山地射干旱作技術(shù)及行間除草機械研究

張秀平 徐志杰 王偉 張亞振 陳林

1、河北省農(nóng)業(yè)機械化研究所有限公司 2、贊皇縣眾禾種植專業(yè)合作社

射干，別名扁竹、山蒲扇、蝴蝶花，為鳶尾科射干屬多年生草本植物，生于山坡、草地、林緣、溝邊或栽培，以根莖入藥，主要用于清熱解毒，消痰利咽[1]。射干喜溫暖濕潤氣候，耐旱耐寒，對土壤要求不嚴(yán)，以肥沃、排水性良好的沙壤土為好[2]。射干對土壤、環(huán)境適應(yīng)性較強，根據(jù)不同的種植環(huán)境，射干栽培方式、種植時間及是否需要覆蓋地膜等均因地而異，既可采用種子直播種植，也可進(jìn)行育苗移栽，還可采用根莖快速繁殖。

本文以河北省贊皇縣山地種植射干為例，對山地射干旱作技術(shù)模式進(jìn)行分析,并研究該技術(shù)模式下行間除草機械的選型問題。

1 山地射干旱作技術(shù)

1.1 技術(shù)背景

贊皇縣地處太行山中段東麓，地勢西高東低[3]，中部淺山區(qū)和丘陵區(qū)面積占比近70%，海拔100～500m，岡巒起伏、溝谷交錯，多為崗坡旱地，土質(zhì)貧瘠，灌溉條件差，水土流失嚴(yán)重。

贊皇縣以大棗為主的林果資源豐富，有“中國贊皇大棗之鄉(xiāng)”的美稱，但近年來，面臨新疆大棗的沖擊，贊皇大棗產(chǎn)業(yè)逐漸沒落。為尋求新的發(fā)展路徑，依托棗產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，采用大棗改酸棗、種植抗旱作物等模式緩解大棗產(chǎn)業(yè)滑坡壓力。

針對贊皇縣地質(zhì)土壤環(huán)境特點，選擇適合的經(jīng)濟作物進(jìn)行林下種植，既可增加套作收入，又能固土保水，社會經(jīng)濟效益顯著。射干，以其較好的山地種植適應(yīng)性及其較強的耐旱能力成為山地旱作優(yōu)選品種之一。

1.2 旱作模式研究

我國北方旱作農(nóng)業(yè)可以劃分為三種類型：低溫旱作、缺墑旱作和一般旱作[4]。

低溫旱作模式主要適合于覆膜種植和育苗移栽種植技術(shù)。一般在春季氣溫較低、降水量少的地區(qū)，為提高地溫，將有限的降水有效收集利用，可采用覆膜種植的模式進(jìn)行保溫保墑、收集降水；另外，也可采用育苗移栽的模式，在棚室設(shè)施內(nèi)保證苗期的基本生長環(huán)境，在適合的天氣進(jìn)行移栽種植，通過延長生長期實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

缺墑旱作模式主要適合于補水種植和配合保護(hù)性耕作的壟作溝內(nèi)種植技術(shù)，在土壤墑情較差，且沒有灌溉條件或灌溉條件極差的地區(qū)，可采用補水播種，即通過在播種位置定量補水的方式，保障種子發(fā)芽出苗，也可采用深溝淺播的方式，即通過開溝器劃開種溝，種溝深度達(dá)到墑情符合播種條件要求，播種后在種溝內(nèi)根據(jù)農(nóng)藝要求進(jìn)行合理深度的覆土鎮(zhèn)壓，以達(dá)到探墑播種的目的，保障種子發(fā)芽出苗，同時也可對有限的降水進(jìn)行有效收集利用。

圖1 地膜覆蓋種植與設(shè)施育苗

圖2 補水播種與深溝淺播

一般旱作模式主要是指對地表進(jìn)行秸稈覆蓋、少耕免耕的保護(hù)性耕作技術(shù)。該技術(shù)主要在部分耕作不當(dāng)而導(dǎo)致的水土流失和過分蒸發(fā)的地區(qū)，針對春播、秋播時期干旱少雨、生長關(guān)鍵期卡脖子旱等情況，采用免耕少耕及秸稈覆蓋的方式降低地表徑流和水分蒸發(fā)，固土保水。

圖3 秸稈覆蓋與少耕免耕

1.3 山地射干旱作技術(shù)

