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大豆增产潜力与高产栽培技术. 王家军 黑龙江省农科院 2010 年 4 月 10 日. 报告内容 一、大豆生产现状和大豆增产潜力 二、世界先进生产国高产措施 三、大豆高产基础和高产长相 四、大豆高产栽培模式 五、转基因大豆. 大豆生产现状. 2009 年世界大豆生产情况. 面积: 总产: 世界: 8719 万 hm 2 19873 万 t 中国: 940 万 hm 2 1620 万 t 单产:
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大豆增产潜力与高产栽培技术 王家军 黑龙江省农科院 2010年4月10日
报告内容 一、大豆生产现状和大豆增产潜力 二、世界先进生产国高产措施 三、大豆高产基础和高产长相 四、大豆高产栽培模式 五、转基因大豆
2009年世界大豆生产情况 面积: 总产: 世界:8719万hm2 19873万t 中国:940万hm2 1620万t 单产: 世界:2280kg/hm2 中国:1720kg/hm2 低560kg/hm2占75.4% 美国6580万t>巴西6000万t>阿根延3650万t>中国1620万t
黑龙江省大豆生产现状 四大特点: (一)面积大、总产多、是全国大豆最大的生产基地 面积:6000—7000万亩 43—50% 总产:750—875万吨 45—53% 单产:120—130公斤 109.1—118.2% 需求:5000万吨 进口:3800万吨 67% 因此,肩负着国家粮、油安全。
(二)平均单产不高,各地差异大,增产潜力大(二)平均单产不高,各地差异大,增产潜力大 全省:平均亩产120—130公斤 富锦:2008年 15万亩 217.5公斤 农场:170公斤以上 2004年 九三局 360万亩 190公斤 2005年 九三局 360万亩 195公斤 2009年 八五三农场20万亩合丰50等 195公斤 兴2008年 大兴农场 100亩垦丰16 286.3公斤 2008年 八五二农场 500亩合丰55 287.9公斤 2009年 八五二农场 340亩合丰55 286公斤 2009年 八五三农场 600亩合丰50 280.8公斤 2009年 大兴农场 400亩垦丰16 299.1公斤 农场与市县:平均亩产相差40—60公 说明大豆增产潜力巨大。
(三)稳产性不够,单产波动大 1997年:亩产160.5公斤 2000年: 104.8公斤 2005年: 120.4公斤 2007年: 90.2公斤 2008年: 125.9公斤 2009年: 110公斤 年度间相差60.5公斤 (四)技术先进,增产空间大 垄三栽培——150—200公斤 窄行密植——200—250公斤 行间覆膜——150—200公斤 实际全省平均亩产只有120—130公斤,相差30—120公斤,说明技术有巨大的增产潜力
世界先进大豆生产国高产措施 1、推广转基因大豆,控制了杂草危害,保证了大豆正常 生育。 2、实行窄行密植,扩大了绿色面积,提高了产量。 3、实行米豆轮作,避免了连作的危害,保证了健康生长 。 4、实行平衡施肥,保证了营养供应,促进了生育。 5、实行规模化、标准化作业,降低了成本,提高了技术到位率。 6、实行保护性耕作,构建了良好的土壤环境。
世界先进大豆生产国栽培技术特点 (1)品种综合性状好,增产潜力大 抗病、高产、广适应性融为一体;威莱姆斯84、87 增产潜力大:6.8t/hm2 (2)良种良法相结合,增加绿色面积,提高光能利用率 110cm、76cm、17.5cm 大垅稀植 波浪冠层 窄行密植 (3)玉米大豆轮作,构建良好的土壤环境 玉米带——大豆带 (4)平衡施肥、保证养份供应 测土、平衡施肥 接种根瘤菌 用前茬肥 (5)减少投入,保护性性耕作,提高对水分利用率 免耕 减免中耕 稭秆复盖 化学除草 (6)规模化种植,标准化种植
