大豆科研试验田管理操作规程与作业标准.docx

大豆科研试验田管理操作规程与作业标准中国农业科学院作物科学研究所的大豆科研试验出，依据科研目标，分布在北至黑河、南至海南岛南滨的不同纬度的多个试验基地中，是大豆科研的重要平台，承载着大豆分子育种、大豆高产优质育利I、大豆基因资源、食用豆类种质资源、转基因技术研究、大豆栽培等多项国家重点科研项目的出间试验任务。近年来依托各试验基地育成了适应全国不同生态区的中黄系列大豆品种I1.O余个，其中中黄13号在全国累计种植面积超过800万hm2（1.2亿亩），每年国家种质库材料更新、鉴定和创新1500余份，获得国家、省部级科研成果奖10余项。大豆试验田管理是科研工作的重要内容，以误差控制为中心,排除一切可能发生的非试验因素，力求在一致的栽培管理条件下，使每一试验材料的“表型”都得以正常表达，为科研人员进行表型鉴定与选择创造条件。为此，在历年试验田管理的基础上，制定、试行并逐步完善了从试验规划落实、苗床构建、播种至收获的大豆科研试验田管理操作规程与作业标准。1、试验田的规划与落实依据田间档案、上茶作物生长表现、土壤肥力测定结果等，合理轮作，安排试验种类，确定具体试验项目。1.1 试验田规划的基本条件试验田规划落实应考虑的条件主要有：（I）规避高大建筑、树木遮荫、河道，严重空气污染、灌溉水源污染等环境因素。（2）依据田间档案，2年内没有种植过豆科作物，无泡囊线虫、根腐病等大豆顽固性病虫危害史，无对大豆生长有危害的农药残留。（3）灌溉和排涝顺畅，早能浇、涝能排。1.2 纵向及粉层均匀在同一试验单元内，试验田1.5m深土层剖面纵向结构均匀，无较明显的犁底层、胶泥层或沙线等阻隔层，土壤水分、养分上下移动顺畅：地表平整，耕层肥力均匀，上茬作物群体生长一致，无“斑块现象”。2、构建优质苗床构建优质苗床是指依据土壤养分测定结果并结合大豆需肥规律确定最佳施肥配比和数量：依据上茬作物病虫害种类和危害程度等确定防治措施；依据地表秸秆残留状况、土壤质地、耕层土壤含水量等因素选择最佳耕作方式，建立施肥、施药均匀，耕层墙情均匀待播苗床的过程。苗床一般分为平作和垄作2种形式，应依据气候特点及具体条件，选择适宜的苗床形式。黄淮海平原区以平作为主：有效积温不足（冷凉地区）及南方易涝地区一般采用垄作苗床，可有效提高早春耕层土壤温度，达到提早播种的目的，同时易于雨季排涝。2.1 秸秆粉碎与造墙上茬作物收获后，将秸秆粉碎并均匀抛洒在田间；及时用重耙耙碎根茬并将秸秆均匀混拌在耕层。如耕层土壤相对含水量低于70%,应及时造底墙补充土壤水分。造墙一般以沟灌、喷灌、平移式淋灌等方法进行，灌水量不宜过多，以接底墉为宜，但力求均匀。作业标准为：秸秆粉碎长度5cm,合格率N95S,抛撒不均匀率W10%,残荏高度2cm,秸秆混拌深度215cm,底墙不均匀度2%。2.2 底泥施用、地下害虫防治与苗床构建不同地区、不同肥力水平试验田，施肥种类和数量也不同，应根据试验要求N、P、K配比混配（颗粒）肥料，结合地下害虫防治与杀虫颗粒剂均匀混拌，准确调试施肥机施肥量，按要求进行机械施肥。施肥后立即进行旋耕或耕翻作业，时间相隔应小于0.5h°肥、药深施可确保种子安全，规避化肥“烧种”现象，同时可显著降低农药挥发和光照分解，延长药效期进而提高地下害虫防治效果。作业标准为：施肥机行走平稳，施肥数量准确，误差W1.0%,播撒均匀，无重播、无漏播，不均匀率W0.5机2.2.1平作苗床黄淮海中、南部夏播试验区多为小麦（或油菜）茬口，一般采用宜行旋耕一遍，对角旋耕一遍的方法灭茬、翻埋秸秆，并将肥料与土壤混拌均匀；旋耕后及时镇压，能起到踏实紧密耕层土壤、降低表面落差的作用，便于农事操作，同时起到保表墙、接底墙，促全苗作用。