甜菜机械化栽培的农机与农艺技术融合研究

2022-11-23王鸿山黄海燕张晓英

现代农机 2022年4期

王鸿山，黄海燕，张晓英

（胶州市农业农村局，266300，山东青岛）

甜菜是我国最重要的糖类作物之一，主要生长在我国北方地区，如东北、华北等地区都有大规模种植。2020 年，我国甜菜一共生产了115 万t 的糖，占国内食糖总产量的12%。我国是食糖消费大国，但是产量严重不足，每年还需要从国外进口300 多万t 的食糖。由于我国也是食糖生产大国，为了保护国内的糖类生产，我国对进口食糖也实行配额制度和保护措施，并且还加征了食糖进口的贸易保障关税，因此国内发展甜菜种植有着得天独厚的优势。甜菜的种植比较繁琐，并且需要的工时量也比较大，据统计其用工耗时要比玉米、小麦和大豆分别高50%、70%和90%以上，而上述三大类作物已经实现了机械化生产，若甜菜不解决机械化生产难点的话，种植面积很难上去，种植优势将丧失，因此必须解决甜菜的机械化生产问题，这样才能够最大限度地提高甜菜的生产效率，为扩大甜菜种植规模提供依据。

1 甜菜机械化种植的农机农艺融合特征

农业机械化是发展现代农业的支撑和必由之路，而农机农艺融合则是农业机械化发展的最关键因素。农艺技术对于提高甜菜的种植效率和质量发挥着重要的作用。提升甜菜的种植质量，能够提升甜菜的产量和出糖率，提高甜菜销售价格和种植收益。农机农艺技术对甜菜的产量和效益影响比较大，特别是农艺的操作性对甜菜产量的影响最为显著，因此在种植甜菜时，需要考虑多个方面的农艺技术。农机技术的应用及其效益，与甜菜的劳动力成本、种植规模等也有着直接的密切关系。由于农机作业的标准化和农艺需求的多样性等，农机农艺相关方面还没有真正实现完全的融合。

在不同的甜菜种植阶段，农机作业和农艺要求之间会有实用性和协调性之间的差异。在甜菜种植成本较低和劳动力充足的情况下，人工种植甜菜的精耕细作带来的收益会较高，并且这个收益会高于农业机械作业节省的劳动力成本。但是随着新型城镇化的加速和农村大量劳动力向城镇的转移，目前劳动力已经成为当前农业生产中最为紧缺的资源。劳动力成本快速上升使得农艺技术带来的甜菜种植收益将会少于甜菜种植时劳动力成本增加的投入，导致甜菜种植过程中农艺技术地位降低。但是也要看到，在甜菜种植过程中，农机技术和农艺技术都是必不可少的，需要对农机和农艺技术进行融合，才能发挥最大作用，更好地促进甜菜的种植和生产。

2 甜菜机械化种植的农艺要求

2.1 种床质量

甜菜种植时，健壮的秧苗是其栽培的最主要的因素。甜菜育苗时，种植的是种子，因此在种植之前，要筛选强壮的种子，这就需要对甜菜的种子进行处理。应该根据农机农艺相关的要求，筛选出适宜种植的甜菜品种。挑选好品种后，要严格把控种子的质量。要挑选外观饱满、色泽较好的种子，然后对种子进行晒种和浸种，进一步进行清洗和消毒等。在播种育苗时，需要在高温的条件下对甜菜种子的休眠解除，然后再在适宜的温度条件下进一步催芽，以便促进其快速生长。甜菜种子播种的密度要适宜，需要根据不同的种子类型确定。对甜菜种子播种后，要及时覆盖土壤催芽，并将甜菜种子生长的适宜温度控制在30～37 ℃，湿度也要适宜，需要控制在90%左右，才能够维系甜菜种子的正常生长。当甜菜种子播种3～4 d 以后，要对甜菜及时浇灌平沟水，以便及时补水，防止甜菜在萌芽期出现水分不足的问题。

