DOI:10.19462/j.cnki.zgzy.20240922003
摘要:山西谷子品種普遍株高較高,病害嚴重,不抗倒伏,不宜機械化收獲;且谷子單產偏低,大多數品種不抗除草劑,田間管理費時費工。這些生產問題極大限制了山西谷子產業的高質量發展。針對山西谷子生產上存在的問題提出了品種選育及應用方向,并針對施肥、整地、病蟲害防治、收獲機械研發等方面提出了谷田生產管理技術的改進措施和需求。
關鍵詞:谷子;生產;問題;改進措施
Problems and Improvement Measures of Foxtail
Millet Production in Shanxi Province
WANG Ying1,LI Huixia2,TIAN Gang2,LIU Xin2,LIU Hong2,WANG Zhenhua2
(1Linyi County Agriculture and Rural Bureau,Linyi 044100,Shanxi;
2Millet Research Institute,Shanxi Agricultural University,Changzhi 046011,Shanxi)
谷子原產于我國,是旱作可持續綠色農業的主栽作物[1]。谷子作為我國的特色作物,主要分布在華北、西北和東北的丘陵區,種植面積占世界的80%。谷子具有營養豐富、耐旱耐瘠、糧草兼用等特點,在雜糧熱升溫、水資源短缺日趨嚴重以及畜牧業不斷發展的形勢下,其在農業種植結構調整和國際貿易中占有重要的地位[2]。山西既是全國谷子的主產區之一,又是優質小米生產的黃金帶,在市場中獨占鰲頭。山西谷子生產擁有得天獨厚的自然氣候條件[3],尤其是沁縣次村鄉,是中國四大名米之一“沁州黃”小米的發源地[4-5],“沁州黃”因是清朝年間的宮廷貢米而聞名天下,民間流傳沁縣三大寶:雞蛋、瓜子、吳閣老,吳閣老就是“沁州黃”的代名詞。小米生產大縣武鄉縣處于早晚溫差15℃的高海拔坡嶺地,擁有稀缺的弱堿性紅鐵土壤,是我國頂級小米核心產區。忻州、呂梁和長治是山西省谷子主產區,以“沁州黃”“汾州香”“汾都香”“東方亮”為代表的小米品牌已走向世界舞臺。
山西、內蒙古和河北是我國谷子三大生產大省,但山西谷子與河北、內蒙古相比,產量偏低,平均產量僅200kg/667m2左右。原因有多種,一是山西谷子大多生長在土壤貧瘠、水肥偏少的丘陵山坡上,造成單產偏低;二是山西氣候干旱,尤其是春旱嚴重,而谷子大多是雨養農業,干旱會導致出苗困難,谷田缺苗斷壟現象比較嚴重,生長后期常發生“胎里旱”和“卡脖旱”,影響產量;三是山西谷子生產技術較為落后,生產中還存在一些問題,導致產量不高。本文針對山西谷子生產中的問題進行分析,并提出了改進措施。
1 山西谷子生產中存在的問題
1.1 推廣品種大多不宜機收 近年來,隨著農村勞動力大量向城市轉移,谷子產區的農民對谷子生產機械化的需求更加迫切[6-7]。目前山西省谷子生產在播種、中耕方面已基本實現機械化,但在收獲方面,大多還是采用人工切穗后機器脫粒。一方面是因為谷子收割機損耗嚴重,還需改進;另一方面是谷子生產上缺乏適宜機收的品種,現有品種大多植株較高,穗莖較長,且易倒伏,成熟后谷穗下垂,植株彎曲,穗子互相纏繞,機收時易碰斷、折斷、拖倒植株,造成進一步損耗。如在山西中晚熟區主推的品種晉谷21號,株高165cm左右,穗下莖40cm左右,且易倒伏,很少機收,主要依靠人工切穗收獲。推廣品種不宜機收問題,也限制了谷子種植面積的進一步
擴大。
1.2 谷田施肥整地過于簡單 谷子耐旱耐瘠,種植地塊施肥量雖不用像玉米、高粱地那樣多,但大多地塊還是存在施肥量過少、肥力偏低等問題,而且農戶一般按經驗施肥,不能根據谷子需肥水平進行合理配比,致使谷子產量偏低,小米品質也受到影響。
