張春明 閆虎斌 陳保國(guó) 冀麗霞 張海生 宋曉彥
摘 ? ?要:小豆是我國(guó)主要的食用豆類之一,需求量逐年增多。山西小豆主產(chǎn)區(qū)位于干旱半干旱地區(qū),干旱缺水導(dǎo)致小豆播種、出苗困難,產(chǎn)量下降且品質(zhì)不佳。因此,文章主要探討了抗旱節(jié)水栽培技術(shù)在小豆生產(chǎn)中的應(yīng)用,希望能為相關(guān)工作者提供借鑒。
關(guān)鍵詞:小豆;抗旱節(jié)水栽培技術(shù);應(yīng)用
文章編號(hào):1005-2690(2022)02-0073-03 ? ? ? 中國(guó)圖書分類號(hào):S522 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
小豆是一年生草本自花授粉植物,屬于菜豆族豇豆屬,別名紅小豆、赤豆、赤小豆、紅豆等,是起源于中國(guó)的古老農(nóng)作物,有2 000多年的栽培歷史[1]。中國(guó)是世界上小豆種植面積最大、總產(chǎn)量、出口量最多的國(guó)家[2]。全國(guó)各地均有種植,主要產(chǎn)區(qū)分布在東北、華北、西北等地,在我國(guó)南方地區(qū)也有少量種植。小豆全國(guó)年均種植面積30×104~40×104 hm2,年總產(chǎn)量約為35×104 t。山西省是小豆種植面積較大的省份之一,近幾年來紅小豆種植面積一直呈上升態(tài)勢(shì),常年保持在10×103 hm2左右,2018年全省種植面積達(dá)11.81×103 hm2,具體見表1。
小豆生育期短,耐瘠、耐蔭,適應(yīng)性強(qiáng),在各種類型的土壤上都能種植,甚至微酸和輕鹽堿土壤也能生長(zhǎng),并有固氮養(yǎng)地能力,是禾谷類作物、幼齡果樹薯類、棉花等間作套種的適宜作物和好前茬,在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和藥食同源特色雜糧雜豆發(fā)展中具有重要作用[3-5]。
小豆是理想的高蛋白、低脂肪、多營(yíng)養(yǎng)、多功能食品,具有較高的利用價(jià)值。在小豆籽粒中富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、糖類、維生素以及鐵、鈣、磷、鉀等多種微量元素[6],蛋白質(zhì)含量約23%,淀粉約54%,脂肪1%以下,纖維素5%~7%,其中蛋白質(zhì)是禾谷類的2~3倍,氨基酸是禾谷類的2~5倍。此外,小豆籽粒含有多種生物活性物質(zhì),如多酚、黃酮、多糖、植物甾醇以及三萜皂苷等成分,具有抗氧化、消炎、抗病毒、降血脂、降血糖、鎮(zhèn)靜、強(qiáng)心、抗衰老、提高免疫力、殺菌、抗癌等多種活性功能 [7-8]。
山西省小豆產(chǎn)區(qū)多位于太行、呂梁及雁北地區(qū),其中,忻州市、呂梁市、大同市的種植面積較大,該區(qū)屬于典型的干旱半干旱區(qū),“十年九春旱”是該區(qū)域的基本氣候特征。農(nóng)田以坡耕地居多,糧食生產(chǎn)以玉米、谷子、馬鈴薯、豆類及燕麥等作物為主,降水明顯減少,氣候干燥,土壤表面蒸發(fā)強(qiáng)度大,春旱缺墑造成土壤耕層含水量低,播種期間不能滿足種子發(fā)芽所需水分,播種難、出苗難、保苗難是該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的主要和突出問題。隨著全球性氣候變暖和干旱加劇,對(duì)生態(tài)脆弱的旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加不利。因此,在該區(qū)域大力推行“小豆抗旱節(jié)水栽培技術(shù)”具有廣闊應(yīng)用前景。
1 小豆抗旱節(jié)水耕作方式
輪作是小豆的主要種植方式。小豆常與玉米、馬鈴薯、谷子等輪作可以形成節(jié)水高效型作物種植結(jié)構(gòu),小豆根瘤菌的固氮能力可以保持土壤基礎(chǔ)肥力,提高土壤蓄水保墑能力。一年一熟地區(qū)輪作模式有小豆—玉米—谷子、小豆—玉米—蕎麥、小豆—向日葵—馬鈴薯等;兩年三熟區(qū)輪作模式有小豆—小麥—油葵,小豆不宜連作重茬,重茬種植易導(dǎo)致土壤養(yǎng)分缺失、病蟲害加重、品種混雜退化、減產(chǎn)和品質(zhì)下降。
