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小豆抗旱节水栽培技术在山西的应用

2022-03-18张春明闫虎斌陈保国冀丽霞张海生宋晓彦

种子科技 2022年2期
关键词:小豆应用

张春明 闫虎斌 陈保国 冀丽霞 张海生 宋晓彦

摘    要:小豆是我国主要的食用豆类之一,需求量逐年增多。山西小豆主产区位于干旱半干旱地区,干旱缺水导致小豆播种、出苗困难,产量下降且品质不佳。因此,文章主要探讨了抗旱节水栽培技术在小豆生产中的应用,希望能为相关工作者提供借鉴。

关键词:小豆;抗旱节水栽培技术;应用

文章编号:1005-2690(2022)02-0073-03       中国图书分类号:S522       文献标志码:B

小豆是一年生草本自花授粉植物,属于菜豆族豇豆属,别名红小豆、赤豆、赤小豆、红豆等,是起源于中国的古老农作物,有2 000多年的栽培历史[1]。中国是世界上小豆种植面积最大、总产量、出口量最多的国家[2]。全国各地均有种植,主要产区分布在东北、华北、西北等地,在我国南方地区也有少量种植。小豆全国年均种植面积30×104~40×104 hm2,年总产量约为35×104 t。山西省是小豆种植面积较大的省份之一,近几年来红小豆种植面积一直呈上升态势,常年保持在10×103 hm2左右,2018年全省种植面积达11.81×103 hm2,具体见表1。

小豆生育期短,耐瘠、耐荫,适应性强,在各种类型的土壤上都能种植,甚至微酸和轻盐碱土壤也能生长,并有固氮养地能力,是禾谷类作物、幼龄果树薯类、棉花等间作套种的适宜作物和好前茬,在农业供给侧结构性改革和药食同源特色杂粮杂豆发展中具有重要作用[3-5]。

小豆是理想的高蛋白、低脂肪、多营养、多功能食品,具有较高的利用价值。在小豆籽粒中富含蛋白质、膳食纤维、糖类、维生素以及铁、钙、磷、钾等多种微量元素[6],蛋白质含量约23%,淀粉约54%,脂肪1%以下,纤维素5%~7%,其中蛋白质是禾谷类的2~3倍,氨基酸是禾谷类的2~5倍。此外,小豆籽粒含有多种生物活性物质,如多酚、黄酮、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、镇静、强心、抗衰老、提高免疫力、杀菌、抗癌等多种活性功能 [7-8]。

山西省小豆产区多位于太行、吕梁及雁北地区,其中,忻州市、吕梁市、大同市的种植面积较大,该区属于典型的干旱半干旱区,“十年九春旱”是该区域的基本气候特征。农田以坡耕地居多,粮食生产以玉米、谷子、马铃薯、豆类及燕麦等作物为主,降水明显减少,气候干燥,土壤表面蒸发强度大,春旱缺墒造成土壤耕层含水量低,播种期间不能满足种子发芽所需水分,播种难、出苗难、保苗难是该区农业生产面临的主要和突出问题。随着全球性气候变暖和干旱加剧,对生态脆弱的旱作区农业生产更加不利。因此,在该区域大力推行“小豆抗旱节水栽培技术”具有广阔应用前景。

1 小豆抗旱节水耕作方式

轮作是小豆的主要种植方式。小豆常与玉米、马铃薯、谷子等轮作可以形成节水高效型作物种植结构,小豆根瘤菌的固氮能力可以保持土壤基础肥力,提高土壤蓄水保墒能力。一年一熟地区轮作模式有小豆—玉米—谷子、小豆—玉米—荞麦、小豆—向日葵—马铃薯等;两年三熟区轮作模式有小豆—小麦—油葵,小豆不宜连作重茬,重茬种植易导致土壤养分缺失、病虫害加重、品种混杂退化、减产和品质下降。

小豆可与幼龄果树进行套作,一般在不影响果树生长的情况下,可增收小豆225~750 kg/hm2,达到一地两收的效果。以幼龄核桃园套作为例,幼龄核桃园套作一般在核桃树定植后的前3年,此时幼龄核桃树树冠较小,对土地和空间的利用率较低,在留够核桃树营养带和管理作业带以外的树间(一般距树干0.5 m开外)种植4行小豆,核桃树封行后,就不再间作。小豆生育期短、与果树争夺肥水能力弱,通过套作,可以抑制果园杂草生长,减少除草费用,增加果农经济效益。

2 小豆抗旱节水栽培技术应用

2.1 品种选择

首先选择抗旱、抗病优良品种,播前精选种子,选择籽粒大小均匀、饱满,颜色一致,无虫咬霉变的种子,同时晒种,测定种子发芽率,使所选种子纯度达到98%,发芽率达到95%;有条件的可以用种子抗旱剂与杀菌杀虫药剂进行包衣处理,提高种子发芽势、出苗率,促进苗期健康生长,同时防治根腐病和地下虫害发生。生产上常用的小豆品种有晋小豆3号、晋小豆5号、晋小豆8号等。

