衡水市大豆機(jī)械化生產(chǎn)流程及建議探究

楊榮梅，李 剛，王文國

（衡水市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站，河北衡水 053010）

河北省衡水市是農(nóng)業(yè)大市，地處黃淮海平原地帶，海拔12～30 m，屬大陸季風(fēng)氣候區(qū)，為溫暖半干旱型氣候，生產(chǎn)條件優(yōu)越，光熱充足，符合大豆生長需要，歷年來當(dāng)?shù)囟加写蠖狗N植習(xí)慣。黃豆有“豆中之王”之稱，被人們稱為“植物肉”“綠色的乳牛”，營養(yǎng)價值豐富。干黃豆中高品質(zhì)蛋白質(zhì)含量約40%，為糧食之冠。大豆的副產(chǎn)品豆?jié){、豆腐、豆皮等也豐富了人們的飲食。

1 衡水市大豆種植條件

1.1 溫度條件

大豆是喜溫經(jīng)濟(jì)作物，春播播種至出苗需要8～ 10 d，如遇溫度低，則需延至10 d 以上。衡水市夏播大豆一般4～6 d 即可出苗，大豆由出苗至花芽開始分化需25～35 d，約占全生育期的1/5。大豆苗期生長要求的最適宜溫度為20～22 ℃，如低于15 ℃則生長受阻［1］。

1.2 水分條件

大豆的蛋白質(zhì)含量高，親水性強，發(fā)芽時子葉吸水量大，種子需吸足相當(dāng)于本身重量的120%～140%的水分才能萌動。播種時要求土壤墑情較好，土壤含水量達(dá)田間最大持水量的50%～70%，若低于50%或高于80%，會出現(xiàn)嚴(yán)重缺苗現(xiàn)象。大豆苗期需水不多，幼苗有一定的抗旱能力，苗期需水量約占總耗水量的13%左右。

1.3 土壤條件

土壤墑情是決定大豆優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)。大豆屬于直根系經(jīng)濟(jì)作物，根對土壤中氧氣變化很敏感。在缺氧條件下，植株根部的生長發(fā)育會受到影響，根生長量明顯減少。因此，要保證生產(chǎn)地塊的土壤水分含量適度、耕層深厚、松緊適度，為作物提供良好的水分和通氣條件，促進(jìn)其根系生長發(fā)育。在土壤學(xué)中，以土壤緊實度作為土壤耕作層水分、通氣的物理性狀指標(biāo)，一般以土壤容重和土壤孔隙度作為衡量指標(biāo)。大豆生長的適宜土壤容量為1.0～1.4 g·cm-3。通氣、透水、保水、保肥的優(yōu)質(zhì)壤土（含有高達(dá)50%的空隙）對大豆生長最為適宜，但是砂土持水力弱，黏土通氣差，不利于大豆生長。

2 衡水市大豆機(jī)械化生產(chǎn)流程

衡水市傳統(tǒng)的大豆種植以夏播為主，種植面積在0.5萬公頃左右，占全省耕地總面積的6%～7%，大部分為零散種植。2019 年，當(dāng)?shù)卮蠖狗N植面積0.46 萬公頃；2020 年，大豆種植面積0.55 萬公頃，故城縣、武邑縣、阜城縣為主要種植地區(qū)，其中故城縣以三豆食品技術(shù)開發(fā)有限公司為依托，打造“三豆”企業(yè)品牌，依托“三豆”產(chǎn)銷專業(yè)合作社，帶動大豆等雜豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

衡水市大豆全程機(jī)械化技術(shù)路線：前茬作物秸稈機(jī)械化處理（機(jī)械化收集或還田）→種子機(jī)械化清選處理→機(jī)械化耕整地（深松深耕、旋耕）→機(jī)械化播種、施肥→田間管理機(jī)械化作業(yè)（中耕施肥、無人機(jī)飛防植保）→機(jī)械化收獲（聯(lián)合收獲、分段收獲）→秸稈機(jī)械化處理（機(jī)械化收集或還田）。

