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蚕豆全程机械化生产技术研究与应用

成果类型:: 新品种

发布时间: 2024-05-06 15:06:30

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐琴 | 2024-05-06 15:06:31

蚕豆既是经济价值和营养价值较高的医食同源作物,又是轮作倒茬和耕地用养结合的首选作物。蚕豆既能满足人们的饮食营养需求又能固氮肥田养地,在膳食营养平衡和农田生态平衡中有着重要地位。 

蚕豆是冀北高寒冷凉区传统种植的特色旱地作物,年均种植面积40万亩左右,在增加农民收入、出口创汇经济和种植结构调整中发挥了重要作用。特殊的地理气候和生态条件孕育出畅销国内外市场的名牌产品“崇礼蚕豆”入选全国名特优新农产品目录并获农业农村部和国家知识产权局地理标志产品认证。

近年来,蚕豆种植面积逐年增加,但存在耕作粗放、机械化程度低且产量低而不稳等问题,特别是播种难、控草难、防病难、机收难等成为制约蚕豆产业发展的突出瓶颈。 

针对蚕豆生产上急需解决的卡脖子难题,本项成果开展了机械整地与播种、耘锄中耕除草结合覆黑膜抑草和药剂控草、植保无人机或拖拉机背负式打药机绿色高效防控病虫害、机械收获、机械回收残膜等关键技术研究,集成旱地和水地通用的蚕豆全程机械化生产技术,对于提升我国蚕豆机械化生产水平具有里程碑意义。本项成果实现了农机农艺高度契合,显著减少劳动力投入并降低生产成本,促进蚕豆产业节本增收、提质增效,对于助力巩固拓展脱贫攻坚成果和乡村振兴战略意义重大。

1、国内首次研究集成蚕豆全程机械化生产技术,应用机械整地与播种、耘锄中耕除草结合覆黑膜抑草和药剂控草、植保无人机或拖拉机背负式打药机绿色高效防控病虫害、机械收获、机械回收残膜技术,本项成果可引领我国蚕豆产业高质量发展,对于提升我国蚕豆机械化生产水平具有里程碑意义。

2、国内独家提出北斗导航智能技术支持下的一台播种机同步完成整地、施肥、铺设滴灌毛管(水地)、覆膜、播种(调试更换排种器)与覆土作业,显著提高了播种质量,解决了播种难的问题。相比人、畜、犁落后方式下的播种或深或浅、覆土不严不实、跑墒露墒严重、行距株距不确定、缺苗断垄频繁、产量低而不稳等不利因素,采取机械播种可实现保墒、精量播种、定量施肥(水地采用膜下滴灌水肥一体化)、精确株行距,达到苗全、苗齐、苗壮的效果,为发挥群体优势和提高产量夯实基础。

3、采用上季秋翻地灭草、本季播前控草、覆黑膜抑草、中耕除草、苗后低残药剂杀草等选择性控草技术,攻克了蚕豆田间杂草防控难的技术障碍,促进田间水分和养分的高效利用,并保持良好通透性。

4、国内先行采用低损耗自走式联合收割机收获或分段机收技术,突破了蚕豆收获难的技术瓶颈。

蚕豆全程机械化生产技术既解决了当前农村劳动力严重匮乏的问题又显著降低了生产成本且实现了提质增效并增加农民收入。一是本项研究可实现增产增收、节本增效500元左右,其中增产增收100元,节本增效400元;二是农机装备投入少、易操作、机损低、可行性强,具有广阔的推广应用前景。

徐东旭负责项目的总体设计,协调合作各方的任务与分工,选育绿豆新品种,集成轻简高效全程机械化生产技术并推广应用,新品种推广覆盖率达到90%以上;新品种新技术并推,引领了绿豆产业高质量发展,实现亩增产增收、节本增效500元左右,显著提高了生产效率。在绿豆主产区建设核心示范基地50502亩,示范了绿豆新品种及轻简高效全程机械化生产技术;举办现场观摩活动11次;开展技术培训20余次,培训农民、种植大户及专业合作社、家庭农场等新型农业经营主体技术骨干700余人;开展技术服务200多次。制定发布地方标准7项,规范了绿豆生产;取得植物新品种权1项、计算机软件著作权2项、专利7件;发表论文12篇,专著4部。