1) 晋小豆3号概述。山西省农业科学院作物科学研究所育成该品种,属于中熟品种,春播生育期117 d,夏播生育期90 d。有限结荚习性,株型略紧凑,直立生长,偶有蔓生现象。幼茎绿色,成熟茎绿色,株高55 cm左右,主茎分枝4~5个。叶片卵圆形,花黄色。单株结荚30个左右,豆荚长约6 cm,圆筒形,成熟荚黄白色,豆荚粒数5~6粒。籽粒圆柱形,种皮鲜红色,百粒重约13 g,一般产量为150 kg/667 m2左右。抗旱,抗花叶病毒,适宜山西小豆产区种植。

2) 晋小豆5号概述。由山西省农业科学院作物科学研究所育成该品种。2012年通过山西省农作物品种审定委员会审定。属于中早熟品種,春播生育期110 d,夏播生育期90 d。有限结荚习性,株型紧凑,直立生长。幼茎绿色,成熟茎绿色,株高48 cm左右,主茎分枝3~4个。叶片卵圆形,花黄色。单株结荚25个左右,豆荚长约7 cm,圆筒形,成熟荚黄白色,豆荚粒数6~7粒。籽粒圆柱形,种皮红色,百粒重约17 g,产量为150 kg/667 m2左右,最高产量达到200 kg/667 m2。干籽粒蛋白质含量为20.66%,粗淀粉含量为52.57%,粗脂肪含量为1.00%。抗旱,耐瘠,抗倒伏,耐病,具有较好的适应性。可在山西省、河北省、陕西省、河南省、山东省等小豆产区种植。

3) 晋小豆8号概述。晋小豆8号由山西省农业大学育成。2020年9月通过中国作物学会鉴定,鉴定编号:国品鉴小豆2020005,该品种为中早熟种,生育期北方春播区102 d,有限结荚习性,直立生长,平均株高60.2 cm,主茎分枝2.7个,主茎节数14节,单株结荚24.38个,荚长7 cm,圆筒形,成熟荚黄白色,单荚粒数6.5粒,百粒重16.14 g,籽粒红色,有光泽,饱满整齐,商品性好,根据农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)检测,晋小豆8号粗蛋白质(干基)含量26.3%,粗脂肪(干基)0.6%,粗淀粉(干基)含量50.4%。结荚集中,成熟一致,适宜一次性收获。抗旱,耐瘠,抗倒伏,耐病,具有较好的适应性,适宜在北方春播区和南方区等种植。

2.2 整地施肥

整地在上茬作物收获后,进行深耕,深度以20~30 cm为宜,能有效降低土壤的硬度,使土壤更加疏松,降低土壤容重。第二年春季在土壤冻融交替之际及时整地,然后浅旋细耙,使地面平整、疏松、细碎、上虚下实,在表面形成细土层,减少耕层土壤水分的蒸发,提高土壤耕作层蓄水量,构建土壤水库,扩蓄增容,可以减少水分蒸发造成的土壤失墒。瘠薄地整地时施农家肥3万kg/hm2,过磷酸钙375 kg/hm2,将其作为基肥,一次性施入。

2.3 覆膜播种

由于干旱缺水,小豆播种容易受地温和土壤墒情制约,种子萌发困难,需要通过地膜覆盖满足小豆萌发和生长发育对温度和水分的需求。可采用覆膜精量播种机进行覆膜播种,地膜宽70 cm,两边压10~15 cm,膜面两侧各种1行小豆,行距40 cm左右,穴距15~20 cm,每穴2~3粒种子,播量30~45 kg/hm2,播种深度3~4 cm。覆膜后,不但提高了肥料利用率,为种子发芽提供适宜的水分和温度,还抑制了小豆苗期杂草的生长,同时大幅度提高了劳动生产率、适期播种率和保苗率。小豆春播一般在5月中上旬,地温稳定在10~14 ℃时开始播种,过早播种,地温低,种子萌发缓慢,养分消耗大,幼苗长势弱,容易造成种子霉烂,出现缺苗现象。过晚播种,幼苗易旺长,蹲不住苗。

2.4 田间管理

田间管理以合理密植、抗旱保苗、科学施肥、科学灌溉为主,小豆每穴留苗1~2株,在3~4片叶定苗,保证苗数在12万~18万株/hm2。中耕1~2次及时锄去膜间杂草,促进小豆植株生长。种植小豆时使用抗旱剂一定要注意把控时间,在苗期喷洒旱地龙,其用量为旱地龙1 200 g/hm2兑水750 kg/hm2。如果播种时未施种肥,初花期应追施尿素75~150 kg/hm2,缺铁或缺猛的土壤,花期叶面喷施铁盐,如0.5%硫酸亚铁、0.5%硫酸锰溶液,效果明显。灌溉时间主要集中在小豆播种前期、开花结荚期和鼓粒期3个阶段,特别是花期遇到极端天气时,可以适当增加灌溉量,避免小豆减产。