衡水市種植農(nóng)戶根據(jù)自己實際情況進(jìn)行大豆機(jī)械化生產(chǎn)，主要從機(jī)械化耕整地、機(jī)械化播種、田間機(jī)械化管理、機(jī)械化收獲等重點環(huán)節(jié)開展。

2.1 機(jī)械化耕整地

2.1.1 大豆種植機(jī)械化整地技術(shù)要點

大豆種植一般采用平翻、壟作、耙茬、深松等整地技術(shù)。在衡水市，大豆種植基本上以平播為主，壟作較為少見。近幾年來，由于農(nóng)機(jī)深松整地技術(shù)的示范推廣，大豆種植機(jī)械化整地多采用間隔深松+旋耕作業(yè)模式，通過深松作業(yè)使土壤層達(dá)到“虛實并序”的耕層結(jié)構(gòu)。深松整地每3 年進(jìn)行1 次，有效打破犁底層，深度一般為30 cm 以上，穩(wěn)定性大于80%，土壤膨松度大于40%，深松耕后及時開展旋耕作業(yè)，必要時進(jìn)行鎮(zhèn)壓。2020 年以來，河北省開始進(jìn)行深耕作業(yè)試點。衡水市結(jié)合大豆生長特點，在春季或秋季開展深耕整地，打造更深厚的活土層，通過深翻秸稈，豐富土壤有機(jī)質(zhì)含量，為平播大豆創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)耕作條件。

2.1.2 機(jī)具的選擇

大豆機(jī)械耕整地配套機(jī)具為多功能滅茬旋耕機(jī)，平翻以五鏵犁、圓盤重耙、圓盤輕耙、釘齒耙和各種鎮(zhèn)壓器等配套組合進(jìn)行。與中型拖拉機(jī)及小四輪拖拉機(jī)配套作業(yè)，作業(yè)機(jī)具需安全檢驗合格，性能良好，液壓懸掛機(jī)構(gòu)操縱靈活，位置準(zhǔn)確，性能可靠［2］。衡水市應(yīng)用比較普遍的耕整地機(jī)械主要有雙軸滅茬旋耕機(jī)、1GQN 系列旋耕機(jī)、興華1S 系列偏柱式深松機(jī)、亞澳IS2500 深松機(jī)以及景縣雙鷹系列翻轉(zhuǎn)鏵式犁等。

2.2 機(jī)械化播種

衡水市大豆種植模式一般為春播-平播、夏播-麥后播種兩種模式。一般以作物品種特性、播種自然條件、栽培技術(shù)要求以及各地農(nóng)藝要求確定播種時間。

2.2.1 種子準(zhǔn)備

播種前對種子進(jìn)行機(jī)械或人工精選，選用二級良種以上標(biāo)準(zhǔn)的種子進(jìn)行播種作業(yè)，并對精選后的種子用種衣劑進(jìn)行包衣處理。衡水地區(qū)大豆常用種衣劑有ND 大豆專用種衣劑、30%多克福大豆種衣劑等，用量為種子重的1.0%～1.5%。

2.2.2 播種機(jī)類型選擇

衡水市在用的播種機(jī)一般為玉米大豆多功能播種機(jī)，該機(jī)與拖拉機(jī)配套作業(yè)，主要用于免耕地單粒精播或雙粒精播，可條施晶粒狀化肥，一次完成開溝施肥、開種溝、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等多項工序，兩行機(jī)添加鋪膜機(jī)構(gòu)可以完成地膜覆蓋。推薦機(jī)型為QH-2 型、QH-3 型、QH-4 型、2HM-2 型、YYS-403 型玉米大豆播種機(jī)。

