關於如何在長三角地區的自家菜園成功種植花生的主題式研究

一、課題分解

我的OKR很簡單,就一句話:在僅有一塊不到一畝的自有菜園內,按照科學的方式方法進行花生種植,成功達成業內平均產量。

爲了達成這個目標,需要分解出以下幾個具體的KR:

  • 做好選種、育種工作
  • 遵循正確的時令推進正確的農事活動
  • 做好過程管理,在作物生長的若干關鍵時間節點完成正確的農事活動
  • 每週進行生長環境檢查,保證作物得到生長所需的優質環境

接下來繼續對上述KR進行分解,按照各個技術域進行逐條分解研究。

 

二、花生品種的選擇

種植技術固然很重要,但是花生品種的選擇也很重要。

0x1:什麼地區適合種植什麼樣的花生品種?

  1. 河南地區:花生品種多以中間型大花生爲主,部分地區適合種植珍珠豆小花生
    1. 豫東大果花生區。該區位於黃淮海平原西部,豫東地區土壤類型沙土及沙壤土,土層深厚,但肥力較低,該區主要種植中間型品種,目前種植的主要品種有豫花7號、豫花5號、豫花9號、豫花11號、豫花15號、魯花14號等。
    2. 豫北大果花生區。在河南東北部,種植花生的土壤多爲丘陵沙礫土,部分爲平原沙土或沙壤土。該區種植品種都爲中間型,目前種植的主要品種有豫花7號、豫花15號、海花1號、豫花11號等。
    3. 豫西南中小果花生區。該區包括河南省淮南和南陽盆地,該區土壤主要爲河流沖積土、淺山丘陵沙礫土及部分砂姜黑土和少量水稻土,適宜種植的花生品種主要爲中間型和珍珠豆型,適宜該區種植的花生品種主要有豫花14、遠雜9102、宛花2號、白沙1016等。
    4. 豫東南中小果花生區。該區土壤類型主要爲黃棕壤、黃褐土、水稻土等。該區花生種植的品種以中間型和珍珠型中粒品種爲主,目前種植的主要品種有豫花6號、豫花8號、豫花14號、周花4號、遠雜9102、駐花1號等。
  2. 山東地區:春播、麥套和夏直播花生,中間型大花生爲主,部分爲普通型品種和珍珠豆品種
    1. 山東省表現優異的花生品種有魯花9號(早熟高產優質大花生)、新品種8130(高產優質出口大花生品種)、魯花11號(高產中熟大花生品種)、魯花14號(早熟高產大花生新品種)、魯花10號(優質高產出口大花生品種)、魯花12號(高產穩產小花生新品種)、魯花13號(高產出口小花生新品種)

0x2:哪些花生品種在產量和品質表現不錯?

  1. 遠雜9847,夏播生育期110天左右,平均畝產310公斤左右,適宜在河南、山東、河北、北京、及江蘇、安徽兩省淮河以北地區種植。
  2. 冀花4號,適宜在河南、山東、河北、山西、北京、天津、江蘇、安徽等地區春播和地膜覆蓋種植。
  3. 花育33,春播生育期128天,平均畝產370公斤左右。適宜在我國北方大花生產區山東、河北、河南、山西、陝西、遼寧、北京、新疆種植。
  4. 中花16,平均畝產320公斤左右,適宜在四川、湖北、重慶、江西、安徽、湖南、河南南部、江蘇等地種植。
  5. 粵油7號,全生育期128天,平均畝產在400公斤左右,適宜在廣東、福建、江西和廣西等南方地區種植。

參考鏈接:

https://www.kepuchina.cn/zn/nyjs/202008/t20200825_2676555.shtml 

 

二、花生的種植時令研究

0x1:影響花生播種時間的因素

花生在我國多地均有種植,不同區域氣候、溫度不同,花生的種植時間也有差別。生產實踐上,將12°C作爲珍珠豆型和多粒型品種發芽出苗的下限溫度,15°C作爲普通型和龍生型品種發芽出苗的下限溫度,花生的種植時間以此爲標準來推定。

