陈二影 秦 岭 黎飞飞 杨延兵 管延安
(山东省农业科学院作物研究所/山东省特色作物工程实验室 山东济南 250100)
谷子[Setaria italica(L.)P. Beauv.]是起源于中国的传统粮食作物,具有抗旱、耐瘠的特性[1-3],是典型的环境友好型作物。 谷子营养价值高,营养均衡[4],富含氨基酸、矿物质和维生素等多种营养元素[5-6],在保证人们饮食健康[7]和促进我国现代农业发展方面起着重要作用[8]。
推进农业现代化是我国“十四五”农业发展的重要目标, 农业机械化水平是现代农业发展的重要基础、保证和衡量指标[9],开展规模化的机械化生产和提高机械化农业生产效率是我国现代农业发展的重要途径[10]。 近年来,随着农业种植业结构的调整和谷子种植收益的提高,谷子规模化、集中化的生产趋势越来越明显[11],因此谷子简化栽培技术得到了快速发展和应用[12],其中谷子全程机械化生产是促进谷子产业快速高效发展的重要措施[13]。
山东是种植谷子的传统和优势省份[14],拥有全国四大名米中的“龙山小米”和“金乡小米”[15]。 近年来,山东省谷子新品种和新技术得到了快速推广和应用,促进了山东谷子产业快速和高效发展,但生产中存在机械化程度低和农机农艺融合度低等问题,是制约山东省谷子产业快速高效发展的重要限制因素[14]。 针对这一问题,山东省农业科学院作物研究所研究集成了山东省谷子全程机械化生产技术规程,为山东省谷子全程机械化生产、 农机农艺高效融合及谷子产业快速高效发展提供依据和技术规范。
本技术规程适用于山东省夏谷生态区的春谷和夏谷全程机械化生产, 该技术规定了山东省谷子全程机械化生产中播前准备、品种选择及处理、机械化精量播种、机械化田间管理、机械化收获等要求。
在谷子全程机械化生产中选择地势平坦、 无涝害、 无污染、 有灌溉条件适合机械化规模生产的地块。
春谷地块整地需要用深翻犁和旋耕机机械翻整地,深翻犁深翻25~30 cm,结合翻地通过撒肥机每亩施用商品有机肥200 kg 以上或每亩施用复合肥(N15、P15、K15)20 kg 作底肥,撒施均匀,旋耕后达到无大土块、表土疏松、地面平整。
夏播谷子前茬一般为小麦, 可采用免耕直播或灭茬深翻旋耕整地。 采用免耕直播需灭茬覆盖,小麦收获使用带秸秆切碎的联合收获机, 麦茬高度控制在15 cm 以内,要求秸秆粉碎细并抛撒均匀。 同时采用种肥同播一体机完成施肥播种, 每亩施用复合肥(N15、P15、K15)20 kg 作底肥。 如采用灭茬深翻旋耕作业, 先用秸秆还田机切碎秸秆 (秸秆还田机符合GB/T 24675.6-2009[16]),再用深翻犁、旋耕机等机具深翻旋耕,将小麦残茬深翻,地表旋耕后尽量做到地面平坦,上虚下实、无坷垃、无根茬。 在耕耙之前使用撒肥机每亩施用商品有机肥200 kg 以上或复合肥(N15、P15、K15)20 kg 作基肥。
适宜山东地区种植的优质、高产、抗倒伏、抗病性强、 株高中矮的谷子品种的具体指标要求如下:①抗倒性≥2 级;②株高适宜,夏谷<130 cm,春谷<150 cm; ③穗紧实或穗松紧中等; ④茎叶含水量适中,夏谷具有3 片以上绿叶;⑤穗下颈节长度中短;⑥多点自然鉴定影响抗倒性的病害 (谷锈病、 谷瘟病、纹枯病)抗性不低于3 级、白发株率<15%;⑦秋雨多的地区要求熟相好、耐穗发芽。 满足以上条件的适宜机械化的优质谷子品种可选择济谷19、 济谷20、中谷2、济谷22、济谷27、冀谷168 等。
播前精选种子,要求籽粒饱满均匀,纯净度大于95%,发芽率大于85%,种子质量应符合GB 4404.1-2008[17]规定。 种子使用药剂拌种,如用35%甲霜灵种衣剂按照种子质量的0.2%~0.3%进行拌种,预防白发病; 用1.8%阿维菌素乳油按照种子质量的0.1%~0.2%进行拌种,预防根结线虫病,药剂使用符合GB/T 8321-2002[18]。
春播一般在10 cm 地温稳定在10℃以上时即可播种, 但播种不宜过早, 一般在4 月底或5 月上旬开始。 夏播在麦收后抢时早播, 最晚在6 月底前完成播种。
选择适宜当地生产条件的谷子精量播种机进行播种,播种量可控制在0.2~1.0 kg/亩,行距30~50 cm,播种深度2~3 cm。根据土壤墒情决定播种量,墒情条件适宜的播量为0.3~0.4 kg/亩,麦茬直播条件下适当加大播种量,播量0.5~0.6 kg/亩。 精量播种出苗后要求均匀一致,群体密度适宜,不需要人工间苗。
采用机械喷药机于谷子播种后出苗前喷施单嘧磺隆除草剂封地防草, 每亩用量为10%含量的单嘧磺隆可湿性粉剂100~120 g,兑水50 kg,封控单双子叶杂草,地表潮湿时降低用量。 对于苗后抗烯禾啶或其他除草剂的谷子品种, 可采用机械喷药机于谷苗4~5 叶期喷施,每亩用量为12.5%含量的“烯禾啶”乳油除草剂80~100 mL,兑水30~40 kg,用于灭杀单子叶杂草。 除草剂使用应符合NY/T 1997-2011[19]规定。
封垄前使用适合行距的机械中耕施肥一体机进行中耕1~2 次,结合中耕每亩追施尿素(N46%)10~15 kg,追施深度6~8 cm。
针对谷子主要病害可用无人机飞防或喷药机防治,如田间初见谷瘟病病斑时,可选用40%克瘟散乳油500~800 倍液或2%春雷霉素可湿性粉剂500~600 倍液喷雾, 若病情发展较快抽穗期可再喷1 次;田间初见褐条病时, 可用72%农用链霉素4 000 倍液或20%噻森铜悬浮剂500 倍液喷雾, 每亩用药液40 kg,若病情发展较快可隔7 d 再防治1 次;田间初见纹枯病时, 可用15%粉锈宁可湿性粉剂600 倍液或5%井冈霉素水剂600 倍液喷雾,7~10 d 酌情防治1 次。
针对谷子主要虫害可用无人机或喷药机防治,如黏虫、玉米螟可选用高效、低毒、低残留的菊酯类农药进行防治。
谷子蜡熟末期或完熟初期采用机械及时收获,选择适宜不同生产条件的谷子收割机进行收获。 山地小地块条件下可用履带式碧浪谷子专用收割机收获, 平原大地块条件下可用滚筒式或切纵轴流式谷子专用联合收割机,如调整筛网的约翰迪尔-70(或80),可一次性完成收割、脱粒、灭茬等流程。 机械收获损失率控制在5%以下。