2.3 大豆田間機(jī)械化管理

2.3.1 大豆機(jī)械化中耕

對播種前未深翻或深松的地塊，一般在大豆第一復(fù)葉期進(jìn)行機(jī)械化松土，以提高作業(yè)地地溫，起到防風(fēng)保墑、促進(jìn)幼苗扎根的作用。大豆出苗前后可以進(jìn)行耙草，在大豆苗期可用中耕除草機(jī)，邊中耕邊除草。在大豆整個生育期間一般進(jìn)行1～3 次中耕，中耕時采用中耕施肥機(jī)械進(jìn)行追肥。

2.3.2 無人機(jī)開展病蟲害防治作業(yè)

從田間調(diào)查來看，2021 年衡水市大豆病害不嚴(yán)重，部分地塊斜紋夜蛾、棉鈴蟲等害蟲咬食葉片的情況較重，試驗田日常田間管理中應(yīng)重點監(jiān)測田間害蟲種群動態(tài)。發(fā)生病蟲害程度為中等偏重情況的地區(qū)，一般采用農(nóng)業(yè)、生物、化學(xué)相協(xié)調(diào)的綜合防治措施防治。大豆開花期若發(fā)現(xiàn)點蜂緣蝽病害，應(yīng)及時應(yīng)用智能無人機(jī)進(jìn)行噴施打藥，使用吡蟲啉配合高效氯氰菊酯對害蟲進(jìn)行殺滅。

2.4 大豆機(jī)械化收獲

近年來，大豆機(jī)械化收獲技術(shù)在衡水市得到了良好推廣，該技術(shù)大大降低了傳統(tǒng)大豆收獲的破碎率、損失率和含雜率，收獲大豆的總損失率≤5%。與傳統(tǒng)收獲技術(shù)相比，應(yīng)用該技術(shù)收獲大豆總損失率降低2%左右，以大豆平均每667 m2產(chǎn)量175 kg、平均單價1.65 元/kg為例，每667 m2可為農(nóng)戶增收23.1 元。大面積田間試驗表明，大豆機(jī)械化收獲技術(shù)顯著提高了大豆收獲作業(yè)質(zhì)量，有效降低了大豆的損失，具有較好的社會效益。

2.4.1 機(jī)械聯(lián)合收獲

機(jī)械聯(lián)合收獲是采用聯(lián)合收割機(jī)直接收獲大豆，通常首選專用大豆聯(lián)合收獲機(jī)，也可以選用多用聯(lián)合收獲機(jī)或借用小麥聯(lián)合收割機(jī)，但使用時一定要及時更換大豆收獲專用的撓性割臺。大豆在一天之內(nèi)植株和籽粒含水量變化很大，所以進(jìn)行大豆收獲作業(yè)時，應(yīng)根據(jù)實際脫粒情況和作物含水量及時調(diào)整滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙，降低脫粒破損率［3］。推薦機(jī)型：自走式4LZ-2 大豆聯(lián)合收割機(jī)、4LZ-7（W210）大豆聯(lián)合收獲機(jī)。

2.4.2 分段收獲

有些農(nóng)戶種植地塊分散，聯(lián)合收獲機(jī)使用不便，故一些分散地塊多采用分段收獲方式。分段收獲靈活、易操作，較聯(lián)合收獲有投資小、收割時間靈活、損失易掌控、豆粒破損和泥花臉少的優(yōu)點。推薦機(jī)型：4GS-190 大豆割曬機(jī)、JL-90 型小型大豆割曬機(jī)、JL-120 型小型大豆割曬機(jī)、ZF-15 型大豆脫粒機(jī)、ZF-45 型大豆脫粒機(jī)、ZF-75 型大豆脫粒機(jī)。

3 衡水市大豆機(jī)械化生產(chǎn)建議

立足于當(dāng)前大豆機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀，從機(jī)械化種植技術(shù)、玉米大豆間作新技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)和未來智能化生產(chǎn)等方向，對衡水市大豆機(jī)械化生產(chǎn)提出以下建議。

3.1 推廣免耕單粒精播等播種新技術(shù)

