董如勝
淺談玉米全程機械化生產技術模式
董如勝
(山東省菏澤市鄄城縣農業農村局山東菏澤274600)
在農業生產體系內,玉米發揮的作用至關重要,為了順應農業的發展形勢,應密切聯系國家的需求,推廣應用農業機械化生產技術,建立從播種到收獲的全程機械化技術模式,從而增加玉米產量,改善玉米品質。文章通過分析玉米機械化生產的發展現狀,探究玉米全程機械化生產過程,結合玉米全程機械化生產要點,提出玉米全程機械化生產未來發展方向,以實現玉米全程機械化生產技術的合理應用,促進農民創收。
玉米栽培;全程機械化;高產栽培技術
玉米是我國重要的糧食作物,隨著我國城市建設速度日益加快,大量農業勞動力轉移至非農業方向,農村勞動力不足的問題日益嚴重,因此,應用玉米全程機械化生產技術具有一定現實意義。
玉米全程機械化生產技術是指應用機械化技術完成玉米從播種到收獲的全部作業,即利用農機裝備完成耕整、施肥、中耕除草、收割脫粒等作業流程。在玉米種植全過程應用高產栽培機械化技術,不僅能幫助農民減輕勞動強度,還能減少甚至避免自然災害帶來的影響,保證玉米生產的產量和質量。
鄄城縣位于山東省的西南部,地勢平坦,主要糧食作物為小麥和玉米,玉米是鄄城縣第二大糧食作物,年種植面積4.67萬hm2,玉米栽培機械化程度極高,已超過85%[1]。在推行家庭聯產承包制度以后,農民逐漸形成自主意識,根據自己的意愿種植農作物。近年來,雖然鄄城縣積極推廣玉米機械化生產技術,但在實際應用過程中,無法避免農機裝備結構不合理的問題。農機的自主創新能力偏低,缺少價格低廉、性能穩定、優質的新農機產品,特別是無法結合本地區玉米栽培的特點使用農機產品。鄄城縣玉米機械化生產受到限制的一個關鍵因素是當地種植玉米的土地比較分散,不同農戶也采取了不同的種植模式。這也是當地玉米難以實現集中生產和收獲,以及農機設備生產效率受到制約的原因之一。因經濟效益不足和作業效率不高,農民不愿購買和應用農機設備,一定程度影響了當地農業機械化生產的發展。
2.1.1 玉米機械化免耕施肥直播技術
小麥收獲后,直接應用玉米免耕播種機實施播種,以機械化生產技術取代土壤翻耕作業,一次性連續實施開溝、深施肥、播種、覆土、鎮壓等作業。應用過程中,需優先考慮耐密型玉米品種,適度增加種植密度。一般來講,大田要求種植密度為4 000株/畝~5 000株/畝,旱地可根據實際情況每畝減少300株~500株。播前精選純度96%、凈度98%、發芽率95%的種子。播種行距通常為60cm~70 cm,最佳行距為60 cm。當土壤墑情合理時,播種深度控制在3 cm~5 cm,若在沙土和干旱地區播種,則適當增加1 cm~2 cm。施肥與種子上下垂直,一般深度為8cm~10 cm,間隔5 cm。肥料考慮使用顆粒狀的復合肥,施肥標準量為10 kg/畝~20 kg/畝。為節省工時,還可以采用緩釋肥,與播種作業同時完成,省去追肥作業[2]。
2.1.2 玉米機械化聯合收獲技術
推廣應用秸稈還田型玉米聯合收獲機,能一次性完成摘穗、輸送、集箱、秸稈直接粉碎還田等作業。技術標準:籽粒損失率≤2%,果穗損失率≤3%,籽粒破碎率≤1%,割茬高度≤8 cm,秸稈切碎長度≤5cm。
2.2.1 機械翻耕前茬