究其本質,影響花生播種時令的底層因素是“溫度”,筆者猜測這是因爲溫度影響了種子內部某種發芽激素的活性有關,留待以後繼續深入生物化學領域後搞明白。

遵從這個第一性原理出發,我們就可以得出一個推論:不管用任何手段,只要能夠構造出適宜花生髮芽的合適溫度,理論上可以在任何時候、任何氣候環境下進行花生播種。

但是回到現實,農業本質上還是要儘可能地複用大自然自身的因素,即所謂的自然農耕,所以纔有了時令這一說法。

根據播種季節的不同,可分爲

  • 春花生:連續5天距地表5釐米處的平均地溫≥15℃爲適宜播種期。男方春花生的播種時期一般在3月下旬到4月中上旬(二十四節氣的穀雨和立夏之間)。
  • 夏花生

根據栽培方式不同又可以分爲

  • 露地種植
  • 覆膜種植:一般來講,覆膜種植比露地種植播種時間可以提前7-10天。

筆者所在地杭州地處爲長三角州,屬於亞熱帶溼潤地區,一般在清明前一週左右溫度就進入適宜播種的區間,筆者也是選擇了在該時間段的一個週末進行翻土播種。

 

三、花生生長週期中的關鍵時間點及其關鍵注意事項

0x1:種子處理的注意事項

種子處理的主要目的是爲了給後期花生的生長髮育過程打下良好的基礎,其主要解決的問題如下:

  • 選擇當年的飽滿種子,去掉外殼,去掉爛粒、病粒、蟲粒、癟粒,保證發芽率和整齊度,減少花生種子原生自帶的病蟲害。 
  • 花生種子在20-30℃的溫水中浸泡12-24小時,期間可以換水一次,等到吸足水分,充分膨脹以後,撈出來瀝乾水分,用清水清洗兩遍以後開始催芽或者直接播種

參考鏈接:

https://www.bilibili.com/video/BV14U4y1q7YT/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=27f4a805777fc18e5feaa93c63b5a2c6

0x2:撒種期的注意事項

  • 不宜過早:過早播種,因溫度低種子不能正常發芽,出苗慢,增加土壤病蟲侵害的機會,出苗率低,幼苗生長不良,並影響花芽的分化發育。
  • 不能太遲:花生生長時期過短,也會影響花生的產量。
  • 避免氣溫過低或過多降水:播種期間要注意當地的天氣變化,是否有低溫或雨水;同時注意土壤的墒情,避免過旱影響種子發芽,或土壤溼度過大,造成爛種或誘發苗期病害。

0x3:發芽期的注意事項

 

  • 適宜的溫度和溼度:花生髮芽需要適宜的溫度和溼度。泡水後晾乾的花生,在溫度適宜的情況下(25℃左右),大約半天,花生就發芽了。
  • 防止病蟲害:花生髮芽期需要注意防止病蟲害。如果花生缺鈣過多,花生也容易出現空殼現象,在施基肥時,也可施入30~50公斤過磷酸鈣作爲基肥。
  • 合理施肥:花生髮芽期需要合理的施肥。苗期如缺氮肥就會阻礙壯苗早發和根瘤的形成。可以使用有機物質或化肥進行施肥,建議使用富含磷的肥料,因爲磷對於花生的根部發育非常重要。

 

 

0x4:苗期的注意事項

  • 注意防止苗期的病蟲害,花生苗期是莖腐病和薊馬的高發期
    • 莖腐病主要危害花生幼苗的根莖部。被害後的幼苗生長髮育變緩,最後造成幼苗提前死亡。
    • 薊馬主要危害花生的葉片,被害後的葉片出現許多褪綠的搬點,不僅影響葉片的光合作用,還會誘發多種病害,導致花生嚴重減產。
  • 注意及時清除雜草,否則雜草會和花生幼苗爭水爭肥
  • 注意進行控旺,減少根莖過度生長,增加分支數,提高後期開花率(我們喫到的花生本質上就是花生花結出的果實)。