根據(jù)贊皇縣春季降水量少、氣溫低、山地土壤蓄水能力差、無水澆條件等特點，設(shè)計采用“秋季秸稈覆蓋播種育苗+春/夏秧苗移栽”的種植模式，即秋季在具備水澆條件的地塊進(jìn)行少耕免耕播種育苗，并進(jìn)行秸稈覆蓋，保證幼苗過冬；第二年春末夏初或雨季來臨時，視降水條件適時進(jìn)行射干秧苗移栽。

射干秋季播種育苗一般選擇在9～10月，在土壤墑情較差的情況下，可提前進(jìn)行澆水處理。按照行距20cm左右、畝播量7～8kg進(jìn)行條播鎮(zhèn)壓，并進(jìn)行秸稈覆蓋。在播前不進(jìn)行種子催芽處理的情況下，一般30～40天出苗。

第二年春天射干苗返青生長，在少雨時主要生長根部，待降雨后地上部分生長快速。在春末夏初降雨條件滿足移栽要求或雨季來臨有利于移栽秧苗成活時，將射干苗進(jìn)行處理：在育苗田起出來、分株，如果株高過高，可將上部葉片剪去，以便于移栽。定植田按照行距30cm進(jìn)行起壟，壟高不低于10cm，以利于雨季排水防澇，并在壟上以株距25cm的栽植密度開穴定植。

移栽后的射干對地面尚未形成蔭蔽作用，雜草生長較快，因此需要適時進(jìn)行除草處理。移栽當(dāng)年秋季收獲種子并將地上部分割除，移栽第二年春夏正常田間管理，開花期及時割薹摘花，促進(jìn)根部生長，秋季地上部分枯萎后將地上部分割除，并收獲根部進(jìn)行初加工。

2 山地射干行間除草機械研究與選型

2.1 行間除草技術(shù)要求

育苗田春季返青后及時進(jìn)行除草，但由于春季降水較少，土表耕作深度盡量控制在3cm以內(nèi)，以減少土壤中水分的流失。由于射干苗期植株矮小柔弱，因此除草過程中盡量避免土壤壓埋，更要注意避免傷苗傷根。

移栽定植后由于正處于降水量豐富的雨季，雜草生長快速，因此需要多次及時除草作業(yè)。為保證作業(yè)效果，盡量在雜草幼苗期將其除掉。在進(jìn)行除草作業(yè)的同時，需要注意栽植壟形，壟形在保障射干正常生長的同時，具有排澇功能。由于壟作將射干整體向上提升，可在一定程度上減少收獲機械入土深度，降低動力消耗。因此，若作業(yè)過程中對壟形產(chǎn)生破壞，則需同時進(jìn)行培土

2.2 常用除草方式分析與對比

目前國內(nèi)外的除草技術(shù)有人工除草、化學(xué)除草、機械除草、生物除草、覆蓋除草、火焰除草、微波除草、泡沫除草、電力除草等多種形式[5]。

最早的除草形式就是人工除草，作業(yè)過程中，可將行間、株間雜草全部拔除，除凈率高，但作業(yè)效率低、勞動強度大。隨著農(nóng)村勞動力的減少，人工作業(yè)成本逐年增加，且伴隨著規(guī)?；N植，人工作業(yè)難以適應(yīng)作業(yè)需求。

化學(xué)除草即利用化學(xué)藥劑對雜草進(jìn)行控制或清除。根據(jù)不同作物及生長期除草要求,一般有播前土壤處理、播后地表噴施封閉、苗期噴施除草等多種形式，由于其成本低、效率高，化學(xué)除草至今仍是傳統(tǒng)農(nóng)作物生產(chǎn)的主要除草方式。但化學(xué)藥劑存在較多弊端：污染環(huán)境、土壤；針對性較強，對周邊不同的作物可能會產(chǎn)生較大影響，嚴(yán)重的可造成死株、抑制生長等；噴施化學(xué)藥劑人員在個人防護(hù)工作準(zhǔn)備不充分的情況下，易發(fā)生中毒事件。