甜菜出苗后，要对甜菜及时进行炼苗，以便提高其生长能力。对甜菜炼苗的持续时间比较短，一般持续到甜菜秧苗生长到2 cm 左右，这个阶段炼苗最好。甜菜炼苗的时间以第1 叶完全抽出为宜，当甜菜的秧苗生长到第3叶时，需要对整个甜菜生长期间的土壤湿度进行保持，也就是需要保持土壤的湿润，并且保证甜菜生长的土壤表面不发白，这样可以很大程度上促进甜菜苗的生长。当甜菜苗出芽后长到1 叶1 心时，要及时施用氮肥进行培植壮苗，施用的氮肥量在180～225 kg/hm2。甜菜幼苗非常容易遭受病虫害，当其遭受病虫害时，要及时采取相对应的措施防治。

2.2 大田耕整技术

在甜菜种植之前，要对种植的大田进行耕整。需要根据甜菜种植的时令节气、地力条件及种植的茬口等进行安排。在整地时需要施入有机肥和速效化肥等，施肥方式为相互结合。在种植时，需要对前茬的秸秆灭茬后深埋，同时进行精耕细作，以便获得更好的土壤地力条件。在种植前，一是要对田块进行平整。甜菜种植田的高低落差应不超过3 cm。二是要保持田面的整洁。对秸秆还田后的地块，要及时清理和平整。对平整效果较差的地块，要采取耕耙等作业方式进行平整，或者进行人工踩埋等，并将地面的废弃秸秆等残留物及时清除，防止甜菜苗播种在秸秆上，使得甜菜无法出苗而在田地之间出现空窗。三是要对泥浆进行沉淀。甜菜种植一般采取机械播种的方式，如果田地土壤过湿，需要进行土壤晒干才能进行播种，否则土壤湿度过大，甜菜苗不容易破土而出现“窝苗”现象。如果地块杂草生长比较严重，需要及时去除杂草，一般采取喷施丁草胺的方式进行封杀灭草。

2.3 播种质量

播种质量是确保甜菜种子生长的关键。在选择甜菜品种时，需要选择本地区已经广泛种植的品种；如果种植新的甜菜品种，需要在本地区先进行2～3 年的试种。在种植之前，需要确保甜菜种子的萌发率在90%以上，因此需要对甜菜种子进行发芽率的试验，确保甜菜种子的质量达标。甜菜种子的水质量分数需要保持在14%左右，这样发芽率会更高。在甜菜的种子水分条件适宜时，温度对甜菜的萌发和生长起着比较关键的作用。在一定的温度范围内，温度越高，甜菜种子的发芽速度就会越快，而且还会缩短出苗时间。甜菜种子的播种期在北方一般是春季。当土壤5 cm 深度处的温度在6 d 时间内维持在5 ℃及以上时，就可以播种甜菜。甜菜的最佳播种条件为土壤水质量分数20%、土壤温度5～10 ℃。温度或者湿度过高、过低都不适宜甜菜播种和出苗。

3 甜菜高质高效栽培关键技术

3.1 基地和种子选择

种子是甜菜生产种植时需要首先考虑的因素，要选择抗逆性强、产量高且在本地区的气候条件下生长良好的品种。甜菜种植时，种植基地要选择生态环境良好且没有土壤和空气污染的地块，还要求土壤肥沃、地势平坦且病虫害发生率较小。同时，甜菜种植基地内的灌溉条件要保持良好，气候和土壤环境都符合绿色食品生产的标准。在甜菜种植的品种比较多的情况下，需要对每一种甜菜都设置一定的作物隔离带。

3.2 有机肥施用

甜菜的生产需要在绿色生产条件下，因此施肥应该以施用有机肥为主，尽可能将化学肥料施用量降低。在甜菜育苗时，要多施用有机肥作为底肥。当底肥施入比较充足的情况下，在甜菜生长季节可以不用再施入肥料。如果甜菜在整个生长期出现叶片脱落和叶片发黄的情况，此时就需要追施肥料，施入一些诸如腐熟的饼肥等。这样可以最大限度减少化肥的施用量和施用频率，控制污染、节约肥料，从而实现甜菜的高效和高质量生产。

