冀西北芸豆全程机械化生产技术

2022-03-26李姝彤郑丽珍高运青尚启兵徐东旭

农业科技通讯 2022年3期

李姝彤郑丽珍赵芳高运青尚启兵徐东旭

（张家口市农业科学院河北张家口 075000）

芸豆是冀西北高寒区传统种植的特色作物，也是救灾填闲、轮作倒茬及土地用养结合的优势作物[1]。该地区芸豆因颗粒大、色泽鲜、光泽好而闻名，年种植面积达到2万hm2，年产量4万t以上，已成为当地的主导农产品，在农民增收、食品加工和农产品出口中占有重要地位[2]。

针对冀西北芸豆生产水平相对偏低，以及播种难、控草难、防病难、机收难等突出问题，开展了北斗导航智能技术支持下的覆膜机播结合膜下滴灌节水（旱地可忽略）、耘锄中耕除草结合药剂控草、植保无人机飞防或拖拉机背负式打药机防控病虫害、割晒机或起拔机收割、捡拾脱粒机收获等核心技术研究，解决了多项制约芸豆生产的技术瓶颈，集成了芸豆全程机械化生产技术。

科技成果 “芸豆全程机械化生产技术研发与集成”于2021年通过张家口市科学技术交流中心组织的成果评价［成果评价号：张科开评字（2021）第064号］，成果水平国内领先（成果登记证书编号：20211877）。该项技术集成膜下滴灌节水、农机农艺融合，实现了品种、栽培、植保、田间管理与机械化作业有机结合并相互配套。新品种与新技术并推，每亩节本增效500元左右，显著增加了农民收入，对于助力乡村振兴和提升冀西北芸豆机械化生产水平具有重要意义。

1 芸豆全程机械化生产技术要点

1.1 选地与整地

适宜与裸燕麦、青饲玉米、蔬菜、马铃薯等作物轮作倒茬。结合播前药剂控草，适时旋耕地，精细耙耱，做到土地平整、无残留根茬，保证土壤墒情。

1.2 品种选择

选用优质、高产、直立适宜机械作业的芸豆新品种冀张芸2号和冀张芸3号。

冀张芸2号：春播生育期102 d。有限结荚习性，植株直立，株高45.5 cm左右，主茎分枝2.2个。叶卵圆形，花白色。单株结荚13.5个，荚长11.9 cm，剑形，成熟荚黄白色，单荚粒数4.2粒。籽粒长方形，种皮红色有光泽，白脐，百粒重54.9 g左右。干籽粒粗蛋白含量28.64%，粗淀粉含量43.58%，粗脂肪含量1.21%。结荚集中，成熟一致不炸荚。该品种抗旱耐瘠，增产潜力大。

冀张芸3号：春播生育期90 d。植株直立，株高45～55 cm，主茎分枝 2～4 个，单株荚数 15～30 个。花白色，籽粒红色，肾形，百粒重45 g左右，属大粒品种。干籽粒粗淀粉含量47.54%，粗蛋白含量25.94%，粗脂肪含量1.36%。该品种适应性广，抗病性强，丰产性好。

1.3 种子包衣

使用包衣机对种子进行包衣，预防病虫害。优选35%多·福·克悬浮种衣剂，用药量为1∶80。

1.4 覆膜机播

芸豆适播期为小满节气前后，旱地或水地均可采用覆膜机播。拖拉机安装北斗导航智能系统，可高质量完成播种，并利于下一环节拖拉机入地作业。选用双行或4行播种机均可，通过试验、调试与改装播种机，实现一机多功能，同步完成平地、施肥、覆膜、铺设滴灌毛管（旱地可忽略）、播种、覆土等6项作业。根据种子籽粒大小，改装播种轮中的排种器；自主设计安装直径10 cm、长58 cm的平地防切膜装置，利于平整土壤，有效避免播种轮切膜；采用悬挂倒钩法改进繁琐复杂的播种机原有覆膜装置，缩短换膜时间，提高工作效率；播种机上安装滴灌毛管铺设装置。

