章勇杰 , 黄政晖 , 倪忠进 , 倪益华 , 杨自栋
(浙江农林大学工程学院,浙江 杭州 311300)
浙江省中医药的产业结构较为完整,种植产业约为60亿元,其中浙贝母种植总量占全国的90%。近年来,浙贝母生产效率低、机械化水平低等一系列问题严重制约了浙贝母种植面积的扩张。浙贝母机械化生产的难题主要受限于浙江丘陵山区特殊的地势地貌,该地区坡地较多,地块小且分散,在进行农机转移、运输等过程中极受限制,中大型农机无法正常发挥自身效益[1]。基于此,课题小组针对浙江丘陵山区地理地貌特征,制定了一种适合浙贝母全程机械化生产的新模式。实践证明,该模式可解决浙贝母生产效率低、人工劳动力投入量大等一系列问题。通过推广示范本生产模式应用到浙江其他中药材的生产,可有效提高浙江省在中药材领域的核心竞争力。
由于浙贝母适宜生长在气候温和、光照充足的区域。该模式仅适用于浙江丘陵山区多数地区的中药材种植产区,主要包括金华、舟山、丽水、余姚等地区。这些地区地势较低,气候属于亚热带季风性,具备浙贝母生长的丰富水资源且长时间无霜冻。
浙贝母种植区域主要集中在金华、丽水、舟山、余姚等地,其中浙江省金华市磐安县的冷水、新渥、仁川3个地区为我国最大的浙贝母种植基地,该3个地区的年产量占全国浙贝母总产量的70%左右,其中磐安县的浙贝母种植农田面积就超过了2万亩[1]。通过对金华、丽水、舟山、余姚等地区的调研和对浙贝母机械化生产关键技术参数的研究,结合现有机具确定浙贝母机械化生产模式如下:
1)开沟起垄。垄距100 cm,垄高25 cm~30 cm。
2)播种。采用单垄八行种植模式,行距10 cm,株距8 cm,播种深度3 cm~4 cm,播种密度6000~7000株/亩,种贝覆土深度3 cm~4 cm。
3)中耕管理。中耕培土、除草、施肥、摘花打顶、排水、病虫害防控和防治霜冻。
4)收获。拖拉机轮距与垄距匹配,拖拉机功率与配套机具匹配,根据浙贝母农艺要求,利用机械化技术替代人工操作,实现浙贝母生产各环节耕整地、播种、施肥、中耕除草、病虫害防治和收获整个流程的机械化作业,并形成以中小机具配套为主的全程机械化技术模式。该模式对种贝处理以及耕整地、播种、植保、施肥、杀秧、收获等一系列环节的机械化进行了规范。
以轮作为基础,一般与禾本科作物和豆科作物轮作。浙江丘陵山区浙贝母全程机械化生产模式技术路线如图1所示。
图1 技术路线图
5.1.1 深耕整地
浙贝母适宜种植在质地疏松肥沃、排水性好、微酸性或近中性的沙质土壤[2],若土壤的pH值在5.5以下,则应在播种前在种植区域施石灰,规格为1025 kg/hm²~1500 kg/hm²。根据以上浙贝母种植的农艺要求,选择土壤透水能力强的田地作为贝母的种植区域。
深耕作业目的在于使种田的土壤疏松透气,提高土壤的蓄水、保肥和抗旱性能,进而保证浙贝母的根系发育和贝母鳞芽的良好生长。
1)机械化作业对作业地块的质量要求高,最好需要沙壤土或半沙壤土且田地平整[3]。机械化技术要求犁地深度20 cm及旋耕深度15 cm~20 cm。作业效果达到种田土壤上松下实。耕后碎土作龟背形畦,要求畦宽连沟100 cm,沟宽20 cm,沟深25 cm,相邻两畦中对中宽100 cm。如图2所示。
图2 深耕整地效果图
2)耕整地后,晾晒田块7天以上,使田块的土壤含水率为25%左右,进行旋耕2~3遍,土块细碎,土壤疏松。
5.1.2 品种选择
参考浙贝母生产地方技术规程,种贝按种鳞茎大小分为4档,如表1所示。结合市场需要,选择适应性强、丰产性好、抗逆、抗病的早、中熟的第3档浙贝母种贝播种。