機械除草即利用除草機械對田間雜草進(jìn)行清理。根據(jù)不同作物、環(huán)境及生長期除草要求，有平地式、半腰式、截頂式等多種形式。通過割刀、滾刀、旋刀、甩刀等多種方法實現(xiàn)高效生產(chǎn)，節(jié)省人力。機械除草對根深較淺的雜草有較好的效果，但松動土壤利于雜草萌發(fā)，單次除草很難徹底，需要多次作業(yè)。且由于作物栽培株間距不統(tǒng)一，如播種時未能保證株間距、定苗時未能按照統(tǒng)一株距定苗、種植農(nóng)藝要求的株間距較小等多種情況，株間除草技術(shù)尚不成熟，株間雜草清除設(shè)備難以推廣應(yīng)用。

生物除草即利用生物方式，如生物除草劑、微生物、昆蟲、植物相生相克、生態(tài)養(yǎng)殖等進(jìn)行除草。用生物技術(shù)除草，是植物保護(hù)學(xué)發(fā)展的有效途徑，其經(jīng)濟安全、效果持久，且不污染環(huán)境,符合人與自然和諧發(fā)展的理念[6]。但這種方法專性太強，操作不當(dāng)可能會產(chǎn)生相反效果，且成本較化學(xué)除草偏高、限制使用因素較多。

覆蓋除草即利用專用的薄膜或防草布等覆蓋物進(jìn)行地表覆蓋，以阻止雜草的生長，除防草外,還具一定的保墑效果，近年來在部分作物尤其是對化學(xué)藥劑使用有嚴(yán)格要求的經(jīng)濟作物上有所應(yīng)用。

此外，近年來國內(nèi)外從物理學(xué)角度研究了諸多新的其他除草方式，如火焰除草、微波除草、泡沫除草、電力除草等，目前這些技術(shù)尚不成熟，作業(yè)成本較高，實際生產(chǎn)中應(yīng)用較少。

2.3 山地作物行間除草機選型

最早的除草工具是始于商周時期的中耕農(nóng)具——錢镈，即用來中耕鋤草的鏟子和鋤頭。由于其具有較強的針對性，可有效去除行間、株間雜草，干凈徹底，因此延續(xù)了幾千年的歷史，至今仍有使用。但由于其作業(yè)效率低、勞動強度大，逐漸被新型除草工具所代替，即專用除草機械。按照刀具的類型，除草機可以分為滾刀式、旋刀式、側(cè)掛式、錘刀式或甩刀式等幾種類型[7]。

滾切式除草機械通過切刀與地面一定深度土壤的切割作用進(jìn)行除草，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)速度較快，可用于播后、苗前、行間除草作業(yè)，除草、松土同時完成。

旋刀式除草機通過高速旋轉(zhuǎn)的刀片進(jìn)行雜草清除，主要用于作業(yè)環(huán)境及工況比較好的草坪。在刀尖線速度不夠的情況下，除草效果較差；且受作業(yè)形式的影響，雜草高度不能過高，否則該類機械難以正常作業(yè)。

側(cè)掛式除草機主要是指人為背負(fù)使用的作業(yè)機械，通過人為控制除草刀片位置實現(xiàn)允許空間任意位置上的雜草清除。這種機具雖然操作簡單便利，但效率較低。

錘刀式除草機的作業(yè)部件由多組鉸接在軸上的錘刀和錘鏈組成，目前主要應(yīng)用于果園或林地雜草清理、牧草收割，配以遙控功能，對復(fù)雜地形的適應(yīng)性更強。

通過上述分析，滾切式除草機械及鋤鏟式除草機械更適于作物行間除草。由于射干的種植行距相對于玉米、棉花等傳統(tǒng)農(nóng)作物較小，為避免動力機械行走尤其是轉(zhuǎn)彎調(diào)頭時對射干的碾壓損傷，滾切式及鋤鏟式除草機械盡量自帶動力或采用人力方式，以便于人為控制作業(yè)方向和調(diào)整作業(yè)深度。此外，山地道路路況較差、種植地塊面積較小，為便于機具的運輸和使用，小型機械的優(yōu)勢明顯高于大中型機械。

3 結(jié)論

射干以其較強的適應(yīng)性在我國多地均有種植，在山地?zé)o灌溉條件下種植，可采用“秋季育苗+雨季移栽”的方式提高存活率。鑒于山地種植射干的農(nóng)藝和種植環(huán)境要求，可選擇自帶動力或人力的小型滾切式或鋤鏟式除草機械實現(xiàn)行間鋤草。