播种时，复合肥倒入播种机前置施肥箱，亩施三元复合肥15～20 kg；覆黑膜种植，膜下铺设滴灌毛管（旱地可忽略），膜宽70～80 cm；后置播种轮，播种行距 40～50 cm，株距 20～25 cm，穴播 2～3 粒；播种结束后铺设滴灌主管道（旱地可忽略）。

1.5 机械中耕结合定向喷药灭草

拖拉机牵引耘锄中耕2～3次，一次锄2行，既能发挥中耕作用，又能清除行间杂草，还能培土起垄，提高雨水和土壤养分利用率；上季秋翻地灭草效果在10%以上；播前亩喷施75～80 mL氟乐灵兑水15 kg浅旋或耕地后喷药再耙耱，7 d后播种，对田间杂草防控效果较好；覆黑膜抑草防效在85%以上；筛选出15%乙羧氟草醚乳油+15%精稳杀得乳油，或定向亩喷施100 mL灭草松+25 mL精喹禾灵兑水30 kg，除草效果较好。

1.6 膜下滴灌节水

膜下滴灌节水效果显著，采用迷宫式滴灌带，水分利用率高达95%。开花前与鼓粒期滴灌施入适量水溶肥及硼、钼等微肥，可提高芸豆品质与产量。研究表明，芸豆初花期追肥比鼓粒期追肥增产15.1%；开花期到灌浆期这一阶段耗水量最多，占全生育期耗水量的1/2以上。因此，在鼓粒期及时灌水，可以促进籽粒灌浆，达到增加产量的目的[3]。

1.7 机械防控病虫害

芸豆常见病害为普通细菌性疫病，有虫害发生时要及时防控，尽量做到统防统治。播种6周后，选用氯溴异氰尿酸或72%农用链霉素可溶性粉剂+50%福美双可湿性粉兑水混合喷雾，进行第1次防控普通细菌性疫病，采用植保无人机或拖拉机背负式打药机进行喷药，打药机安装智能系统，植保无人机喷幅5 m，打药机喷幅8～12 m；第2次防控视田间长势，适宜防控时间为第1次防控后7～20 d，如田间已封垄拖拉机无法作业，可采用植保无人机飞防。为保证防控效果，中午烈日下或阴雨天不宜喷药。

1.8 分段机收

1.8.1 机械收割采用机械起拔和机械割晒2种收割方式，机械起拔仅适于裸地种植，机械割晒适于裸地或覆膜种植。

（1）机械起拔。拖拉机牵引起拔机作业，2根四棱锰钢方轴入土下5 cm反向于动力机车行驶方向高速旋转，同时整株拔起4行芸豆，然后由输送带集成1行铺放到地面上。为避免裂荚落粒，80%芸豆成熟时，于清晨、傍晚或阴天，尽量在芸豆植株或荚果潮湿时起拔。

（2）机械割晒。使用窄轮距拖拉机牵引双行割晒机收割，割晒机割刀入土割断芸豆植株根部并保持直立，完成后熟。为避免裂荚落粒，当80%芸豆成熟时即可收割。

1.8.2 机械脱粒割倒或起拔后的芸豆植株与荚果自然晾干后，使用自走式或拖拉机牵引捡拾脱粒机一次性完成捡拾、脱粒、装包作业。由捡禾器捡拾芸豆植株并输送到脱粒装置，完成脱粒清选装包。

2 经济效益分析

2.1 促进增产增收

本项技术适于芸豆机械化、标准化、规模化与产业化种植。2020年9月17日，张家口市科学技术局组织有关专家组成测试组，在张北县二台镇王家村200亩芸豆示范田，对芸豆轻简高效全程机械作业技术进行了田间检测，专家组考察了示范现场，取样调查相关数据，检测结果为亩产240.12 kg（表1），按芸豆时价8.5元/kg计，亩收入2 041元。