表1 不同大小的种鳞茎种植密度、深度
5.1.3 种贝处理
为保证植株正常发育,选用合格脱毒种贝。为防止各种病虫害的发生,在播种前选择相应防治药剂进行拌种处理,为防止种贝间黏结影响机械化作业,用滑石粉进行拌种且摊晾[4]。
图3 浙贝母播种作业
为保证植株出苗高度的统一性,9月中旬到10月中旬宜适时播种。根据农艺要求,当地下10 cm温度处于6℃进行播种,贝母鳞芽朝上,较小的贝母鳞茎放畦边,用泥土将其覆上,如图3所示。
图4 施肥作业
机具联合作业要求播种深度统一且贝母上覆土结构严密厚实。起垄作业须同时喷施药剂进行除草作业,翻地作业时,施入相应肥料,如图4所示,规格为商品有机肥(5%、5%、5%、有机质45%)4500 kg/hm²~5000 kg/hm²或鸡粪 6000 kg/hm²~7500 kg/hm²或者腐熟栏肥22500 kg/hm²~ 30000 kg/hm²。播种作业时,施入相应肥料,规格为钙镁磷肥500 kg/hm²~600 kg/hm²加上焦泥灰7500 kg/hm²(钙镁磷肥量视种田肥力而定)[5]。根据农艺要求,所施种肥作用在贝母测下方或下方,肥料与贝母间距5 cm以上且形成均匀连续的形状。播种后用腐熟的有机肥、稻草、茅草、废秸秆等覆盖畦面,并在畦面上覆盖3 cm~4 cm的翻土。
5.3.1 中耕除草施肥
一些地区已经除去培土这一环节,需要中耕培土时,中耕培土厚度1 cm~1.5 cm,作业要求耕后种田没有大土块、沟垄整齐且垄形饱满。在翻土作业过程中,翻土不可压埋贝母,作业保证深浅高度统一以及杂草除净切断。在施足基肥后,为保证植株高产量,注重重施巧施追肥,其中追肥可分为冬肥、苗肥、花肥三种,肥料以氮、钾肥为主,适当配比磷肥[6]。最后根据农艺要求调整施肥量进行追肥作业(重底肥轻追肥)。
12月中下旬,在畦面进行施种肥作业,种肥规格为三元复合肥(15∶15∶15)300 kg/hm²或腐熟人粪尿15000 kg/hm²;待浙贝母植株齐苗间隔10~15天分2次进行施苗肥工作,苗肥规格为三元复合肥(15∶15∶15)100 kg/hm²或腐熟人粪尿7500 kg/hm²~11250 kg/hm²,第一次苗肥后2~3天,在畦面施入肥料,规格为硫酸钾80 kg/hm²或草木灰1500 kg/hm²;待浙贝母植株出现花蕾,进行施肥工作,规格为硫酸钾75 kg/hm²或尿素75 kg/hm²;待浙贝母植株完成摘花打顶后,追肥作业应先考虑种田肥力和浙贝母生长情况;浙贝母植株生长后期阶段的追肥作业根据植株生长情况和天气考虑是否进行作业,在浙贝母植株根外进行追肥作业,规格为0.1%~0.2%磷酸二氢钾溶液。
5.3.2 除草
松土作业选择在浙贝母未出土前和生长期,畦面杂草多的时候可用化学除草,可选用30%草甘膦水剂,规格为4500 ml/hm²[7]。为保护植株,出苗前后禁用除草剂,除草作业在晴天且植株表面无露水。人工除草作业时,如图5所示,切忌损坏鳞茎且遵循早除小除的原则。
图5 人工除草作业
5.3.3 摘花打顶
该作业选择在3月中下旬的晴天,待植株在2~3朵花期时进行,如图6所示。摘花打顶主要目的在于让贝母鳞茎养分集中,加速鳞茎膨大生长,增强光合作用,促进二杆生长[7]。作业期间,为防止病菌感染腐烂,摘除整个花序连同顶端花梢。
图6 摘花打顶作业
5.3.4 排水
2—5月期间,浙贝母从出苗期到枯黄期,所需排水量较多。在此期间,干旱缺水均会影响浙贝母产量,则需人工浇水。种田间不可积水,浸泡1天会造成死苗现象,故雨后应及时进行排水工作,要求雨后种田间无积水,以防植株鳞茎腐烂。