防止花生苗期發生疾病的主要手段就是拌種。

去除雜草最有效辦法就是人工除草,也可以採取噴淋除草劑等手段。

0x5:開花期的注意事項

 

花生開花期的注意事項主要包括以下幾個方面:

  • 控旺防早衰:花生在開花下針期,植株生長旺盛,很容易發生徒長現象。如果田間出現鬱閉,植株高度超過30釐米,必須進行控旺,否則就會造成莖葉的徒長,影響花生的產量。控旺的方法可以使用烯效唑、多效唑等控旺劑,或者用腳踩壓花生棵,既利果針入土又防旺長。
  • 合理澆水施肥:花生開花下針期是花生需水臨界期,對旱、澇很敏感。此期遇旱應及時澆水,遇澇及時排水。同時,花生開花前期是需肥的臨界線,應及時補充營養。可以畝用磷酸二氫鉀100克或天達-2116等兌水噴霧,連續噴2-3次。此外,還可以結合病蟲害防治同時進行澆水施肥,噴施時間最好在上午10時前或下午4時後,效果較好。
  • 增施鈣肥:鈣素能促進花生根系和根瘤的發育,促進莢果的形成和飽滿。科學增施鈣肥,可提高莢果產量和品質。在花生花期開溝條施,施用量每畝施石膏粉20公斤,過磷酸鈣10公斤,增加結果期的磷鈣營養。
  • 防治病蟲害:花生中後期主要預防花生葉斑病、褐斑病等,防治可選用70%甲基託布津可溼性粉劑800倍液,或50%多菌靈可溼性粉劑800倍液噴霧防治,每隔7―10天噴一次,連噴2―3次,可收到較好的防效。如有地下害蟲,及時用甲基異柳磷或辛硫磷進行灌根。
  • 中耕除草:中耕疏鬆土壤,有利於形成的花生果針下扎,增加結果範圍,同時可結合中耕除去田間雜草,減少養分損耗。
  • 防治花生病害:一是葉斑病,對已發病地塊可畝用12.5%的歐博20克或用80%的多菌靈500倍兌水30公斤進行噴霧,連續噴2-3次爲好。二是花生根莖腐病,要及早發現,儘早用根益碧或乙酸銅500倍灌根防治。
  • 防治蚜蟲和棉鈴蟲等蟲害:麥收後,棉鈴蟲就會轉移到花生上危害,取食花生嫩葉,影響花生的光合作用。在蟲害發生前,用氯氰菊酯1000倍進行噴霧,做到噴勻、噴細。對於有蚜蟲發生的地塊,可畝添加吡蟲啉或啶蟲脒20克,一同防治。
  • 葉面追肥:花生開花之前是需肥的臨界線,應及時補充營養。可畝用磷酸二氫鉀100克或天達-2116等兌水噴霧,在花生盛花期前連續噴2-3次。
  • 巧施硼肥:硼是重要的微量元素,花生缺硼時,葉片會出現枯黃,根莖葉生長點壞死,同時也會造成根系不發達,缺硼的作物開花授粉受到影響,也會導致有殼無仁的現象。建議在基肥中適當補充硼肥,但不可以用量大,一般做法是開花前後補充2次,可以硼源庫1000-1500倍兌水噴施。

 

0x6:生育結果期的注意事項

花生生育結果期的注意事項主要包括以下幾個方面:

  • 防止病蟲害:花生莢果膨大期,也是花生病蟲害的高發期。其中,危害最嚴重的是花生葉斑病,如果不及時防治,就會造成大量葉片發病和脫落,嚴重影響莢果的膨大。此外,還有蠐螬等地下害蟲,如果防治不及時,就會造成大量莢果被害,嚴重影響花生的產量和品質。
  • 合理施肥:花生結果期對鉀肥、鈣肥的需求比較大,可以通過頁面補充。例如,可用1%硫酸錳溶液和0.3%的磷酸二氫鉀和2%的尿素溶液葉面噴霧,4-5天一次,連噴3-4次,可使花生高產。
  • 適時控旺:對於易發生徒長的花生地塊,可以在花生封壟期,噴促花王3號,調節花生營養生長和生殖生長的平衡,提高光合產物向莢果運轉的速率。
  • 保持土壤適宜水分:花生肥料的運輸、葉片光合作用合成養分都需要有充足的水分爲媒介。尤其是在伏天時期,花生需水達到高峯,而且葉片蒸發也達到最高值。此時若少雨乾旱,對坐果和莢果膨粒影響最大,要及時採取措施,及時澆灌補充田間土壤水分。
  • 適時收穫:當花生頂端停止生長,上部葉片變黃,基部和中部葉片開始脫落,標誌多數花生莢果已經成熟,進入收穫適期。及時收穫不僅能提高花生產量,而且能提高花生的品質。
  • 防治葉斑病:花生生長後期,常見的病害是葉斑病,特別下雨過後,天忽然放晴,是葉斑病的高發期,葉片整體發黃,葉片上也有黃斑出現,不及時管理就會出現爛果。花生根系受損,吸收較弱時,可採用葉面噴施的方法防治。
  • 防止早衰:在收穫一個月前,噴施磷酸二氫鉀可以保根、保葉,促進果實膨大,提高果實結實率和飽果率,另外能促進光合產物的轉移,防止莖葉早衰,延長花生採收期。
  • 注意田間通風透光:中期營養生長量大,田間通風透光差,加之正值高溫、高溼時期,病蟲發生頻繁,易使營養生長與生殖生長關係失調,造成徒長倒伏。

 

四、土壤改良原理及相關技術研究

0x1:土壤的組成元素

  1. 土壤生物:生活在土壤中的各類生物,例如小動物、細菌、真菌
  2. 礦物質礦物質是土壤的基本物質,約佔土壤固體部分總重量的90%以上,有土壤骨骼之稱。土壤礦物質的組成和性質直接影響土壤的物理性質、化學性質。按其成因可分爲原生礦物質和次生礦物質。原生礦物質是各種岩石經受不同程度的物理風化,仍保存在土壤中的一類礦物,其原來的化學組成沒有改變。由其組成知、原生礦物質既是構成土壤的骨骼,又是植物營養源。次生礦物質大多是由原生礦物質經風化後形成的新礦物。次生粘土礦物大多爲各種鋁硅酸鹽和鐵硅酸鹽,如高嶺土、蒙脫土、多水高嶺土和伊利石等。土壤中很多重要的物理、化學性質和物理、化學過程都與所含粘土礦物質的種類和數量有關。
  3. 有機質:土壤有機質也是土壤形成的重要基礎,它與土壤礦物質共同構成土壤的固相部分。土壤有機質絕大部分集中於土壤表層。在表層(0—15或0—20cm)土壤有機質一般只佔土壤乾重量的0.5—3%,我國大多數土壤中有機質含量在1—5%之間。土壤有機質主要來自各種植物的莖稈、根茬、落葉、土壤中的動物殘骸以及施入土壤的有機肥料等。這些有機物質在物理、化學、生物等因素的作用下,形成一種新的性質相當穩定而複雜的有機化合物,稱爲土壤有機質,它主要以腐殖質爲主。腐殖質可以認爲是由兩種主要類型的物質(或基團)組成的。一類屬未完全分解的植物和動物殘骸,包括含氮和不含氮的有機物;另一類爲腐殖質。胡敏酸是兩性有機膠體,通常情況帶負電荷,在土壤中可吸附重金屬如Mn2+、Cd2+、Hg2+、Fe3+、Al3+等離子。
  4. 水分和空氣:土壤水是土壤中各種形態水分的總稱,爲土壤的重要組成部分。它對土壤中物質的轉化過程和土壤形成過程起着決定作用。土壤溶液是植物生長所需水分和養分的主要供給源。土壤水的來源有大氣降水、降雪和地表徑流,若地下水位接近地表面(約2—3m),則地下水亦是土壤水來源之一。土壤空氣是存在於土壤中氣體的總稱。它是土壤的重要組成之一。土壤空氣組成與土壤本身特性相關,