作业标准：旋耕深度N15c11,耕深合格率N95%,无漏生现象；耕层土壤细碎，5mm粒径土粒含量295%,地表平整，地表秸秆残留量W50gm2,上虚下实，镇压后地表平整度W3cm3mX3m°黄淮海北部春、夏播试验区，整地要求土壤含水量控制在70k75%之间；为减少耕层水分散失,耕翻与播种间隔应小于2d；耕深N30cm,以打破犁底层为佳；秸秆翻埋率298$,旋耕平整后形成待播苗床。>2.2.2垄作苗床北部冷凉及南方雨涝地区一般采用的耕作方式，将上茬作物根茬、秸秆粉碎一并耕翻后，使用旋耕、起垄联合作业机一次性完成旋耕、施肥、植保、起垄、镇压作业，按试验要求构建（单行、双行或多行）高于地面的垄作苗床。主要优点为效率高、失墙少、整齐一致。相比平作苗床主要优势在于：地表面积增加25%30%,利于吸热、散热，白天耕层土温可比平作增高23C；垄台与垄沟的高差利于干旱时顺沟灌溉、大雨后排水防涝：方便集中施肥：不易板结，促进作物根系生长、不易倒伏。作业标准：按试验要求调整肥料、农药施用量、垄距和垄高，垄距误差W2cm；镇压后垄高220cm,误差1cm；垄台上不平雁度W1.Cn1.3m,土壤细碎，30.5Cm粒径土粒含量W5%。3、播种期管理指依据大豆田间生长形态、试验类别等规划试验单元，确定种植方式，进行种子准备、播种及管理的过程。大豆生长形态、特性差异及试验目的的不同，田间种植及管理的方法也不尽相同。一般按田间生长形态将野生、半野生类型大豆试验相对集中，杂交育种、材料选择、产量比较类试验相对集中，在相对集中区，再按相同的试验目的相对集中的原则来规划试验单元。转基因大豆试验田规划必须遵守转基因种子试验管理办法相关规定，不得与常规大豆设置在同一块地中，并保持100m以上安全隔离O3.1 野生、半野生类型大豆试验野生、半野生类型大豆多属费生及半直立株型，无限结荚型居多，一般为种质资源表型鉴定、库存更新及资源创新类试验。相对常规大豆通常表现为种子白.粒重(O.75'3.00g)低、硬实率高或有蜡质，播种后吸水慢，顶土能力弱、出苗期长且不一致，出苗后幼苗期茎细、苗势弱、喜攀缘，同株成熟不一致，裂荚、落粒严重等特点。>3.1.1种子处理依据野生、半野生类型大豆籽粒特点，准备种子时应进行人工筛(挑)选，选择颗粒饱满、完整，表皮平滑，色泽、大小、形状相近的健康种子；对于种子量较大OoOg),有蜡质、硬实度高的材料,可用浓硫酸处理去除蜡质、降低种皮硬实度的方法提高种皮透水性。作业标准为：将种子放入烧杯中，加入比重为1.84gm1.浓硫酸至没过种子，并不断搅拌，处理时间因种壳厚度而异，1520min不等，滤出废酸后用清水反夏冲洗，至冲洗后洗液pH=6±0.5时，沥干水分待播。对于种子量较小或稀有材料，一般采用细砂纸摩擦，磨破种脐对面种皮至肉眼可见子叶的方法进行种子处理。>3.1.2田间规划与播种按试验要求规划小区,行距90cm,穴播,穴距80cm,穴直径IOcm,深3cm,底部整平，每穴8、10粒均匀散播，均匀祷盖细湿±2cm轻压平整，再覆靛松软细湿±Icm抚平。对于稀有材料，主张用育苗移栽的方式，即将育苗盘装满营养±,用温水泡制，在温室内放置34d后，按单粒在盘穴中播种，覆盖0.5Cn1.厚土壤；种子出苗后，移到温室外炼苗，待幼苗长出】片夏叶，即可移到田间；按小区规划坐水栽植，第2天按穴复浇一遍水可显著提高成活率。3.2 杂交育种、材料选择、产量比较类试验参加杂交育种、材料选择、产量比较类试验的大豆多属有限、亚有限结荚的直立株型。3.2.1种子处理种子质量直接影响到田间出苗整齐度及群体表型，播前应对试验种子进行挑选，剔除破损粒、病粒及杂质，确保籽粒饱满度、大小、形状、色泽、发芽势整齐一致，为播后一次全苗奠定基础。对于面积较大的产量比较、展示、示范类试验还应测定种子发芽率，为确定适宜播种量提供依据。3.2.2田间规划与播种对于平作区需要做畦的试验田，应在完成整地后按试验规划提前做畦并预留灌、排水渠位置。