小豆可與幼齡果樹進(jìn)行套作,一般在不影響果樹生長(zhǎng)的情況下,可增收小豆225~750 kg/hm2,達(dá)到一地兩收的效果。以幼齡核桃園套作為例,幼齡核桃園套作一般在核桃樹定植后的前3年,此時(shí)幼齡核桃樹樹冠較小,對(duì)土地和空間的利用率較低,在留夠核桃樹營(yíng)養(yǎng)帶和管理作業(yè)帶以外的樹間(一般距樹干0.5 m開外)種植4行小豆,核桃樹封行后,就不再間作。小豆生育期短、與果樹爭(zhēng)奪肥水能力弱,通過套作,可以抑制果園雜草生長(zhǎng),減少除草費(fèi)用,增加果農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益。
2 小豆抗旱節(jié)水栽培技術(shù)應(yīng)用
2.1 品種選擇
首先選擇抗旱、抗病優(yōu)良品種,播前精選種子,選擇籽粒大小均勻、飽滿,顏色一致,無蟲咬霉變的種子,同時(shí)曬種,測(cè)定種子發(fā)芽率,使所選種子純度達(dá)到98%,發(fā)芽率達(dá)到95%;有條件的可以用種子抗旱劑與殺菌殺蟲藥劑進(jìn)行包衣處理,提高種子發(fā)芽勢(shì)、出苗率,促進(jìn)苗期健康生長(zhǎng),同時(shí)防治根腐病和地下蟲害發(fā)生。生產(chǎn)上常用的小豆品種有晉小豆3號(hào)、晉小豆5號(hào)、晉小豆8號(hào)等。
1) 晉小豆3號(hào)概述。山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所育成該品種,屬于中熟品種,春播生育期117 d,夏播生育期90 d。有限結(jié)莢習(xí)性,株型略緊湊,直立生長(zhǎng),偶有蔓生現(xiàn)象。幼莖綠色,成熟莖綠色,株高55 cm左右,主莖分枝4~5個(gè)。葉片卵圓形,花黃色。單株結(jié)莢30個(gè)左右,豆莢長(zhǎng)約6 cm,圓筒形,成熟莢黃白色,豆莢粒數(shù)5~6粒。籽粒圓柱形,種皮鮮紅色,百粒重約13 g,一般產(chǎn)量為150 kg/667 m2左右??购?,抗花葉病毒,適宜山西小豆產(chǎn)區(qū)種植。
2) 晉小豆5號(hào)概述。由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所育成該品種。2012年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。屬于中早熟品種,春播生育期110 d,夏播生育期90 d。有限結(jié)莢習(xí)性,株型緊湊,直立生長(zhǎng)。幼莖綠色,成熟莖綠色,株高48 cm左右,主莖分枝3~4個(gè)。葉片卵圓形,花黃色。單株結(jié)莢25個(gè)左右,豆莢長(zhǎng)約7 cm,圓筒形,成熟莢黃白色,豆莢粒數(shù)6~7粒。籽粒圓柱形,種皮紅色,百粒重約17 g,產(chǎn)量為150 kg/667 m2左右,最高產(chǎn)量達(dá)到200 kg/667 m2。干籽粒蛋白質(zhì)含量為20.66%,粗淀粉含量為52.57%,粗脂肪含量為1.00%。抗旱,耐瘠,抗倒伏,耐病,具有較好的適應(yīng)性??稍谏轿魇?、河北省、陜西省、河南省、山東省等小豆產(chǎn)區(qū)種植。
3) 晉小豆8號(hào)概述。晉小豆8號(hào)由山西省農(nóng)業(yè)大學(xué)育成。2020年9月通過中國(guó)作物學(xué)會(huì)鑒定,鑒定編號(hào):國(guó)品鑒小豆2020005,該品種為中早熟種,生育期北方春播區(qū)102 d,有限結(jié)莢習(xí)性,直立生長(zhǎng),平均株高60.2 cm,主莖分枝2.7個(gè),主莖節(jié)數(shù)14節(jié),單株結(jié)莢24.38個(gè),莢長(zhǎng)7 cm,圓筒形,成熟莢黃白色,單莢粒數(shù)6.5粒,百粒重16.14 g,籽粒紅色,有光澤,飽滿整齊,商品性好,根據(jù)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)檢測(cè),晉小豆8號(hào)粗蛋白質(zhì)(干基)含量26.3%,粗脂肪(干基)0.6%,粗淀粉(干基)含量50.4%。結(jié)莢集中,成熟一致,適宜一次性收獲??购担婉?,抗倒伏,耐病,具有較好的適應(yīng)性,適宜在北方春播區(qū)和南方區(qū)等種植。
