进行人工捡拾,避免太阳长时间直接照射而引发日烧病和黑心病,对于无法及时捡拾装车的薯块可利用杀秧后留下的秧蔓进行遮盖。成都平原常用马铃薯收获机介绍:
产品特性:新款(动刀)收获机,在原有普通收获机的基础上,下土铲改为活动铲,减少阻力,防止堵土,对拖拉机马力要求降低;切草盘可切碎田地里的土豆秧和杂草,效果显著,通过性好,有效的提升了收获效率。结构质量:230kg;外形尺寸(长×宽×高):1450mm×1150mm×900mm;配套动力:14.70~25.74kW;驱动轴转速:360rmp;工作深度:20~30cm;收获宽度:60~85cm;垄距:90~120cm;收净率:99.50%;工作效率:0.23 hm2/h。
适应土壤类型:沙土、沙壤土。结构质量:500kg;外形尺寸(长×宽):1950mm×1030mm;配套动力:22.06~36.77kW;驱动轴转速:540rpm;工作深度:0~30cm;收获宽度:70~90cm;垄距:100~110cm;收净率:99%;工作效率:0.10~0.20 hm2/h。
产品特性:收获效率高,破损率低,破皮率低;采用挖掘装置入土角与输送分离装置升运角相一致设计,有效解决铲后积土问题;采用过载保护,有效保护机具;运转轻快无震动,不堵草,漏土快,结构简洁,使用寿命长。结构质量:322kg;外形尺寸(长×宽×高):2020mm×1146mm×1350mm;配套动力:22.00~29.40kW;驱动轴转速:400rmp;工作深度:15~25cm;收获宽度:65~90cm;垄距:100cm;收净率:98.50%;工作效率:0.07~0.18 hm2/h。
参考文献:
[1]曹玲.美洲粮食作物的传播及影响研究[D].南京:南京农业大学,2003.
[2] 周素萍,周成,柳春柱.我国马铃薯机械化生产技术研究[J].农业科技与装备,2008,177(3):94-96.
[3] 周训谦.贵州马铃薯机械化生产技术选择[J].贵州农业科学,2015,43(3):67-70.