按要求行距和沟深调试开沟器，机械开沟确保顺直，行距一致，沟深一致。按要求规划行长，拉绳踩线（或撒白灰），对区头（观察道）、区尾（小区分隔带）作出明显标记,用平杷平掉区头、区尾部分。作业标准：畦宽误差5cm,畦域宽度50±2cm,开沟行距误差2cm,沟深误差1.cm,田间标记明显准确。将编号的袋装种子按计划书顺序排放在待播行头，熨检并确定无误后方可播种。点播材料应依据点播绳（杆）标记株距准确摆放种子，撒播材料应将种子均匀播在播种沟底部，区头、区尾种子摆放整齐;复检并确定下种无误后，沿播种沟踏实种子并与沟底土壤紧密接触,均匀覆盖松散潮湖细土3540cm°作业标准：点播株距误差Vcm,撒播种子在行内分布均匀：覆土厚度误差1.cm0时限要求：为减少土壤水分蒸发，一般选择无风的傍晚完成开沟、田间小区规划及播种人员安排，第2天拂晓开始排种、下种、覆土，中午前完成该试验单元的全部播种作业。对于垄作区，省去开沟作业，垄上双行或多行时需提前划行、规划小区。按试验要求的每穴种子粒数，在垄上用点播器穴播。作业标准：播种行顺宜，百米行距误差2cm,点播器穴距调整准确，穴距误差1.cm,镇压后播深34cm.采用精量点播机播种，具有散墙少、播深一致、误差小、效率高等优点，更适宜面积较大的产量比较、展示、示范类试验播种。播后镇压有利于种子与土壤接触紧密，压平地面，降低种子与地面高度，降低种子层土壤水分蒸发速率；有利于种子吸水、发芽、出苗一致，应在播种后23d,地表干燥的晴朗天气下进行。播种完成后视土壤具体情况确定镇压时间与强度，对于旋耕灭荒整地的平作区和垄作区，应适度重压（强度45kgcmD；对于耕翻整地的平作区应适度轻压（强度23kgcm2）:播后遇雨或05cm土壤相对含水量270%的试验田不建议镇压。4、播种后至成热期田间管理播种后至成熟期管理主要有3个方面，即水肥管理（灌溉、施肥、排涝）、植保管理（化学除草、病虫防治）、耕作管理（间苗、定苗、划锄、中耕培土），穿插在大豆的生长过程中。4.1 播后补墙，引苗出土即在大豆播种后，视土壤墙情和天气情况，采用可控灌溉的方式补充土壤水分，使种子层土壤水分保持在相对持水量的7080确保子叶顺利出土、一次全苗的灌溉措施。北方及黄淮海春播大豆区大部分在5月播种，正值干旱和多风时节，如北京此时期口蒸发量可达IOmn1.左右，远高于同期降雨量。播后苗前种子层土壤水分散失严重，成为一次全苗的主要障碍。播后补墙，引苗出土作为一项确保一次全苗的重要措施，在近年的大豆试验管理中应用取得了良好效果。播后补墉应采用喷灌、平移式淋灌、软带微喷、滴灌等可控式灌溉，水量视土壤墙情和天气情况而定，以接上底墙为宜，不宜过多，但必须均匀。使用喷灌、平移式淋灌应选择在无风的天气进行。作业标准：同一试验单元补用在同一天内完成；灌水量以接底墉为宜，不均匀率<5乐灌溉强度以地面无明水为宜，确保子叶出土时地表无板结。4.2 化学除草化学除草是大豆试验植保工作的一部分，以播后苗前土壤封闭除草为主，苗后茎叶防除为辅，根据当地杂草种类及发生规律选择低毒、高效、安全的除草剂，禁用残效期大于生长期的除草剂。对种植除草剂敏感、稀有大豆资源及突变体材料的或验田禁用化学除草。>4.2.1播后苗前土壤封闭处理为提高播后苗前土壤封闭除草效果，一般针对单、双子叶杂草发生情况复配除草剂，扩大杀草谱。常用配方主要有：(1)96%精异丙甲草胺乳油1500'3000m1.hm2+50%内快氟草胺可湿性粉剂90'135ghm2;(2)96%精异丙甲草胺乳油15003000m1.hm2+80)"密磺草胺水分散粒剂60、105g/hm2。一般北方春播地区采用药量上限，黄淮海夏播试验区采用下限。严格按农药配置规程兑制药液，用药液量300'450kghm2,土壤表墙差时用上限。喷施时间应在播种后出苗(或移栽)前，选择无风、地面潮湿条件下进行，表层土壤湿度260%效果最佳。