2.2 整地施肥
整地在上茬作物收獲后,進(jìn)行深耕,深度以20~30 cm為宜,能有效降低土壤的硬度,使土壤更加疏松,降低土壤容重。第二年春季在土壤凍融交替之際及時(shí)整地,然后淺旋細(xì)耙,使地面平整、疏松、細(xì)碎、上虛下實(shí),在表面形成細(xì)土層,減少耕層土壤水分的蒸發(fā),提高土壤耕作層蓄水量,構(gòu)建土壤水庫,擴(kuò)蓄增容,可以減少水分蒸發(fā)造成的土壤失墑。瘠薄地整地時(shí)施農(nóng)家肥3萬kg/hm2,過磷酸鈣375 kg/hm2,將其作為基肥,一次性施入。
2.3 覆膜播種
由于干旱缺水,小豆播種容易受地溫和土壤墑情制約,種子萌發(fā)困難,需要通過地膜覆蓋滿足小豆萌發(fā)和生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)溫度和水分的需求??刹捎酶材ぞ坎シN機(jī)進(jìn)行覆膜播種,地膜寬70 cm,兩邊壓10~15 cm,膜面兩側(cè)各種1行小豆,行距40 cm左右,穴距15~20 cm,每穴2~3粒種子,播量30~45 kg/hm2,播種深度3~4 cm。覆膜后,不但提高了肥料利用率,為種子發(fā)芽提供適宜的水分和溫度,還抑制了小豆苗期雜草的生長(zhǎng),同時(shí)大幅度提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、適期播種率和保苗率。小豆春播一般在5月中上旬,地溫穩(wěn)定在10~14 ℃時(shí)開始播種,過早播種,地溫低,種子萌發(fā)緩慢,養(yǎng)分消耗大,幼苗長(zhǎng)勢(shì)弱,容易造成種子霉?fàn)€,出現(xiàn)缺苗現(xiàn)象。過晚播種,幼苗易旺長(zhǎng),蹲不住苗。
2.4 田間管理
田間管理以合理密植、抗旱保苗、科學(xué)施肥、科學(xué)灌溉為主,小豆每穴留苗1~2株,在3~4片葉定苗,保證苗數(shù)在12萬~18萬株/hm2。中耕1~2次及時(shí)鋤去膜間雜草,促進(jìn)小豆植株生長(zhǎng)。種植小豆時(shí)使用抗旱劑一定要注意把控時(shí)間,在苗期噴灑旱地龍,其用量為旱地龍1 200 g/hm2兌水750 kg/hm2。如果播種時(shí)未施種肥,初花期應(yīng)追施尿素75~150 kg/hm2,缺鐵或缺猛的土壤,花期葉面噴施鐵鹽,如0.5%硫酸亞鐵、0.5%硫酸錳溶液,效果明顯。灌溉時(shí)間主要集中在小豆播種前期、開花結(jié)莢期和鼓粒期3個(gè)階段,特別是花期遇到極端天氣時(shí),可以適當(dāng)增加灌溉量,避免小豆減產(chǎn)。
2.5 病蟲害防治
小豆常見病害主要有暈疫病、病毒病、立枯病、銹病、白粉病等。一旦發(fā)現(xiàn)病害要及時(shí)防治,暈疫病可在發(fā)病初期噴施農(nóng)用鏈霉素、80%代森鋅可濕性粉劑400倍液或50%多菌靈可濕性粉劑600~700倍液;銹病、白粉病可用25%粉銹寧可濕性粉劑2 000倍液防治;病毒病發(fā)病初期用20%病毒A 500倍液+10%吡蟲啉乳油及時(shí)噴霧防治蚜蟲。小豆常見蟲害主要是蚜蟲、紅蜘蛛、豆莢螟等,主要采用菊酯類藥劑噴霧防治。
2.6 收獲