0x2:土壤是怎樣形成的

土壤是由岩石演變而來,岩石經過風化作用,形成了石塊、石礫、砂礫。這些礦物質顆粒又經過漫長的演變形成土壤,生物的活動又加速了有機物的積累,最終促進了土壤的形成。

形成1cm厚的表土一般情況下需要100-400年。

0x3:土壤的不同類別

土壤中的礦物質顆粒有粗有細,大致可以分爲:

  • 砂粒:0.05~2mm
  • 粉砂粒:0.002~0.05mm
  • 黏粒:<0.002mm

按照礦物質所佔比例的不同,可以將土壤分爲:

  • 砂土類:砂粒多、黏粒較少,土壤顆粒較粗
  • 壤土類:砂粒、黏粒、粉砂大致等量,土壤質地較均勻
  • 黏土類: 黏粒、粉砂多,土壤顆粒較細

植物的生長需要土壤提供足夠的水分、空氣、無機鹽等,

  • 黏性較差的土壤中空隙較大,土壤的通氣性較好,但保水和保肥性較差
  • 黏性較強的土壤中空隙較小,土壤的通氣性較差,但保水和保肥性較好

所以,所謂土壤改良,本質上就是通過物理和化學等手段,綜合達成以下幾點目的:

  • 調節土壤疏鬆度,調節土壤透氣性
  • 調節土壤保水、保肥能力
  • 增加土壤中礦物質等無機鹽成分及比例
  • 增加土壤中有機物含量及成分 

0x4:土壤改良的若干種技術

1、物理改良

物理改良是通過物理手段改善土壤結構和質地。例如,

  • 原土改良是通過施用有機質增加土壤有機物質,改善土壤的保水、通氣、熱傳導狀況,有利於樹木根系生長。
  • 土方換填、大穴換土則是通過更換不良質地的土壤來改善土地條件。

2、化學改良

化學改良是通過施用化學物質來改善土壤性狀。例如,

  • 增施化學酸性肥料可以降低土壤的pH值,提高樹木的抗性。
  • 施入適當的礦物性化肥可以補充土壤中營養元素的含量,有明顯的改土效果。

3、生物改良

生物改良是通過種植特定的植物或使用微生物肥料來改善土壤。例如,

  • 種植綠肥植物可以使得下方土壤變得細膩、肥沃,也能爲有益的土壤生物提供最佳的生長環境。
  • 微生物修復技術是利用微生物對污染物的代謝作用而轉化、降解污染物,主要用於土壤中有機污染物的降解。

4、土壤調理

土壤調理是通過添加土壤調理劑來改善土壤結構和質地。例如,

  • 具有鬆土功能的土壤調理劑是其中唯一一個適用於障礙性土壤的土壤調理劑,經多年測定,該技術可使土壤容重降低,相對降低10.3-19個百分點,土壤孔隙度平均值提高4.9-9.0個百分點
  • 土壤硬度減少,耕層緊實度下降,耕層加深,作物產量提高10%-30%,且品質有不同程度的提升。

5、土壤修復

土壤修復是通過各種技術手段將受到污染的土壤恢復到健康的狀態。例如,

  • 熱力學修復技術
  • 熱解吸修復技術
  • 焚燒法
  • 土地填埋法
  • 化學淋洗
  • 堆肥法
  • 植物修復
  • 滲透反應牆
  • 生物修復

等都是常見的土壤修復技術。 

參考資料:

https://www.bilibili.com/video/BV1Ua411u79J/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=27f4a805777fc18e5feaa93c63b5a2c6 

 

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