5.3.5 病虫草害防控
探索总结浙贝母主要病虫草害的发展规律和灾变规律,制定有效的植保措施,可以保障浙贝母优质高产的生产要求。
草害防治:苗前阶段,除草作业应选择在种田土壤湿度较高的时候进行,作业时喷施药剂至地表形成均匀的药膜;苗后阶段,在浙贝母3~5叶期喷施除草剂,在喷头处加防护罩以减少药剂漂移[8],实现定向喷雾,作业切忌喷到浙贝母叶片上导致药害。
表2 机具配套方案表
病虫防治:灰霉病是浙贝母的主要病害,一般发生在4月,叶片上病斑呈淡褐色,长椭圆形型或不规则型,边缘有明显的水渍环状,茎部病斑呈灰色[9];黑斑病一般发生在3月底,从叶尖开始向基部蔓延,病斑呈褐色水渍状,病部和健部有较明显的界限[10];在植株发病初期,结合防治灰霉病和黑斑病,按照间隔7~10天1次的频率连续多次喷施1∶1∶100的波尔多液。
植保无人机不仅可以加速药液的沉积,还能够减少雾滴漂移,让农药快速沉积到植株的中下部[11]。为获得植保无人机的最佳应用效果,在试验过程中,记录实验数据,为调整机具提供数据支持。
从试验结果可得出,农药喷洒量和雾滴粒径呈负相关关系;且喷施高度和植保无人机的雾滴沉积量及沉积均匀性也呈负相关关系;试验确定病虫害防治最佳时,植保无人机农药喷施量为1000 ml/hm²且作业高度为1.5 m。
综上所述,在浙贝母初期发病,应用植保无人机喷施工作,规格为50%多菌灵800~1000倍液或40%乙磷铅250倍液或1∶1∶100波尔多液[12]。植保无人机作业时,农艺要求应提高喷施药剂的精准性和使用率,以防生态污染和浙贝母植株农药残留超标。
5.3.6 防治霜冻
结合当地天气状况,以抗霜冻品种为主。
选择晴天进行作物的收获作业,收获后及时种植下茬作物以便增加经济收入[13],如图7所示。
图7 浙贝母收获作业
浙贝母收获前,采用横轴滚刀式杀秧机进行去秧除草(保持垄形完整)。收获时沙土湿度处于68%~69%,壤土不宜超过35%。
根据地块大小,可选择小型挖掘式浙贝母收获机,选择在5月上、中旬适时收获浙贝母,待植株地上部枯萎,选晴天进行收获作业。收获作业速度一般2 km/h~3 km/h,作业宽度80 cm,挖掘深度40 cm左右,以不伤浙贝母地下鳞茎为准。通过统计集中铺放在作业带上的收获植株,挖净率≥96%,浙贝母破损率≤5%。
结合浙江丘陵山区浙贝母生产以中小户为主,丘陵山区坡地较多,地块小且分散的现状,按照因地制宜的原则,以100亩作业面积制定机具配套方案。如表2所示。
金华市磐安县迎宾家庭农场拥有浙贝母收获机、旋耕机、分选机、收割机、拖拉机和播种机等多种小型农业机具,是一家集农机社会化服务、农作物种植、加工、销售为一体的农民专业合作社。该农场在浙贝母农机农艺栽培专家的指导下,开始逐步发展浙贝母机械化生产。集成应用了旋耕起垄机、播种机、中耕机、杀秧机和收获机等机具,示范应用面积100余亩,全程作业效率提高了25.6%,综合经济效益提升了12.3%,浙贝母全程机械化生产从当初的10亩试验示范已扩大到100余亩。图8农艺栽培专家指导现场,图9为试验示范基地。
图8 农艺栽培专家指导
图9 试验示范基地
针对目前浙江丘陵山区浙贝母生产只能依靠传统的人工劳动力的问题,研究制定了一种特定的浙贝母全程机械化生产模式。浙贝母全程机械化生产可以提高植株生产效率,减轻人工劳动强度,降低浙贝母生产成本,进而增强市场竞争力,提高农民经济收入水平,也为农村劳动力的转移提供硬性条件,进而奠定浙贝母生产专业化服务的基础,进一步推动发展浙江丘陵山区的中药材专业化服务。