大豆的增产潜力 (一)全省大面积高产典型 2002年 1000万亩 174.7kg 振兴计 2004年 360万亩 190kg 九 2006-2009年 750万亩 170kg以上 农垦局 2009年 18万亩 195kg 八五三 2008年(合丰55) 500亩 287.9 八五二 2009年(合丰50) 600亩 280.8kg 八五三 2009年(合丰55) 340亩 286.0kg 七星农场 2009年(垦丰16) 340亩 287.6kg 七星农场
三、大豆的增产潜力 (二)全国小面积高产典型 1994年 诱处4号 306.9kg 河南双洲 1999年 新大豆1号 397.08kg 石河子 2000年 辽21051 327.2kg 辽宁南台镇 2000年 MN91413 315.8kg 安徽蒙 2005年 中黄13 305.6kg 山西襄 2008年 合交1667 307.3kg 佳木斯分院 2008年 龙选1号 326. 2kg 国家大豆中心
三、大豆的增产潜力 (三)世界小面积高产 1982年 454.7kg 俄亥俄(美国) 1983年 526.5kg 新泽西(美国) 1984年 533.6kg 昆士兰(澳大利亚 1984年 573.6kg 昆士兰(澳大利亚 1987年 453.5kg 俄亥俄(美国) 1999年 397.09kg
大豆高产基础和高产长相 1、高产基础 地上 :构建一个最大利用光能的健康群体 地下 :创造一个有利根系发育的良好条件
构建合理群体结构 最大利用光能 最大利用光能 的群体结构 健壮的生育 適期的收获 优良品种 大豆高产 合理轮作 土壤耕松 防治根部病虫害 改善土壤环境 创造一个最好的根系发育环境
地上部:构建一个最佳的利用光能的健康群体 1、优良品种:高产品种,优良的种子质量 2、合理的群体: 3、健壮的生育:1)及时的管理——苗期深松,中耕,除草等 2)生育调控——追肥,叶面肥,调节剂,灌水等 3)防治病虫——蚜虫,食心虫,灰班病等 4、及时收获 构建合理群体结构 保障健壮生育 提高光能利用率。 1)有利于最大利用光能的结构 ——缩小行距,扩大株距,增加密度 2)定位良好的播种机械——气吸式播种机 3)良好的整基础——土壤细碎,种床良好,播深一致 4)高发芽率的种子——95%以上 大 豆 高 产 地下部:创造一个最好的根系发育环境 1、土壤耕松——水、肥、气、热大库容 2、分层深施肥——测土施肥,调节施肥比例与深度 3、控制地下病虫害——种子包衣 4、改善微生物环境——施有机肥,苗肥 促进根系发育 保证养分供应
大豆高产基础和高产长相 大豆高产长相 苗 期——壮而不旺 根系发达 花 期——旺而不蔽 透光良好 荚 期——蔽而不落 叶面积大 鼓粒期——健而不衰 生育旺盛 成熟期——斜而不倒 荚多粒大 落叶迅速一片金黄
窄行密植、垄三栽培、原垄卡种等 • 产量 =品种 +栽培技术+环境 • 黑龙江省:品种33.4% 栽培34.8% 土 壤 17.4% 防病14.4% • 美国:行距50% 病害20% 杂草 15%土壤10% 播期5%(同一品种)
一、技术的由来与发展 高产----- 永恒课题 世界:七十年代:矮杆、多肥 八十年代:光能利用 九十年代:生物工程、载体技术、光能利用 美国:1939年:R.R.Wiggans ——方型栽培理论 1967年:R.L.Cooper ——最高产试验 1973年:R.L.Cooper —— SSS系统 1983年:SSS系统在美国10个州应用,占大豆面积10-40% 1994年:内布拉斯加州 21.6% 依阿华州 28.3% 明尼苏答州 36.2% 伊利诺斯州 45.6% 密苏里州 46.4% 印弟安州 58.0% 俄亥俄州 66.5% 2000年主产州 全面推广 巴西、阿根廷:大面积应用
一、技术的由来与发展 中国:五十年代:大垄改小垄 七十年代:早、矮、密,早、晚、密栽培 八十年代:精量点播 九十年代:窄行密植、稀植、穴播。 SSS系统的引进与吸收: 1992年:引进技术 1993-1994年:引进试验+15%以上 1995-1997年:引进专家,联合试验+17.5-25.8% 形成三种模式(平22.1%、大20.4%、小17.2%) 1996-2000年:总推广面积1008.2万亩 亩增产70kg,并出现了大面积高产 黑龙江省重点推广10大技术之一
