高粱-大豆“雙密”輪作保護性耕作技術

蓋志佳 劉婧琦 蔡麗君 杜佳興 吳俊江 谷 維 張敬濤

（1 黑龍江省農業(yè)科學院博士后科研工作站，哈爾濱 150086；2 黑龍江省農業(yè)科學院佳木斯分院，佳木斯 154007；3 黑龍江省農業(yè)科學院大豆研究所/農業(yè)農村部大豆栽培重點實驗室，哈爾濱 150086；4 黑龍江省農業(yè)科學院植物保護研究所，哈爾濱 150086）

黑龍江省是典型的旱作農業(yè)區(qū)，同時擁有世界上最珍貴的3 大黑土帶資源之一，為我國糧食安全作出了巨大貢獻。但是近年來，由于自然因素制約和人為過渡開發(fā)，耕種、耕作粗放，對農田實行掠奪式經營，使得耕地黑土層變薄，造成土壤板結、有機質含量下降，生態(tài)環(huán)境惡化以及連作導致的土壤養(yǎng)分失衡，直接威脅到糧食生產安全，嚴重制約了我國糧食產量的進一步提高。保護性耕作最早起源于美國[1]，國內有關保護性耕作的研究已經取得了一定的進展[2-3]。保護性耕作技術在減少工作量、降低生產成本的同時，可改善土壤孔隙度，增加土層水穩(wěn)性團聚體，有效減少水土流失，提高土壤抗侵蝕性，改良和恢復土壤肥力，對提高地力，實現(xiàn)土壤養(yǎng)分的均衡利用以及農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

黑龍江省的連作問題極為突出，當前的局面是主栽作物產區(qū)玉米連作或大豆連作與一些地區(qū)各種輪作共存，新的較合理的輪作體系有待進一步完善。黑龍江省北部地區(qū)是本省大豆主產區(qū)，大豆連作現(xiàn)象十分明顯，連作造成減產，連作時間越長大豆減產越顯著[4]。玉米是調劑茬口，在輪作制中占有重要地位。由于近年來對其需求增多，玉米種植比例迅速擴大，連作現(xiàn)象亦明顯。雖然玉米具備一定耐連作能力，但玉米過度集中種植時抗災能力下降，加上耕作管理不當，易引起土壤有機質快速消耗、土壤肥力降低和加劇土壤侵蝕，最終導致病蟲害嚴重，產量降低。鑒于此，需要推廣新的合理輪作種植模式。而且，與傳統(tǒng)壟三栽培技術相比，窄行密植技術增產效果明顯[5-7]。本文將高粱-大豆“雙密”輪作保護性耕作技術進行總結，以期為黑龍江省輪作體系的建立提供依據和參考，為黑龍江省高粱大豆持續(xù)發(fā)展提供技術保障，最終為農業(yè)種植結構的合理實現(xiàn)，農民節(jié)本增收提供技術支撐。

1 技術簡介及解決的問題

高粱-大豆“雙密”輪作保護性耕作技術（以下簡稱技術）將高粱矮稈密植種植技術與大豆窄行密植種植技術有機融合，在高粱、大豆秸稈全量還田條件下，利用矮稈耐密植高粱品種和大豆品種，采用大壟密植（130cm）種植技術，針對黑龍江省高粱和大豆單產低、秸稈焚燒污染環(huán)境等問題，旨在實現(xiàn)秸稈全量還田下窄行距、高密度種植高粱和大豆，進而形成綠色、高產高效、可持續(xù)的輪作保護性耕作種植模式。

技術優(yōu)點主要包括：解決高粱與大豆單產低、效益差的問題。采用大壟密植種植技術，可有效提高高粱和大豆單產，解決大豆連作問題。高粱、大豆秸稈全量還田，實現(xiàn)了高粱大豆的合理輪作，有利于黑龍江省旱田作物合理布局；實現(xiàn)土壤培肥地力和農業(yè)持續(xù)發(fā)展；實現(xiàn)肥料減施，降低農資成本。大豆是高粱的肥茬，高粱可充分利用前茬大豆固定的氮素營養(yǎng)，降低肥料的投入；抗?jié)吃鰷亍２捎?30cm 大壟密植可有效緩解黑龍江溫度低、降雨集中產生澇害等問題。

2 技術增產原理

深松打破犁底層，可有效改善犁底層的板結狀態(tài)，擴大土壤生態(tài)容量；分層深施肥，提高肥料利用率，促進大豆深扎根；大壟密植栽培有利于形成良好的群體結構，充分利用光能。高粱是須根系作物，大豆是直根系固氮作物，高粱大豆輪作有利于實現(xiàn)養(yǎng)分均衡利用，進而實現(xiàn)高產。

3 技術要點

3.1 播前準備此耕作技術適宜在黑龍江省土壤排水良好、地勢平坦的地塊種植。

秸稈處理 高粱（或大豆）機械收獲的同時要充分粉碎秸稈，并且均勻拋灑，避免秸稈分布不均勻影響下茬作物播種。大豆留茬高度不應低于15cm，秸稈長度不高于20cm；高粱留茬高度不應低于30cm，秸稈長度不高于20cm。適當提高殘茬高度，將會有更少的殘茬經過聯(lián)合收割機的處理，拋撒的秸稈也會更少。此外，避免收割機工作時停車，當有必要進行停車時，需將機器內部的殘茬拋撒干凈，以防殘茬成堆。收獲高粱后，可適當施用氮肥，協(xié)調碳氮比，加快秸稈腐解，或者使用秸稈腐解劑。