作业标准：除草剂种类选择正确，对大豆无药害，对下茬作物无影响：混药均匀、兑药浓度准确；喷药时机掌握准确，喷施均匀，无漏喷，重喷率<1%,零药害。>4.2.2苗后茎叶喷雾处理苗后化学除草一般在产量比较、展示、示范类试验中，土壤封闭除草效果不理想时采用。应严格掌握在大豆2、3叶期，单子叶杂草34片叶、双子叶杂草23cm高时进行。常用配方:(1)10.8%高效盖草能乳油6001200m1.hm2+48%苯达松可溶性液剂1950'3000m1.hm2；(2)2婚烯草酮乳油450600m1.hm2+4舐苯达松可溶性液剂1950'3000m1.hm20选择气温在1025、弱光、无风、无露水条件下在大豆行间喷施，用药液量2300kghm2,操作时尽可能降低喷头(或加防护罩)减少大豆着药量。作业标准：混药均匀、兑药浓度准确，喷洒均匀；严禁药液漂移到相邻作物上，与非大豆田保持安全距离（或使用有效围挡），零药害。4.3 间苗、定苗大豆在广2叶期采用人工间苗，间除病、弱、杂及过密株，3叶期时根据试验要求密度（株距）定苗，去弱留壮，去小留大，保持同一试验材料幼苗大小、株距均匀一致。提纯的野生材料每穴留单株。作业标准：间苗、定苗及时，同一试验要当天完成：出间无病、弱、杂株；留苗密度准确，株距误差1.cm,小区内每行留苗数量一致。4.4 划锄与中耕培土结合定苗进行划锄作业，破除地表板结，松土保（散）墙，除净杂草。平作试验田在大豆定苗后开花前视田间条件划锄23次，在封垄前进行中耕培土。垄作试验田一般中耕3次。根据苗情、草情和天气等条件灵活掌握，在第1片复叶展开时，进行第1次中耕，耕深1518cm,或于垄沟深松1820cm;在株高2530cm时,进行第2次中耕,耕深8耕cm：封垄前进行第3次中耕，耕深15'18cmo对野生、半野生及爬亚类大豆划锄2、3次，不培土，但应在3叶期开始插架杆并引导藤蔓上架，不同野生大豆种质材料间需要经常检查，防止串架缠绕。作业标准：划锄深度35cm,距大豆苗基部5cm以外无落生，推锄碎土率95%,杂草锄净率99%,中耕培土伤苗率0.5%,同一试验单项作业当天完成。4.5 土坡水分管理大豆出苗至初花前为营养生长期，应适度蹲苗，控制地上部生长,促进主根下扎，防止后期倒伏，除IE太过干旱（早晨叶片萎悬），般不必浇水。花荚期是大豆需水临界期，耗水约占全生育期总需水量的45%,耕层相对含水量应维持在70%'80%;鼓粒至完熟期耗水量约占全生育期总需水量的20%,要求耕层相时含水量N70%,此期缺水会严重影响大豆生殖生长，造成花荚脱落，枇荚、枇粒增多，百粒重下降。此时虽已进入雨季，但遇伏旱、秋旱应及时以畦灌、沟灌、微喷、滴灌等方式结合试验要求的追肥量施肥灌溉，维持大豆田间最适含水量。为防止倒伏不主张喷灌。雨涝、地表积水会影响根系呼吸作用而导致花荚脱落、空枇荚，同时易引发大豆根腐病、灰斑病等病害及中、后期倒伏,应及时排涝。在雨后地表发白时进行中耕松土，以改善土壤通透性。作业标准：田间持水量W70用时，视天气情况及时浇水，同一试验应当天浇完；遇强降雨田间积水时，排除出间明水时间6h.4.6 病虫害防治坚持“预防为主，合理轮作、健康栽培、理化诱控和科学用药、综合防治”原则，实施病虫害全生育期综合防治。大豆试验田一般采用合理轮作规避土传病害：为检验材料抗病性，育种试验田病害一般不进行农药防治。试验田周边设置杀虫灯等绿色防控设施，集中诱杀鳞翅目和金龟子等成虫，可有效降低田间虫口密度，减轻危害。苗期至分枝期害虫主要有：蜗牛、姑蜥、菜青虫、黏虫、大豆好等。发生蜗牛、站蛤类为害时可用10%四聚乙醛颗粒剂4.5kghr112,拌细砂土15Okg均匀撒施于作物根系周围。