3.3 病虫害绿色防控技术

甜菜的绿色生产，需要最大限度减少农药的施用量，甚至完全不施用农药。如果需要施用农药，则选用低毒的生物农药等。要积极开展甜菜的绿色无公害生产防治技术的实施，对甜菜出现的病虫害采用化学和物理的方式及时防治，采用统防统治的手段，这样可以很大程度上降低甜菜的生产成本，维护甜菜种植田的生态环境。

4 甜菜种植过程中的农机农艺融合

4.1 机械化整地技术

甜菜播种前，可以采用铧式犁对土壤进行有效的深翻深耕，作业过程中利用犁的曲面，对土垄进行有效的翻转和破碎。由于这种犁的耕作速度快，再加上种植甜菜的土壤含水量和土壤类型也存在不同的差异，因此对土壤的翻耕情况也会存在一定的差异。凡是翻耕过的土壤，经过旋耕机和镇压器机组作业后，都能将土壤平整和粉碎，达到较好的播种农艺要求。目前在甜菜种植过程中采用的耕地机械主要有镇压器、旋耕机和深耕、深松机等，多种机械可以进行有效的联合作业。在耕地质量较高的情况下，可以将甜菜的出苗率提高20%～30%，甜菜的产量提高20%左右。甜菜种植时对耕地的整理最好是在秋季进行，因为春季整理耕地容易出现失熵情况，相比较而言，秋季整地的出苗率会比春季整地提高10%以上。

4.2 甜菜机械化播种技术

甜菜机械化播种技术对机械的要求条件较高，需要甜菜播种机能够保持良好的工作状态。在甜菜播种之前要对播种机调整好穴距和行距等，并对播种量和播种深度进行精准的设计。最好是根据播种时候的土壤墒情和整地质量等，确定合理的播种量。在土壤墒情不好、土壤质量不高的情况下，应该提高甜菜的播种量。甜菜种子播种后对土壤的破土能力较弱，因此播种的深度不要太深，一般在2～5 cm。另外，播种深度需要根据土壤的墒情来确定，当土壤墒情较好时，播种的深度一般在2 cm 左右；当土壤墒情较差时，甜菜播种深度就需要达到4～5 cm。但是需要注意的是，播种的深度最好不要超过5 cm。甜菜播种深度较浅的情况下，种子发芽时间会提前，而且出苗率会提高。

4.3 甜菜机械化田间管理技术

近年来，随着研发的农业机械种类越来越多，适宜甜菜种植的机械品种也越来越多。目前针对甜菜中耕施肥和喷药作业的机械已经得到了普遍的应用，比如3ZF-6 中耕施肥机、3ZQ 中耕施肥机等。种植甜菜时起垄高度为14～16 cm，施肥深度达到4～15 cm，而且中耕施肥的作业速度会达到3～8 km/h。目前甜菜种植过程中应用的植保机械可以和玉米、大豆、水稻等大田作物通用。在甜菜种植过程中常用的植保机械主要有悬挂式喷杆喷雾机、悬挂式风幕喷杆喷雾机、TM 系列喷杆喷雾机和3WX-100 喷粉机等。甜菜植保作业时植保机械工作的阻力往往比较小，因此选用的配套动力不需要太大，一般8.82～51.45 kW 的拖拉机就足够用。

4.4 甜菜机械化收获技术

目前甜菜的机械化收获技术已经得到较大程度的提升，常用的收获技术为分段收获和联合收获两种。联合收获时，可以使用一台联合收割机，将甜菜的切缨、挖掘、捡拾和清理、装运等工序一一完成，自动化程度高，用工比较少，而且还能够有效提升生产效率。国内使用的甜菜联合收割机以进口为主，特别是大型自走式的甜菜收割机，绝大多数是进口的。甜菜分段式的收获机，分为两段式和三段式。两段式收获分别使用切缨机和挖掘装载机；三段式收获时使用的机械是切缨机、挖掘机、装载机等。分段式甜菜收获机，其好处是能够及时清除甜菜根部的泥块，作业费用比较低，但是生产效率要远远低于联合收割机，且作业的次数也比较多，会压实土壤，不利于翌年的耕种。