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 1、三种模式 引进——试验——消化——吸收——嫁接 形成一个原理,两种形式,三种模式,灵活多样的种植方式 一个原理:方型栽培理论——充分利用光能与地力 两种形式:垅作窄行密植,平作窄行密植 三种模式:大垅窄行密植 小垅窄行密植 平作窄行密植 模式图:
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 2、增产效果 表1 1977-1986年豪特威尔试验点SSS与WRI模式产量对比 1)在美国试验结果
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 表2 1977-1986年南查理斯敦试验点SSS与WRI模式产量对比
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 2)R.L.Cooper教授的试验结果 1977-186年豪物威尔试验SSS与WRI模式产量比较 10年试验9年增产,平均增产24% 1977-1986年南查理斯敦试验点SSS与WRI模式产量比较 10年试验10年增产,平均增产23%
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 试验点 产量(kg/hm2) 增产(kg/hm2) 增产比(%) 克东 3060 456 17.5 甘南 2846 726 34.3 鸡东 3390 480 16.8 阿城 3450 555 19.2 五常 3245 525 19.4 通河 2325 480 26.2 巴彦 3327 561 20.5 绥化 2714 237 9.6 平均 3044.4 502.5 20.4 3)在黑龙江试验结果 ①大垅窄行密植 表3 大垅窄行密植产量结果 注:省农技推广站试验总结资料
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 表4 大垄窄行密植大面积示范结果
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 ②小垅窄行密植 表5 小垅窄行密植栽培产量结果
行距(cm) 密度(万株/公顷) 亩产(kg) 产比(%) 二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 15 44.5 556 66.7 193.5 189.5 188.6 121.3 118.4 117.4 平均 119.0 22.5 44.5 556 66.7 246.1 238.6 243.1 122.1 118.0 120.8 平均 120.3 30 44.5 556 66.7 227.3 239.8 244.9 107.3 112.8 115.8 平均 109.7 ③平作窄行密植+22.1% 表6 三个试验中不同行距产量相对比较表
生产示范结果表: +22.0% 表7 大豆平作窄行密植生产示范结果
3 大豆窄行密植在我国应用情况 表8 我国大豆窄行密植推广应用表 1996-1998年 816.5万亩平均增产17.9%
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 4 大豆窄行密植经济效益分析 表9 友谊五分场“平窄密”成本与效益分析元 龙谊五分场:1998年 2910-1150=1760元/hm2 1999年 1170-(-90)=1260元/hm2
二、大豆窄行密植栽培技术的增产效果 表10 巴彦县“大窄密”经济效益分析 巴彦县:1996年 1500元/hm2 1997年 1125元/hm2 1998年 1122元/hm2
三、大豆窄行密植增产的原理 植株分布合理,绿色面积大,提高对光的利用率 1、增加了叶面积 表11 不同密度下叶面积指数 44.5万株的LAI 开花期:0.89-0.57=0.32 结荚期:3.41-1.90=1.51 鼓粒期:4.59-2.44=2.15