翻耕前作油菜,油菜翻耕漚作底肥。以拖拉機懸掛五鏵犁實施翻耕,作業深度保持在22 cm~25 cm間,耕幅保持為175 cm,機械翻耕耗時52.5 min/hm2。
2.2.2 機械撒肥
以拖拉機后置撒肥機撒肥,撒肥機容量500 kg,用拖拉機對撒肥機牽引作業,撒施寬度約10 m,施肥量為復合肥750 kg/hm2、鋅肥3 kg/hm2,利用圓盤耙在大概10 cm深土層撒施肥料,機械撒肥耗時21.0 min/hm2。
2.2.3 機械耙田
撒施肥料后耙田,用拖拉機帶32片牽引式液壓偏置圓盤重耙,作業寬幅為270 cm。耙田過程機械與翻耕田產生大概45°行走角度,對角線方向復耙田1次,機械耙田耗時48.0 min/hm2。
2.2.4 機械旋田
耙田后,用拖拉機帶旋耕機把田旋疏松,旋田作業寬幅230 cm,機械旋田耗時54.0 min/hm2。
2.2.5 機械播種
結束耕、耙、旋等作業后,以拖拉機掛玉米播種機播種,播種行距65 cm,柱距21 cm,播幅2.7 m,每幅播種4行,播種深度3 cm~5 cm,連貫實施播種、覆蓋、鎮壓等作業。播種過程密切關注開溝器、覆土器、鎮壓器的運行狀態,避免堵塞問題。播種量45 kg/hm2,播種密度67 500穴/hm2,機械播種耗時70.5 min/hm2。
2.2.6 機械打藥
(1)封閉除草。播種后24 h內施封閉除草劑,其成分為720 g/L異丙甲草胺乳油。具體方式是把500 kg藥液桶懸掛在拖拉機上,與噴槍連接持續噴霧,藥劑用量1 350 g/hm2,噴槍噴霧寬度大概12 m,機械打除草劑耗時15.0 min/hm2。實行封閉除草,噴藥后停止田間作業。
(2)防治病蟲害。調查病蟲害和田間情況,以拖拉機懸掛500 kg藥液桶連接噴槍防治玉米螟和玉米大、小斑病。其中,19.5 min/hm2防治玉米螟1次,藥劑為35%氯蟲苯甲酰胺900 g/hm2;24.0 min/hm2防治大、小斑病,藥劑為75%百菌清500倍稀釋液+30%苯甲丙環唑3 000 mL/hm2。全生育期耗時43.5 min/hm2防治2次病蟲害。
2.2.7 機械施苗肥
玉米5葉期,用多功能管理機施苗肥1次,具體為尿素120 kg/hm2、鉀肥75 kg/hm2,施肥與根部距離保持15 cm,深度6 cm~7 cm。機械施肥耗時76.5 min/hm2。
2.2.8 機械收獲
成熟即收獲,以玉米聯合收割機一次性完成收獲作業,包括摘棒、脫粒、自卸、秸稈還田等。收割機割幅寬378 cm,一次同時收割6行。收獲過程安排卡車,用于裝籽粒。機械收割耗時105.0 min/hm2。收割機糧倉內籽粒全部裝入卡車車廂,統一運輸至烘干廠過磅、入倉,實行烘干作業。
2.2.9 秸稈打捆
收獲后,用拖拉機帶指盤式摟草機摟草,寬度設定為5 m,收攏在田間散落的秸稈,捆綁成兩條,摟草耗時45.0 min/hm2。用圓捆機打捆,撿拾寬度2.35 m,得到高1.2 m、直徑1.4 m的圓柱形秸稈包,置于田間。打捆25.5個/hm2,單個約重450 kg,耗時52.5 min/hm2。之后用裝載機將打捆秸稈直接運輸到生物質廠[3]。
近年來,頻繁出現的惡劣天氣,帶來了嚴重的玉米成熟期病害,故選擇品種時應注意以下幾點:一是選擇耐高溫、有良好的抗倒性和抗病性的品種;二是選擇后期快速脫水的品種,便于農民晾曬;三是選擇中熟品種,最大程度利用該生育階段的自然資源,進而增加產量;四是選擇株型好、耐密品種,通過增加種植密度實現高產。