谷子是小粒作物,不易出苗,且后期易倒伏,所以需要精耕細作才能保證苗全苗壯,提高產量及生產效益。目前由于一部分種植戶播前整地過于簡單,僅旋地一遍就播種,造成春季土壤跑墑嚴重;中耕次數少,導致根系下扎深度不夠,既不抗旱也不抗倒,影響產量。另外,秋天前茬作物收獲后,大多地塊不深耕土地,保留了雜草種子、越冬蟲卵、成蟲及病菌孢子的越冬場所,致使下茬谷子病、蟲、草害日趨嚴重。
1.3 抗除草劑品種不多 山西谷子品種大多不抗除草劑,尤其是中晚熟區品種,如晉谷21號、晉谷40號、長農35號、長生07、長生13等,因此谷田無法使用拿捕凈等除草劑去除單子葉雜草,特別是狗尾草、谷莠子等。這些雜草繁殖力強、繁殖系數高且易落粒,增加了防治難度。苗期雜草與谷子形態相似,不易分辨,抽穗后發現并想去除時,已有大量的雜草籽粒落入土壤,這類雜草種子在土壤中能存活2~3年,導致谷田雜草逐年增加。
1.4 不夠重視谷子病害防治 目前山西谷子病害主要有白發病、谷瘟病、黑穗病等,生產用種大多抗病性差,多數品種抗病鑒定結果是感和高感。如山西主推品種晉谷21號,在武鄉種植時白發病嚴重地塊發病率在50%以上。另外,種植戶在谷子防病方面意識不強,田間管理不到位,不能做到輪作倒茬,而且對田間發病植株不做處理,致使土壤帶菌量越來越高,造成惡性循環,病害發生越來越重。
1.5 小型谷子收割機械稀缺 山西谷子大多種植于丘陵山坡的小地塊,不適合大型機械作業,小型機械又非常稀缺,尤其缺乏小型收割機械。丘陵地帶谷子95%是采用人工切穗收獲的方式,生產落后,費時費工,而且晾曬場地有限,在農村勞動力不足的情況下,這種收獲方式嚴重抑制了谷子種植面積的進一步擴大。
2 山西谷子生產的改進措施
目前,山西谷子生產中存在的上述問題越來越受到育種家和谷子種植大戶的重視。因此,針對山西谷子生產問題,在谷子育種、谷田栽培管理等方面提出了一些改進措施,以便提高山西省谷子生產水平,助力“山西小米”品牌建設。
2.1 選育高產、優質、高抗、中矮稈、抗除草劑谷子新品種 為了適應目前谷子生產機械化,特別是機械化收割的迫切需要,選育抗病抗倒、中矮稈、穗莖短、高產、優質的抗除草劑谷子品種迫在眉睫。一方面,可利用谷子苗期的抗除草劑特性進行化學除草,減少人工投入;另一方面,中矮稈、抗病抗倒、穗莖短的品種適宜于機械化收割,只有真正實現了谷子的機械化收割,才能使谷子像玉米、小麥等作物一樣,進入到快節奏、高效率的現代化生產當中。
山西農業大學谷子研究所近年來選育出多個抗逆、優質、中矮稈、高產的谷子品種,如長生13、長生15、長農47、長雜谷466、長谷478等,在生產中應用并反響良好,其中長農47、長雜谷466、長谷478均為抗拿捕凈類型品種,可以在保證谷子優質高產的同時,能使用化學除草,減少人工投入,提高勞動效率,進而提高經濟效益和社會效益。
長生13是山西農業大學谷子研究所2018年登記的優質谷子常規品種,獲評國家一級優質米;株高125cm左右,矮稈、抗倒;每hm2平均產量在6000kg左右,豐產穩產性強,耐瘠薄性好,適應性廣,是我國西北春谷中晚熟區優良的谷子品種,近年來在省內外年推廣面積在1.31萬hm2以上。該品種不足之處是不抗除草劑,不可用于化學除草。
長谷478是山西農業大學谷子研究所2022年登記的優質谷子常規品種,為抗拿捕凈除草劑類型;品質優良,獲評國家一級優質米;株高130~140cm,每hm2平均產量在5500kg左右,也是我國西北春谷中晚熟區優良的谷子品種,2024年在省內推廣面積667hm2。該品種不足之處是株高偏高,生育期偏晚,推廣區域受限。
谷子品種的地域性很強,育種單位要根據各地的生態條件,選育不同類型的品種以適應生產需要,比如無霜期小于130d的地區要選育早熟品種種植,無霜期在150d左右的地區可選育中晚熟品種種植。
2.2 加強谷田管理