整地要求 秋季整地最佳，避免春整地。對于沒有深翻或深松基礎的農田，每2～3 年要深翻或深松1 次。黑土層深的地塊翻深應在25cm 以上，黑土層淺的農田宜采用淺翻+深松整地方式，翻深為20～25cm，深松深度30～35cm，翻地之后需要及時耙、耢。通過精細整地使土壤疏松、土地平整、土壤細碎，為保證播種質量，苗全、苗齊、苗壯打下基礎，同時提高封閉除草的效果。起壟作業(yè)要求壟直。

品種選擇 因地制宜選擇成熟期適宜的高粱或大豆種子。窄行耐密高產大豆品種可選擇合豐42、合農60、佳密豆6 號、佳密豆8 號、墾豐16、合農76 等品種；高粱一般選用矮稈、耐密、適宜機械化收獲的品種，株高一般在80～120cm，如克雜15、綏雜7、齊雜722 等品種。高粱或大豆種子播前要進行人工粒選，剔除病斑粒、不完整粒、蟲食粒及雜質。精選后的高粱或大豆種子質量達到良種水平以上，并根據當地土壤條件及病蟲害種類選用適宜種衣劑，或者直接購買具有種衣劑的種子。

3.2 播種播種方法 大豆在土壤0～5cm 土層溫度穩(wěn)定通過7～8℃時播種，要求播深一致、均勻、無斷條，通常播種深度3～4cm，干旱年份適當增加播種深度。高粱在土壤0～5cm 土層溫度穩(wěn)定高于12℃以上時方可進行播種，一般播種深度為2.5～3.5cm，高粱不能播種過深或過早，以免造成高粱粉種。

播種技術 大豆130cm大壟種植3～4行，每hm2種植密度由傳統(tǒng)的20 萬～25 萬株增加到35 萬～50萬株；高粱130cm 大壟種植2 行或4 行，由傳統(tǒng)的8 萬～12 萬株增加到20 萬～25 萬株，具體密度應根據不同品種的耐密性來確定。

3.3 栽培管理間苗在高粱3～4 葉期進行，定苗在5～6 葉期進行，定苗結束后進行1 次淺耕松土，耕深5～7cm，主要作用是松土增溫以促進根苗生長。高粱拔節(jié)期和封壟前分別進行1 次淺耕和深耕，深度分別為6～8cm 和10～15cm，主要作用是促進根系生長及中耕除草。大豆苗期適時進行壟溝深松，放寒增溫。壟溝深松后7～10d，進行第1 次中耕培土，有條件的地方可以進行第2 次中耕培土滅草。

化學除草 采取預防為主，防控結合的方針。播后苗前對土壤進行封閉處理和苗后莖葉處理。在輪作體系下應充分考慮給下茬作物帶來的影響，根據地塊雜草種類、土壤質地、土壤pH 值、土壤墑情、氣象條件，選用適宜的除草劑，并按GB4285、GB/T8321 的標準執(zhí)行具體的使用要求、用量、方法等。

合理施肥 種肥施肥部位應在種側5～7cm、種下5～7cm，防止燒苗。具體施肥量應按照測土配方施肥技術標準確定。一般地力條件下，大豆每hm2施磷酸二銨150～200kg、氯化鉀60～80kg、尿素30～50kg。大豆采用分層深施肥技術，第1 層將化肥總施用量的30%～40%施到種子側下方5～7cm處，第2 層將化肥總用量的60%～70%深施到種下12～14cm 處。高粱每hm2施用磷酸二銨150～180kg作為底肥，在高粱9～10 葉期結合趟地追施尿素120～150kg、鉀肥60～80kg。

為避免農田壓實，要求播種機械、噴藥機械、中耕機及收獲機械作業(yè)主副配套（播幅整數倍），保證機械輪（軌）在田間行走軌跡一致。

4 收獲

聯(lián)合收獲在大豆黃熟期進行，此時豆葉全部脫落，籽粒呈現(xiàn)本品種色澤，植株擺動豆粒有響聲，大豆在蠟熟末期至完熟初期收獲為最佳，割茬高度以不留底莢為準。綜合損失率≤3%，收獲損失率≤1%，拾禾脫粒損失率≤2%，泥花豆≤5%。在對高粱進行機械化收獲時，需在下霜后莖稈水分含量較低、籽粒含水率在20%以下進行，可使用凱斯或約翰迪爾谷物聯(lián)合收割機，收獲后應及時清選、晾曬。高粱或大豆收獲完，應注意防止秸稈被燒，避免秸稈焚燒引發(fā)的環(huán)境污染問題和人身財產安全問題，在田間地頭醒目地方插放警示牌。

建立輪作保護性耕作技術田間生產檔案，詳細記載高粱大豆輪作保護性耕作技術的全過程，以備查閱、總結經驗。