為保證一播全苗、苗全苗勻,應做好適期搶墑板茬直播,麥收后結合天氣因素立即搶播。適時早播能減輕各種災害帶來的影響,不只較好地保護了玉米出苗,還充分發揮了自然資源,如光、溫、水、肥等的優勢,不斷累積干物質,減輕澇害威脅。另外,部分地區會發生嚴重的粗縮病,應聯系實際狀況協調播期,錯開灰飛虱高發季節,降低粗縮病的發生率。土壤墑情不充分時,播種后及時澆水。播種深度控制在5 cm~7 cm,保證一播全苗,早發高產[4]。
對于我國玉米生產率偏低、成本較高、競爭力不足等問題,應綜合把握生產過程的投入因素、勞動力和土地成本,應用玉米全過程機械化綠色高效生產技術,提高機械化水平,促使玉米生產環節實現降本增效。玉米全程機械化生產中重要的作業之一是機械化一次性施肥,為了不追肥,應做好緩控釋肥作業,結合現實需求為作物釋放養分,最大程度發揮肥料的作用,獲得理想的肥效,從而促進增收及維持土壤養分的平衡[5]。
緩控釋肥“種肥同播”機械化技術,是指播種過程以機械向土壤播入種子和緩控釋肥。這項技術的優勢:一是幫助農民改變傳統撒施和淺施的不良習慣,有利于農民準確控制肥料;二是減輕勞動強度;三是更利于保護環境;四是節省生產成本,增加收入。該項新技術高度融合了農藝和農機,省工并達到了增效的目的。用種肥同播、種肥分離和側位深施技術施入緩控釋肥料,簡化了施肥過程,壓縮了成本。一般來講,施緩控釋肥省去了后期追肥環節。
玉米播種出苗前需噴施殺蟲劑,主要對棉鈴蟲、灰飛虱、蚜蟲和地下害蟲等進行防治。一般用4.5%高效氯氰菊酯3 000倍液地面噴霧,每畝噴60 kg。
苗后進行化學除草:玉米秸稈還田技術容易殘留部分小麥秸稈,會帶來不同程度的影響,威脅播后苗前封閉除草的效果,因此一般采取苗后除草的方法。玉米3葉~5葉期噴灑苗后除草劑,正確使用除草劑,避免發生藥害,嚴格控制施藥量,禁止私自混合搭配藥劑,常用煙嘧磺隆、莠去津等除草劑[5]。
苗期及后期蟲害防治:玉米生長易遭受玉米螟、棉鈴蟲、二點委夜蛾、紅蜘蛛等害蟲迫害,可用氯氟氰顆粒劑灌心,葉面噴氯氟氰菊酯,在害蟲卵期釋放赤眼蜂,或利用性誘劑或殺蟲燈對成蟲實現誘殺。
第1遍中耕的目的是通過深松防寒、增溫、保墑,深度超過30 cm,深松后不會粘條,一般配置2個深松鉤。整機深松鉤后改裝配帶碎土輥,以提高保墑水平,然后進行第2遍中耕。第3遍中耕時防止壓苗,盡可能多培土,加快次生根的發育,避免植株倒伏。
代表玉米籽粒生理成熟的指標有2個,一是籽粒根部剝離層組織顏色改變,形成黑層,二是籽粒乳線消失。一些地區習慣早收,多在果穗苞葉微黃時收獲,玉米進入蠟熟期,與完熟期相比,千粒重只有90%,此時收獲會減產10%。適度推后玉米收獲期,不只農業成本不改變,還可以增加產量,晚收延后大概10 d,能使玉米增產75 kg/畝。機械收獲時,早熟品種直接收獲籽粒;晚熟品種收獲的籽粒含水量高,在無烘干情況下,玉米收獲機僅實施摘穗、集箱和秸稈還田等作業,無法直接脫離。全面應用完熟機收與秸稈還田一體化集成技術,能保證根茬破除質量,提高秸稈還田細碎率,保護果穗和籽粒的完好性。