食叶类害虫可选用氨虫苯甲酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐等喷雾防治：刺吸类害虫选用高氯毗虫哪、膝虫高氯氟等农药喷雾；当食叶类与刺吸类害虫同时发生时，将两类农药依据混配原则搭配使用，可起到事半功倍的效果。开花至鼓粒期主要害虫有：大豆螃、烟粉虱、叶蜻、大豆食心虫、棉铃虫、豆卷叶螟、豆荚螟、豆秆黑潜蝇、苜蓿夜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、点蜂缘蜻、稻绿蜻、高隆象、斑鞘豆叶甲、灰象甲等，不同地区主要害虫群落也不同。点蜂缘始吸食大豆茎、叶、花、英汁液危害大豆，导致大豆试验田“症者”现象严重，近年来已成为危害大豆科研试验最严重的害虫之一。由于同一块大豆试验出材料表型差异大,生育期长短交错，点蜂缘矫寄主广泛乂有迁S性，加大了防治难度。因此，应从田间试验材料现蕾开始，每隔IOd左右防治1次，至最晚熟材料鼓粒完成为止，一般需防治57次。为提高防治效果和工作效率，提倡使用植保无人机喷药防治。依据近年来的防治效果，选用甲维虱蜻眼、鼠戊马拉松、噬虫嗪、噬嗪酮、靴丙吠虫胺等药剂第配、交替使用，防治点蜂缘蜡效果比较理想，同时可兼治其他刺吸式害虫；加入苏云金杆菌、氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氟菊酯等可同时杀灭大豆食心虫、豆英螟初孵幼虫。作业标准：杀虫剂选用正确，严格遵循第配农药规则和植保操作规程，药液配制浓度准确，误差居；喷施选择时机恰当，均匀无漏喷，重喷率1%,无药害；颗粒剂撒施均匀，不均匀率1%。5、收获期管理大豆试验材料茎杆呈棕黄色且残存7k1.0%的黄叶（黄熟末期）时，是人工收割的适宜时期：当叶片全部落尽，95%的豆荚达到正常成熟颜色，星动秸秆出现籽粒撞击豆荚声音（摇铃），籽粒含水量在15%18%（完熟期）时，最适宜机械收获：对于易炸英的材料，应提早收获。5.1 资源及选种类试验材料由于野生资源类大豆有攀缘、藤缠绕、裂荚，同株荚成熟不一致的特性，应在将近成熟时，理清每穴（株）藤蔓，确认材料不出现混杂，全株豆荚达到90%以上成熟时即可收获。大豆育种、选种材料在黄熟末期完成田间调查后即可收获。收获前对目标材料（株或行）按计划书编号拴挂2个相同的标签。材料收割后装入尼龙网袋，挂好标签（内外各一个），扎紧封口，及时运回场院（或风干室），按规划依次排放。考种、脱粒，籽粒水分达标后连标签一起装袋、入库。作业标准：收割及时无混杂，无炸荚、无落粒，标牌挂放准确明显，运输安全无丢失，存放处通风干燥，籽粒无淋（露）雨、无霉变，清选净度299.5%,含水量13%。5.2 产量比较、示范、展示类试验材料此类试验小区面积较大（一般10m2）,适宜用小区收割机收获，提高工作效率。收获前确认小区材料调查项目、考种取样全部完成,写好待收小区标签，分别拴挂于尼龙网袋内、外，对号放在待收小区行上，复查确定无差错。在晴朗无风（或微风的9：00-11：00或16：00后进行机收。收割前要准确调整收割机滚筒转速、瓦板类型、滚筒间隙、风机转速、拨禾轮高度及转速等：调试妥当，用保护行试收，确认机器正常工作后，方可进行小区收获。作业标准：作业人员操作熟练，挂袋及时准确，籽粒无混杂、无遗撒，田间损失率0.5%,籽粒破损率3乐净度N98%。标牌放置正确。籽粒拉运及时无丢失：场院晾晒规范，不混杂、无霉变，含水量G3¾1时过风清选，装袋称重、拴牢标签，按试验顺序登记入库，在防潮板上码放整齐。大豆科研试验田的落实及管理过程以误差控制为轴心，从试验田规划选地、种植管理、数据采集至材料收获完成，每个环节都有相应的操作规程与作业标准，通过严格执行，才能实现误差控制，确保试验材料及数据的可靠性。通过多年大豆试验田管理的实践，逐步制定和完善了以上操作规程及作业标准，对中国农业科学院作物科学研究所的大豆科研工作起到了平台支撑和保障作用。（参考文献略）