2.2.1 施肥要有機無機相結合,按需配施 谷田施肥最好有機無機相結合,每667m2需施農家肥1000kg以上或商品有機肥150kg以上,再配施一定的復合肥。有機肥最好在前茬作物收獲后撒施、深翻,能增加土壤微生物數量和活性,釋放土壤養分,增加土壤肥力[8-9],同時還可提高土壤保肥保水能力和田間水肥利用效率[10]。施用的復合肥氮、磷、鉀比例與谷子生長所需要基本相同,大致為2∶1∶1.4[11]。復合肥的施肥量要根據產量指標進行調整,并且結合播種精量條播,提高肥料利用效率。拔節到抽穗期是谷子需水肥最大的時期,如果土壤供肥不足,會嚴重造成減產,所以這一時期要及時追肥,一次追肥量以純氮5kg/667m2左右為宜;如遇干旱,有條件的地塊要做到及時澆水。另外,抽穗開花期葉面噴施磷酸二氫鉀有助于谷子抗逆性的提高,增加產量和提高品質。
2.2.2 播前整地要精細,做到秋耕壯垡、三墑整地,拔節后深耕壯株 山西十年九春旱,谷子播種時大多天氣干旱,出苗困難。為保證谷田苗全苗壯,整地時建議進行秋耕壯垡、三墑整地,秋耕壯垡即秋天前茬作物收獲后,要及時施肥深耕,提高土壤納水能力;三墑整地即早春土壤表層解凍后及時耙耢保墑,播前7d淺旋塌墑,播前土壤干旱時鎮壓提墑,經過三墑整地的谷田,可提高土壤保水能力。秋耕壯垡、三墑整地能有效應對春季的干旱氣候,提高谷田的出苗保苗能力[12]。谷子的出苗率與整地質量有很大關系,目前大多谷子種植均采用精量播種機播種,可以做到免間苗,精量播種更是要求谷子播前整地做到上虛下實、表土細碎、保墑性好,有助于谷子出全苗、成壯苗。
近年來機械播種,谷子行距變寬,由以前的30cm提高到45~50cm,配套的中耕機在寬行中也便于操作,能夠實現機械化中耕、除草。谷子拔節后要做到機械化深中耕,拉斷部分表層根系,使谷子根系深扎,有助于后期的抗倒、抗旱,同進有利于形成壯株,提高谷子產量。
2.3 加強谷子病害防治 山西谷子病害主要有白發病、黑穗病、谷瘟病等。防治病害最有效的方法是種植抗病谷子品種,其次是選用包衣種子,包衣劑中拌有甲霜靈、拌種霜等藥劑,可以有效防治白發病與黑穗病。谷瘟病防治除了選用抗病品種外,還要加強田間管理工作,合理追肥澆水,及時中耕除草,培育壯株,增強抗病性;谷瘟病的癥狀有葉瘟(葉片上有梭形斑點)、穗瘟(穗子上有壞死的小碼)及莖瘟(穗下莖壞死,造成整個穗子壞死、發白),如果抽穗前后發現谷瘟病的早期癥狀,要及時在田間噴春雷霉素、稻瘟靈等藥劑,按說明書配置濃度,1周內連噴2次可以做到有效防治。
另外,谷田密度不要太大,密度過大,通風透光不良,谷子長勢弱,易發病。常規品種通常每hm2留苗45萬株左右,雜交種留苗30萬~38萬株。田間雜草要及時清除,一是減少水、肥、光、溫資源浪費,二是防止病蟲害從雜草上向谷子蔓延。要注意的是,田間如發現白發病、黑穗病等病株,要及時清理到田外處理,以防土壤中病菌孢子增加,這些病菌孢子能在土壤中存活1年以上,下次種谷時會再次浸染,導致病害逐年加重。
2.4 提升谷田防鳥技術 近兩年國內驅鳥技術很多,如智能語音驅鳥器、驅鳥帶、驅鳥劑等,但使用效果有限,搭建防鳥網又會使成本增加太多。希望有關企業能研發出其他有效的驅鳥方法。另外,要加強谷子產業化推進力度,擴大谷子種植面積,并進行連片種植,以減輕鳥害。
2.5 加強小型谷子收獲機械研發應用 近年來,谷子收獲機械化技術研究雖有一定的進展,谷穗脫粒機的使用頻率也較高,但主要還是依靠人工切穗收獲的方式;大型谷子聯合收割機收獲的谷子面積雖逐年加大,但多限于大面積連片種植的平川地;谷子多種于丘陵山坡,這些小地塊谷子收獲還是缺少適宜的小型收割機,后續應加強這方面的研發,以適應多樣化谷子生產的需要。
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(收稿日期:2024-09-22)
基金項目:山西省后稷實驗室自主立項課題(202304010930003-23);
中央引導地方科技發展資金項目(YDZJSX2022A048);山西重點研發計劃(202102140601003,2022ZDYF107);山西省現代農業產業技術體系谷子體系(2024CYJSTX04-
06);山西農業大學生物育種工程項目(YZGC027);山西省青年基金項目(202203021222177)
通信作者:李會霞