適時(shí)收獲是確保小豆豐產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一。收獲過早,影響籽粒飽滿度;收獲晚時(shí)小豆易裂莢、落粒,籽粒顏色光澤減退,產(chǎn)量降低。一般當(dāng)田間80%豆莢色變黃白,為適宜收獲期。選擇晴天的清早收割,裝車?yán)貢駡?chǎng),攤開晾曬2~3 d,等豆莢風(fēng)干后可人工脫?;蛴脵C(jī)械脫粒,將籽粒分出來并篩選,如果小豆籽粒含水量高,沒有經(jīng)過晾曬進(jìn)行脫打,就會(huì)把籽粒壓扁打破,會(huì)影響其商品性。隨著科技進(jìn)步,目前大面積種植小豆的地區(qū)已逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲脫粒,可采用聯(lián)合收割機(jī)一次性收獲,缺點(diǎn)是存在一定的作業(yè)損失率。在收獲前期可以噴灑草甘膦除草劑或乙烯利,加快葉片脫落和雜草枯萎,防止收割時(shí)對(duì)機(jī)具造成纏繞,一般選擇早晨露水退去時(shí)收獲脫粒,挑選干凈的籽粒再經(jīng)過充分晾曬,待籽粒含水量降至13.5%時(shí),就可入倉儲(chǔ)存。
3 抗旱節(jié)水栽培田間效果
小豆覆膜播種,可以有效降低田間土壤水分蒸發(fā),降低水分虧缺程度,增加土壤蓄水量,保持土壤溫度,促進(jìn)種子快速萌發(fā)。水分的利用程度直接決定作物產(chǎn)量,覆膜后田間大小相間的膜面形成微型集雨面,使天然降水通過膜面匯集于播種溝內(nèi),沿播種孔下滲到小豆根系周圍,蓄存于土壤中,改善了土壤小環(huán)境水分分布狀況,調(diào)控土壤水分分布,改善農(nóng)田的水分供給狀況,使土壤水分維持在較高水平,提高小豆生產(chǎn)的水分利用率,滿足種子發(fā)芽或幼苗生長(zhǎng)對(duì)水分的需求,有效促進(jìn)小豆光合產(chǎn)物的形成,進(jìn)而提高小豆的產(chǎn)量。反之不覆膜,土壤水分蒸發(fā)快,影響小豆種子萌發(fā),造成出苗難、保苗難、苗不全,導(dǎo)致產(chǎn)量下降。噴施抗旱調(diào)節(jié)劑使作物縮小氣孔開張度、抑制蒸騰、增加葉綠素含量、提高根系活力、減緩?fù)寥浪窒模鰪?qiáng)作物抗旱能力??茖W(xué)施肥,可以加快土壤中氮、磷、鉀肥的釋放,有效提高小豆產(chǎn)量。有研究表明,覆膜施肥時(shí)作物光合產(chǎn)物明顯高于未覆膜施肥作物的光合產(chǎn)物。
合理密植是作物獲得高產(chǎn)的重要途徑,適宜密度有利于構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu),有利于緩解個(gè)體與群體矛盾,構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu),利于小豆莢數(shù)、莢粒數(shù)和千粒重協(xié)調(diào)發(fā)展,增加小豆產(chǎn)量。超過適宜種植密度,不但浪費(fèi)種子,還會(huì)加劇小豆根系對(duì)養(yǎng)分、水分的競(jìng)爭(zhēng),影響根系干重和在土壤中的垂直分布。群體密度的增加會(huì)導(dǎo)致小豆植株間對(duì)光、肥、水的競(jìng)爭(zhēng)加大,出現(xiàn)植株生長(zhǎng)后期群體通風(fēng)透光不良,中下部葉片受光變差,光合速率下降,產(chǎn)量降低;同時(shí),又會(huì)造成土壤水分過耗而不利于下茬作物生長(zhǎng),影響農(nóng)田可持續(xù)發(fā)展。
在選擇抗旱、抗病優(yōu)良品種的前提下,覆膜施肥是影響小豆產(chǎn)量的直接和關(guān)鍵性因素,噴施抗旱調(diào)節(jié)劑及合理密植可以提高小豆的產(chǎn)量。小豆生產(chǎn)采用抗旱節(jié)水栽培技術(shù)的方式,能有效提高農(nóng)田水資源的利用率,提高生產(chǎn)效率,提高小豆的產(chǎn)量。
4 結(jié)束語
小豆作為山西省的特色雜糧雜豆,在出口創(chuàng)匯、改善人們膳食結(jié)構(gòu)等方面具有其獨(dú)特的作用,高端的功能食品工業(yè)對(duì)小豆的需求也在增加。在山西省旱作農(nóng)業(yè)區(qū)注重抗旱節(jié)水栽培技術(shù)有效運(yùn)用,可以保證旱作小豆的產(chǎn)量及商品質(zhì)量,為農(nóng)戶帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
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