表12 不同处理冠层叶面积指数、干物质垂直分布 2、改善了受光条件 表13 不同处理冠层中光照强度(LUX)的垂直分布 中下层光照强度增加 下层:500-420=80LUX 中层:4650-2000=2650LUX 总光照强度:4383-3890=493LUX
四、大豆窄行密植栽培技术要点 1、选用矮杆、半矮杆、抗倒的品种 北豆10号、北4834、丰收24、北1015、合丰42、北豆20、黑河36、华疆4号、黑河43、黑河38、黑河48等品种 2、窄行密植 平窄密:17.5-35cm 播42万粒/公顷 大窄密:97.5-140cm 播4-6行、45万粒 小窄密:35-45cm 播2行 38万粒 3、选用适合的播种机械 平窄密:引进的谷物播种机(CASE IH5300)改装的窄行播种机 大窄密:2BKM-1B窄行播种机 小窄密:2BJ-2(3)型海伦大豆窄行播种机 4、深松施肥 秸杆还田、伏秋深松、旋耕、耙碎、结整地秋施肥,分层侧深施肥,上层施在种下5-6公分处,施肥量占总施肥量的1/3;下层施在种下10-12公分处,施肥量占总施肥量的2/3。N:P:K=1:1.3 — 1.5:0.5 5、化学除草 秋季土壤处理:卫农、乙草胺、赛克津、杜耳等用上限量 播前处理:灭草猛、乙草胺、2.4-D丁脂 播后苗前:乙草胺、赛克津、2.4-D丁脂 6、防病防虫 四病四虫
五、大豆窄行密植推广的前景 • 目前大豆缺乏市场竞争力的原因: • 含油量低、成本高、产量低 • 本项技术的优点: • 增产、减少投入、管理方便——效益高 • 具有广阔的推广前景
大垅窄行密植成熟期田间长相 ②大垅窄行密植大行距:110-140cm 小行距:12cm 行 数:4-6行 密 度:40万株/hm2 增 产:20.5% 产 量:3000-3750kghm2 大垅窄行密植苗期长相
1 转基因技术 转基因技术:是指用人工分离和修饰过的外源基因导入生物体的基因组中,从而使生物体的遗传性状发生改变的技术,可分为转基因动物与转基因植物两大分支。 1983年:诞生第一株转基因烟草; 1984年:外源基因导入大豆; 1986年:美法耐除草剂菸草试验; 1988年:美转基因大豆成功; 1993年:美延熟保险番茄上市; 1996年:转基因大豆应用生产; 1997年:推广40万hm2; 目前,累计35 科120多种植物获得转基因成功。 1999年转基因作物3990万公顷,7个作物12个国家商品种植,其中大豆占54%,玉米占30%。 2001年转基因大豆3300万公顷,占全球大豆面积的46%,占全球转基因作物的59%,居转基因作物的首位。
2、转基因大豆优点 转基因技术了基因不能在物种间传递的界限,打破使得优良基因能够在不同物种中稳定遗传,高效地获得优良品种。 农杆菌介导法 转基因技术 基因枪法 花粉管通道法 1996年:2.35亿美元 1998年:13亿 2000年:30亿 2010年:200亿 耐草甘磷大豆:—RR 耐磺基脲类大豆:—STS 产量与品质 终止子基因和T-curt技术 转基因大豆的优点: 1.除草效果好、降低成本、增加效益 2.抗药性(4倍) 3.广谱性 4.无残留、安全 5.成本低
3、为什么要控制转基因大豆的生产与消费 1996年FAO《罗马宣言》:只有当所有人在任何进修都能够在物质上和经济上获得足够、安全和富有营养的粮食、来满足其积极和健康生活的膳食需要及食物喜好时,才实现了粮食安全。 2000年爱丁堡经合组织转基因安全大会指出:迄今为止,科学上尚无证明转基因食品不安全。但他们同时强调,有必要对转基因食品可能对健康和环境等造成的长期影响做进一步研究,安全是一个重要而复杂的问题,应谨慎对待,不要急于下结论。
3、为什么要控制转基因大豆的生产与消费 ①对人的安全性 1998.8苏格兰研究所:转雪花凝素基因马铃薯喂大鼠—生长异长,体重器管减轻,免疫系统破坏。 2001.8比利时科学家:发现不明DNA片段—减产5%,木质素增加(热温下)。 ②对资源的破坏性 基因逃逸破坏大豆丰富资源 中国陈新:阳性植株 美国棉花 墨西哥玉米 ③对生态环境的破坏性 破坏生物的多样性,增加脆弱性。 作物抗性增强。 ④给消费者一个知情权