来源:黑龙江省农业农村厅
摘要:针对大豆种植肥料利用率低、养分供应与生长需求不同步等问题,以测土配方为基础精准调控施肥量,开展有机-无机肥料、缓控释肥料、微生物肥料、肥料增效剂、叶面肥等新产品、新技术的研发、应用与推广;依托黑土养分数据库,构建了黑龙江省大豆及主要农作物养分管理系统,综合形成大豆全程养分管理技术。依托技术推广应用,实现了“因地定产、以产定肥、养分均衡、供需协调、节本增效”的生产目标。2019至2024年,技术在黑龙江省齐齐哈尔、佳木斯、黑河、绥化、北安、嫩江、逊克、克山、讷河、依安等地开展大面积试验示范活动,近三年累计应用面积4195万亩,大豆平均增产9.8%,大豆耕地土壤有效氮、磷、钾含量分别增加8%-17%、9%-15%、3%-7%,大豆肥料利用率提高15%,化肥减量10%-20%,有效减少了化肥过量施用、降低了农业面源污染。2024年克山县百亩示范地块大豆实测产量4050 kg/hm2,较对照增产18.9%;逊克县大豆千亩示范区的实测产量较传统种植方式增产17.8%,为当地大豆高产树立了典范。
一、技术概述
(一)背景情况
20世纪70年代以来,大豆施肥技术逐渐成为提高产量的关键,随着大豆高产技术攻关的开展,大豆施肥技术经历了不断的发展和完善。但当前我国大豆产业对进口依赖日益加重,大豆对外依存率高达80%以上,如何有效提升大豆单产是当前大豆产业的发展关键。同时,传统施肥方式导致的土壤养分失衡、环境污染和大豆品质下降等问题仍亟待解决。针对以上问题,研发了大豆全程养分管理技术,旨在通过科学精准的养分管理,解决大豆生产中肥料利用率低、生产成本高、环境污染严重、土壤退化及大豆产量与品质难以提升的关键难题。该技术根据大豆的生长发育规律和土壤养分状况,创新性研发了大豆“两增一减”施肥核心技术,形成了以测土配方施肥精准匹配底肥为基础,利用缓控释肥、有机无机复合肥等提高肥料利用效率,减少化肥总体用量、同时以根瘤菌剂、高效叶面肥料为补充的专用肥料组合,精准匹配大豆全程生长养分需求,实现减肥增效大豆增产的目的。通过大豆种植前的测土配方与大豆养分管理系统施肥方案设计,提升肥料利用效率;以新型肥料的科学施用优化土壤结构,提升土壤肥力;配套大豆-玉米轮作技术,优化土壤微生物区系,提升土壤生物肥力,实现大豆生长全周期养分精准管理与节本增效的协同提升。
(二)推广应用情况
2019年至2024年间,本技术与各地农业技术推广中心合作,在黑龙江省齐齐哈尔、佳木斯、黑河、绥化、北安、嫩江、逊克、克山、讷河、依安等地开展了大规模的试验示范活动,近三年累计应用面积4195万亩,大豆平均增产9.8%。建立了技术应用核心示范区、千亩及万亩示范方,并带动周边地区进行辐射推广。采用本技术后,大豆株高增加2.1cm-4.6cm,百粒重增加0.6g-1.5g,分枝数、结荚数等生长指标均有显著提升,大豆平均亩产增加5.2%-10.0%。大豆田块的土壤养分状况显著改善,土壤中的有效氮、磷、钾含量分别提高了8%-17%、9%-15%、3%-7%,大豆肥料利用率提高了15%,化肥减量10%-20%,有效减少了化肥的过量使用、降低了农业面源污染。2024年克山县百亩示范地块大豆实测产量达4050 kg/hm2以上,较对照地块增产18.9%;逊克县大豆千亩示范区的实测亩产较当地传统种植方式提高了17.8%,为当地大豆高产树立了典范。
(三)技术效果
科学合理的养分管理全程施肥技术能够显著提高大豆的产量,实现节本增效。一方面,根据大豆的生长阶段和养分需求,进行根瘤菌与叶面肥增施,大豆产量提高9.3%-10.8%,增加了经济效益。另一方面,大豆养分管理系统优化了施肥方案,肥料利用率和田间经济效益可较农民常规施肥提高15%和5%-17%,实现了肥料成本节约。试验示范数据表明,不同地区技术应用下节本增效35.5-46.2元/亩。秸秆还田等配套技术措施改善了土壤结构,提高了土壤肥力;化肥的减施有效避免了因化肥过量使用导致的土壤酸化、板结等问题,降低了农业面源污染的风险。
二、技术要点
(一)核心技术
创新研发大豆“两增一减”施肥策略,增施根瘤菌、叶面肥,减施底肥用量,针对大豆全生育期构建施肥方案:
精准施肥体系:通过测土配方施肥大数据模型,按照大豆适宜性评价进行分区施肥,确定大量元素丰缺指标体系,大豆根瘤菌剂施用可采用种子拌种或者液态根瘤菌剂液体地表喷淋等形式使用,大豆根瘤菌剂产品选用取得农业农村部肥料登记的大豆根瘤菌剂产品,产品质量符合《农用微生物菌剂》(GB 20287)要求。利用分层施肥机械实现垄体分层施肥,种肥施在种下5cm处,底肥施在种下10-12cm处,肥料采用大豆专用肥料,氮磷钾比例控制范围在1:1.1-1.5:0.8-1.2,具体施用量以当地情况调整。氮源通过优化配施速效氮源与缓控释氮源,其中控释氮肥比例不低于30%。后期适量辅助补充叶面肥,叶面肥以补充中、微量元素为主,根据后期大豆生长状况并结合当地实际情况进行选取,叶面肥喷施时期根据具体天气情况选取花期、荚期、鼓粒期适时施用,达到保花、保荚、促鼓粒的作用。
1.播种期:大豆采用根瘤菌拌种,根瘤菌剂精选区域适宜性强的高活力大豆根瘤菌,加入促进结瘤固氮的钼、硼、铁、锌等微量元素,以及能促进根瘤菌与种子接触的粘合剂,每亩使用根瘤菌剂50-100g,采用机械拌种或人工均匀拌种。根瘤菌应用同时配合田间减施氮肥措施,减少氮肥施用量约10-15kg/亩。
2.初花期与初荚期:每亩叶面喷施100-150g大豆增花保荚叶面肥料,兑水稀释至适宜浓度后均匀喷施。施肥技术方式上,应选择晴朗无风的天气进行,避免在雨天或高温时段喷施。
(二)配套技术
1.大豆养分管理系统推荐施肥:在系统中输入待施肥地块上季大豆施肥量、产量、秸秆还田比例、是否做过肥料减速试验等田间信息,输入准备施用的肥料类型,如尿素、不同配方的复合肥等,系统给出推荐施肥量,并基于给定的肥料类型和作物价格,确定肥料用量并给出最终的田间收益,完成推荐施肥。
2.中微量元素肥料施用:玉米前茬下,大豆减施磷、钾肥,增施锌、硫等中微量元素肥,大豆连作条件下,根瘤菌拌种,增施硼、钼微肥,配施有机无机专用肥,减少化学肥料投入。
3.前茬玉米秸秆深翻还田:玉米收获后秸秆粉碎,长度<15cm,将秸秆深翻入土,翻耕深度20-30cm,然后旋耕耙地、起垄达到待播种状态。
4.大豆化学除草技术:50%扑草净50g、90%乙草胺90g兑水50 L(每亩用量),播后苗前土壤喷雾处理。
图2 技术应用效果(左-大豆全程养分管理技术,右-当地常规管理方式)三、适宜区域
东北黑土地大豆种植区。
四、注意事项
(一)土壤贫瘠的地块可选用稳定性肥料、缓释、控释肥料作底肥一次施用,能够协同满足保证大豆生长前期的养分需求与后期养分供应。
(二)多年大豆连作地块应在秋整地时每公顷施入150-250 kg生石灰,或在春天施肥同时每公顷施入100-150 kg钙镁磷肥等碱性肥料,以调节土壤的酸碱性、改善大豆根系局部的土壤环境。
五、技术依托单位
(一)黑龙江省黑土保护利用研究院
联系地址:黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路368号
邮政编码:150086
联系人:王伟、蔡姗姗、孙磊、高中超、李玉梅、孙志玲
联系电话:13766825585
电子邮箱:wangwei123873@163.com
(二)黑龙江省农业环境与耕地保护站
联系地址:哈尔滨市珠江路21号
邮政编码:150090
联系人:刘国辉、马兵兵、刘香君、周旭、高洁、吴德亮
联系电话:0451-58622106
电子邮箱:liuguohui0451@126.com
(三)黑龙江供销倍丰农业社会化服务有限公司
联系地址:哈尔滨市松北区新湾路88号
邮政编码:150028
联系人:张义军、齐瑞鹏、卜志新
联系电话:15104524251
电子邮箱:bfnhzyj@126.com
(四)中国科学院东北地理与农业生态研究所
联系地址:黑龙江省哈尔滨市哈平路138号
邮政编码:150081
联系人:邹文秀
联系电话:0451-86602940,15004625506
电子邮箱:zouwenxiu@iga.ac.cn
(五)嫩江市农业技术推广中心
联系地址:黑龙江省黑河市嫩江市军民路211号
邮政编码:161499
联系人:陈福元、刘月辉、马占州、夏杰、张守林、盖如春、
赵利娟、徐姗姗
联系电话:15704659444
电子邮箱:chenfuyuan8906@163.com
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