2.5 病虫害防治

小豆常见病害主要有晕疫病、病毒病、立枯病、锈病、白粉病等。一旦发现病害要及时防治,晕疫病可在发病初期喷施农用链霉素、80%代森锌可湿性粉剂400倍液或50%多菌灵可湿性粉剂600~700倍液;锈病、白粉病可用25%粉锈宁可湿性粉剂2 000倍液防治;病毒病发病初期用20%病毒A 500倍液+10%吡虫啉乳油及时喷雾防治蚜虫。小豆常见虫害主要是蚜虫、红蜘蛛、豆荚螟等,主要采用菊酯类药剂喷雾防治。

2.6 收获

适时收获是确保小豆丰产的重要环节之一。收获过早,影响籽粒饱满度;收获晚时小豆易裂荚、落粒,籽粒颜色光泽减退,产量降低。一般当田间80%豆荚色变黄白,为适宜收获期。选择晴天的清早收割,装车拉回晒场,摊开晾晒2~3 d,等豆荚风干后可人工脱粒或用机械脱粒,将籽粒分出来并筛选,如果小豆籽粒含水量高,没有经过晾晒进行脱打,就会把籽粒压扁打破,会影响其商品性。随着科技进步,目前大面积种植小豆的地区已逐步实现机械化收获脱粒,可采用联合收割机一次性收获,缺点是存在一定的作业损失率。在收获前期可以喷洒草甘膦除草剂或乙烯利,加快叶片脱落和杂草枯萎,防止收割时对机具造成缠绕,一般选择早晨露水退去时收获脱粒,挑选干净的籽粒再经过充分晾晒,待籽粒含水量降至13.5%时,就可入仓储存。

3 抗旱节水栽培田间效果

小豆覆膜播种,可以有效降低田间土壤水分蒸发,降低水分亏缺程度,增加土壤蓄水量,保持土壤温度,促进种子快速萌发。水分的利用程度直接决定作物产量,覆膜后田间大小相间的膜面形成微型集雨面,使天然降水通过膜面汇集于播种沟内,沿播种孔下渗到小豆根系周围,蓄存于土壤中,改善了土壤小环境水分分布状况,调控土壤水分分布,改善农田的水分供给状况,使土壤水分维持在较高水平,提高小豆生产的水分利用率,满足种子发芽或幼苗生长对水分的需求,有效促进小豆光合产物的形成,进而提高小豆的产量。反之不覆膜,土壤水分蒸发快,影响小豆种子萌发,造成出苗难、保苗难、苗不全,导致产量下降。喷施抗旱调节剂使作物缩小气孔开张度、抑制蒸腾、增加叶绿素含量、提高根系活力、减缓土壤水分消耗,增强作物抗旱能力。科学施肥,可以加快土壤中氮、磷、钾肥的释放,有效提高小豆产量。有研究表明,覆膜施肥时作物光合产物明显高于未覆膜施肥作物的光合产物。

合理密植是作物获得高产的重要途径,适宜密度有利于构建合理的群体结构,有利于缓解个体与群体矛盾,构建合理的群体结构,利于小豆荚数、荚粒数和千粒重协调发展,增加小豆产量。超过适宜种植密度,不但浪费种子,还会加剧小豆根系对养分、水分的竞争,影响根系干重和在土壤中的垂直分布。群体密度的增加会导致小豆植株间对光、肥、水的竞争加大,出现植株生长后期群体通风透光不良,中下部叶片受光变差,光合速率下降,产量降低;同时,又会造成土壤水分过耗而不利于下茬作物生长,影响农田可持续发展。

在选择抗旱、抗病优良品种的前提下,覆膜施肥是影响小豆产量的直接和关键性因素,喷施抗旱调节剂及合理密植可以提高小豆的产量。小豆生产采用抗旱节水栽培技术的方式,能有效提高农田水资源的利用率,提高生产效率,提高小豆的产量。

4 结束语

小豆作為山西省的特色杂粮杂豆,在出口创汇、改善人们膳食结构等方面具有其独特的作用,高端的功能食品工业对小豆的需求也在增加。在山西省旱作农业区注重抗旱节水栽培技术有效运用,可以保证旱作小豆的产量及商品质量,为农户带来更大的经济效益。

参考文献:

[1]程须珍,王述民.中国食用豆类品种志[M].北京:中国农业科技出版社,2009.

[2]刘笑然.东北三省的红小豆、绿豆生产[J].中国粮食经济,2013(9):38-41.

[3]程须珍,田静.小豆生产技术[M].北京:北京教育出版社,2016.

[4]张春明,赵雪英,闫虎斌,等.间作栽培模式下不同小豆品种的光合特性研究[J].作物杂志,2016(6):67-72.

[5]王娟玲.立足有机旱作    全面推进功能食品(农业)发展[J].山西农业科学,2017,45(11):1900-1902.

[6]刘建霞,刘海霞,温日宇,等.小豆种质资源营养成分检测与分析[J].山西大同大学学报(自然科学版),2017,33(4):54-57.

[7]赵建京,范志红,周威.红小豆保健功能研究进展[J].中国农业科技导报,2009,11(3):46-50.

[8]李家磊,姚鑫淼,卢淑雯,等.红小豆保健价值研究进展[J].粮食与油脂,2014(2):12-15.

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