玉米是中國主要糧食作物之一,同時也是中國重要的戰略物資,因此,提升玉米質量和產量對于滿足市場玉米需求及維系社會穩定等具有重要意義。在玉米種植過程中,通過科學的施肥能夠提升玉米產量,追肥工作不僅能夠防止土壤板結,而且還能夠降低基肥使用量,提升化肥使用效率,但目前中國很多地區施肥不合理,造成了大量的肥料浪費,隨著科學技術的發展,一些新型施肥技術開始應用到玉米種植中,提升了肥料利用率,促進了中國玉米種植產業的可持續發展。
玉米在生長過程中對于外界環境的要求不高,且屬于抗旱能力較強的作物之一,中國很多地區均可種植玉米。山西省忻州市屬于典型的溫帶大陸性季風氣候,年平均氣溫在4.3~9.2℃,年光照時長在2 400~2 911 h,光照充足,適合玉米生長發育,此外,山西省忻州市是全國最先種植黑糯玉米的地區之一,也被稱為“黑玉米之鄉”,忻州市種植戶在玉米種植過程中積極創新種植方式,挖掘黑玉米市場價值,并對現有玉米品種展開了品種改良工作,在改良過程中取得了顯著的成就。玉米已經成為忻州市的重要經濟作物,在樹立當地特色農業品牌形象及提高種植戶經濟收益等方面具有重要意義。
肥料作為玉米生長過程中營養供給的重要來源,在提升玉米產量、優化土壤結構等方面具有重要意義。玉米生長過程對于水分的要求較少,但是對于各類營養元素有著極其嚴格的要求,且玉米不同生長時期的肥料種類和用量均不相同,例如拔節期玉米植株比較矮小,對于肥料的要求不高,但是在拔節期后玉米會進入生長的關鍵階段,這時不僅需要一定的水分,而且還需要大量的營養元素滿足其生長需求,此時為追肥的關鍵時期,現階段,玉米追肥方式主要有人工施肥及簡易工具輔助追肥2種,受種植成本影響,農機普及率較低,且通過手工方式很難進行大面積的追肥工作,且農村勞動力不足的問題越來越突出,在這種情況下要盡快打破傳統玉米種植格局,以機械設備代替手工追肥,提升肥料利用率。
現階段,國外已經基本形成了一整套比較完備的玉米追肥施肥體系,這與國外地廣人稀的特征有很大關系。以美國為例,農場主所擁有的玉米種植田面積較大,因此很難使用手動作業的方式進行追肥,但中國受到農業發展速度及小農經濟思想的影響,玉米機械追肥技術還有待完善?,F階段,玉米追肥機械設備類型較多,分為固態追肥設備及液態追肥設備2種。
玉米常見肥料形式為顆粒狀肥料,即固態肥料,由于顆粒狀肥料使用時間較長,因此常見的追肥機械通常為固態追肥設備,以常見的布谷3ZF-6型號固態肥料施肥機械為例,該設備主要通過外槽輪排肥器進行施肥,將肥料放置在肥料盒內,肥料受到重力作用會直接經過塑料管落到施肥溝內,該設備搭配44~88 kW的馬力輪式拖拉機進行工作,除此之外,目前的農業機械設備構造比較靈活,且具有多功能性,除了能夠滿足玉米日常的施肥補肥外,還可以通過更換配套構件進行中耕、除草、起壟及開溝等種植作業,極大地提升了種植效率,節省了種植戶的農業機械開支。
除固態肥料追肥機械外,另外一種比較常見的設備為液肥料追肥機械,液態肥料是近幾年所研制出的新型農業資料,液態肥料的優勢在于省去了肥料的溶解環節,便于玉米根部吸收養分,且大部分液態肥料能夠與殺蟲劑及除草劑等藥品進行聯用,但是由于液態肥料在中國的應用時間較晚,應用程度較低,主要在國外發達國家有所應用。
中國玉米追肥機械種類較多,各種施肥機械的施肥方式不同,常見的有重力直排技術、離心拋灑技術及氣流輸肥技術等。
首先,重力直排技術是常見的追肥機械技術,該設備的工作原理為通過排肥器出肥,工作部位主要由排肥器和輸肥管2個部分組成,設備構造技術含量較低、價格較低且普及率較高,但是同樣具有缺陷,無法進行大寬幅施肥補肥工作。
其次,離心拋灑技術主要工作部位由撒肥圓盤及撒肥板構成,有單圓盤及雙圓盤2種,后者施肥均勻性要遠高于前者,但是操作難度更大,此種施肥補肥設備很少應用于玉米種植中,若肥料為細粉狀,此種類型的肥料離心率較小,因此在拋灑時會受到距離影響,且在玉米種植過程中使用離心拋灑的方式進行施肥,受到玉米植株喇叭口的影響,化肥若灑落至玉米的心葉內很容易對玉米的正常生長造成影響,因此,在玉米施肥補肥過程中要慎用離心拋灑技術。
最后,氣流輸肥機械設備主要由輸肥風機、文丘里管及輸肥管道3部分構成,施肥原理為:顆粒肥料受到輸肥風機風力影響進入到文丘里管內,而后受到氣流影響進入輸肥軟管,肥料最終隨著管道進入田間,此種施肥方式雖然比較復雜,但是優勢明顯,例如能夠進行大面積施肥、不受田間寬幅的影響及施肥效率高等,且追肥過程中所使用的氣體均來自于自然風力,應用程度較高。
綜上所述,現階段中國機械施肥補肥技術存在的主要問題是施肥機械種類較少,液態追肥技術研發力度較小,機械設備較為單一。其次,追肥機械市場化程度較低,無法適應現階段的玉米種植需求。首先,相關設備企業要解決農機與農藝問題,提升農機技術水平,并在機械設備中加入肥量控制功能等,針對較大的施肥補肥作業量,要應當提升設備性能與工作效率,促使農業機械設備朝著多元化與智能化方向發展?,F階段,種植戶普遍存在不重視水肥管理的問題,由此導致玉米產量下滑和病蟲害頻發,且追肥機械設備的應用程度普遍較差。在種植過程中,還需通過機械設備提升施肥追肥效率,進一步提高玉米的產量和品質。
(山西省忻州市農業機械發展中心魏艷琴)