參考黑龍江省和河南省的夏種大豆機(jī)械化種植經(jīng)驗，衡水市可引進(jìn)大豆免耕覆秸精量播種機(jī)械，開展相關(guān)技術(shù)的試驗、示范及應(yīng)用推廣。結(jié)合農(nóng)機(jī)深松耕作業(yè)，在秸稈綜合利用的基礎(chǔ)上，破解普遍存在的秸稈焚燒難題，同時降低大豆生產(chǎn)成本，提升大豆的種植效益。參考河南省免耕單粒精播播種機(jī)側(cè)向拋秸技術(shù)，解決播種時秸稈堵塞問題，解決麥秸混入土壤造成散墑并進(jìn)一步影響種子發(fā)芽的問題，實現(xiàn)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相融合、良種與良法相配套、生產(chǎn)與生態(tài)相協(xié)調(diào)。

3.2 推廣禾本科與豆科輪作、間作技術(shù)

1）借鑒美國等大豆生產(chǎn)國關(guān)于禾本科與豆科作物輪作模式推廣經(jīng)驗，結(jié)合衡水市實際，推廣大豆→玉米→小麥、大豆→小麥→玉米、大豆→小麥→小麥等輪作模式，避免大豆種植連作。充分發(fā)揮大豆的肥茬優(yōu)勢，降低病蟲害的發(fā)生率，可2～3 年輪作一次。2）按照《玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)指導(dǎo)意見》，在衡水市部分縣區(qū)開展玉米大豆帶狀復(fù)合種植試點，示范推廣玉米大豆間作種植技術(shù)。該項技術(shù)在河南某地的試驗中，每667 m2產(chǎn)玉米610 kg、大豆80 kg，相對于單純玉米種植，基本不減產(chǎn)，大豆產(chǎn)出則為單純種植的一半左右。對于衡水市大豆玉米間作技術(shù)示范推廣，可通過引進(jìn)玉米大豆同播施肥機(jī)、大豆收割機(jī)等實現(xiàn)播種收獲機(jī)械化，提高勞動生產(chǎn)率，真正實現(xiàn)節(jié)本增效［4］。

3.3 構(gòu)建大豆生產(chǎn)機(jī)械化輕簡化生產(chǎn)技術(shù)體系

通過深松深耕技術(shù)、大豆單粒機(jī)械化精播、無人機(jī)飛防、機(jī)械化中耕及聯(lián)合收獲等作業(yè)環(huán)節(jié)的配套生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用，研究不同機(jī)器、不同機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)工藝對土壤理化特性以及產(chǎn)量、效益等因素的影響，研究制定從大豆種子處理到收獲等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)械化作業(yè)技術(shù)規(guī)范，打造適用于衡水市的大豆全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)模式。

聯(lián)合衡水市大豆科研生產(chǎn)機(jī)構(gòu)和種植大戶，加強與河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院等單位的聯(lián)系，加強農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，針對大豆機(jī)械化生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)強化應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)研究，促進(jìn)大豆機(jī)械化生產(chǎn)。

3.4 推動衡水市大豆機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新

中國工程院羅錫文院士的《對我國農(nóng)機(jī)化科技創(chuàng)新的思考》中提出，應(yīng)以“信息感知、定量決策、智能控制、精準(zhǔn)投入、個性服務(wù)”的智能農(nóng)機(jī)為目標(biāo)，開展智能農(nóng)機(jī)裝備傳感器、農(nóng)機(jī)導(dǎo)航、精準(zhǔn)作業(yè)和運維管理等研究［5］。對于衡水市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣部門來說，要不斷學(xué)習(xí)農(nóng)機(jī)化科技創(chuàng)新知識，關(guān)注核心技術(shù)研發(fā)突破情況，結(jié)合衡水市大豆生產(chǎn)實際，推動大豆機(jī)械化生產(chǎn)機(jī)械智能化改造升級，提升科技應(yīng)用水平，真正實現(xiàn)大豆生產(chǎn)節(jié)本增效。