高运青在项目实施中绿豆新品种选育,参加集成轻简高效全程机械化生产技术并推广应用;新品种新技术并推,引领了绿豆产业高质量发展,实现亩增产增收、节本增效500元左右,显著提高了生产效率。在绿豆主产区建设核心示范基地50502亩,示范了绿豆新品种及轻简高效全程机械化生产技术,新品种推广覆盖率达到90%以上;举办现场观摩活动11次;开展技术培训18次,培训农民、种植大户及专业合作社、家庭农场等新型农业经营主体技术骨干500余人;开展技术服务100多次。制定发布地方标准7项,规范了绿豆生产;取得植物新品种权1项、专利7件;发表论文11篇,专著3部。

赵芳在项目实施中,主研完成绿豆新品种选育,参加轻简高效全程机械化生产技术的完善并推广应用;新品种新技术并推,引领了绿豆产业高质量发展,实现亩增产增收、节本增效500元左右,显著提高了生产效率。在绿豆主产区阳原、蔚县建设核心示范基地,示范了绿豆新品种及轻简高效全程机械化生产技术,新品种推广覆盖率达到90%以上;举办现场观摩活动11次;开展技术培训10余次,培训农民、种植大户及专业合作社、家庭农场等新型农业经营主体技术骨干200余人;开展技术服务100余次。制定发布地方标准4项,规范了绿豆生产;取得专利7件;发表论文7篇,专著3部。

1. 经济效益

已经发生的效益:2008年起,课题组投入514.52万元万元,其中科研费投资总额103.63万元、推广费310.89万元、新增生产费100万元。2019-2021年,据不完全统计,蚕豆全程机械化生产技术累计辐射推广21万亩,亩增产增收25kg,市价按8元/kg计,累计新增社会总产值2646万元;节本增效按400元/亩,累计节约生产成本8400万元。

预期发生的效益:为进一步提升本项技术成果的智能化程度和机械作业效率,再降生产成本,近三年计划投入100万元,拟定制自走式捡拾脱粒机和大型割晒机等农机装备。2022-2024年,预计示范推广50万亩,新增社会总产值6300万元,节约生产成本2.0亿元。

2. 社会效益

2022年,课题组申请的发明专利“一种智能打药机”目前进入实审阶段。取得实用新型专利证书3件:一种改良土壤设备,专利号ZL 2021 2 2332786.5 ;一种高效耕地耙耱工具,专利号ZL 2021 2 1871041.X;一种农用高效自动施肥机,专利号、ZL 2021 2 2080594.X。

发表论文5篇:课题组撰写的论文“施肥对蚕豆根瘤及产量的影响”发表于《作物杂志》2019年第二期,“冀北蚕豆全程机械化生产技术”发表于《农业科技通讯》2022年第2期,“不同菌肥对蚕豆根瘤及产量的影响”发表于《农业科技通讯》2019年第五期,“冀西北蚕豆种植密度优化研究”发表于《河北农业科学》2012年第8期。“不同施肥处理对蚕豆主要农艺性状的影响”发表于《河北农业科学》2008年第12期。 

参编出版专著2部:冀北农业科普教材﹝M﹞,北京:中国农业科学技术出版社,2012;张家口地区农业主推技术﹝M﹞,成都:电子科技大学出版社,2020。

蚕豆既能满足人们的饮食营养需求又能固氮肥田养地,在膳食营养平衡和农田生态平衡中有着重要的地位,种植蚕豆利于轮作倒茬、种植结构调整和农业供给侧结构性改革。大面积推广应用蚕豆全程机械化生产技术,可促进增加农民收入,巩固拓展脱贫攻坚成果,助力乡村振兴战略。旱作或膜下滴灌种植,可高效利用自然降水并节约地下水资源,利于首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设。

接受各种有利于蚕豆全程机械化产业发展的转化方式,大力推广应用蚕豆全程机械化生产技术,可促进增加农民收入,巩固拓展脱贫攻坚成果,助力乡村振兴战略。