結合鄄城地區玉米品種耐密性不理想、收獲期籽粒含水量高、機收損失率大等問題,初步實行宜機收品種篩選。結果說明,丹玉631、丹玉530、東單1331產量全部達到9 750 kg/hm2,具有較強的綜合抗性,籽粒收獲時含水量≥25%,籽粒破碎率1.81%~3.30%,籽粒損失率0.85%~3.88%,達到國家籽粒機收要求。
結合鄄城地區玉米由降雨量大引發的植株株高和穗位偏高,抗倒性不佳的問題,可實施調節劑矮化處理。結果說明,玉米噴施調節劑后,株高無明顯變化,但穗位高度受到顯著影響,高密度下表現更為突出,說明噴施調節劑可有效改善植株倒伏問題。由此可知,噴施調節劑不會減少玉米產量,但能明顯降低植株穗位,增強植株耐密抗倒能力。
針對玉米品種鄭單958,共設定6個處理,即樹脂包衣尿素、脲酶抑制劑NBPT、脲酶抑制劑LIMUS、硝化抑制劑DMPP、脲甲醛肥UF、普通尿素。尿素緩控處理一次性基施,普通尿素按基肥∶拔節期=1∶2施入,施肥量N、P2O2、K2O分別是180 kg/hm2、75 kg/hm2、75 kg/hm2,分析不同緩控釋劑對玉米產量的影響和氮素利用率的情況。結果表明,不同緩控釋劑處理不會減少產量。由此發現,“基肥+追肥”模式無法實現增產,可采用緩釋肥一次性基施。
鄄城地區陰雨多濕,容易出現嚴重的病蟲害,可通過不同防治方法減少農藥用量,節省成本,達到綠色生產的目的。采用不同類型種衣劑防治玉米田地下害蟲及莖腐病,結果表明,針對玉米地下害蟲,應用29%噻蟲·咯·霜靈處理種子,防效超過60%,能發揮一藥多效的效果。
目前,玉米生產機械性能的持續改善,促使農民高度認可了機械作業。所以,未來玉米生產機械的發展應不斷提高機械性能、作業效率,增加作業功能,開發多功能和工序的大功率玉米生產機械將是農業科技創新的關鍵。
農機離開農藝無的放矢,農藝失去農機紙上談兵,農機結合農藝是現代農業的發展需求。長期實踐說明,農機與農藝結合質量良好,糧食產量增長也日趨穩定。農業機械這一生產工具比較先進,實現了大規模穩定作業,保證了糧食生產的標準化、規范化。現代化農業生產以農業機械作為基礎,如果農機應用缺乏廣泛性,將無法滿足農藝技術的需要。所以,農藝技術在農機與農藝融合過程中進行普及,能充分發揮農業機械化的優勢,提高糧食綜合生產能力。
農機研發將節本降耗、環境友好作為重要落腳點。在成品油價格居高不下的當下,農機生產企業未來的發展核心是節能降耗機械的研發,這也是農民選購機械的參考依據之一。農機單位大力發展節約型農機設備,全面推進資源節約型農機項目,是落實農機補貼管理的核心。技術搭配科學、動力耗損低、綠色環保的大中型機械發展速率不斷提高,低效率、高能耗機械最終被取代。市場競爭壓力越大,節約型農業發展越快,農民也更需要節能降耗的機械設備。節能環保機械以低功率消耗為發展目的,符合農機生產單位的經營主旨。
農業機械的發展包括3個階段:第1階段是機、液、電、氣一體化,如采取液壓設計集成研發卸糧設備,確保機具穩定和可靠運行;第2階段是自動化,如根據過載保護技術實現機械設計,自行解決機具作業問題,達到過載保護的目的;第3階段是智能化,如將計畝裝置安裝在玉米聯合收獲機的駕駛間,可通過儀表了解作業情況。當前,農業機械的通用化和機械化水平不高,今后應持續擴大農機生產應用規模,使機具作業更加穩定,同時提高機械的運行效率,進而擴大農業機械化覆蓋面。
玉米全程機械化生產技術應用過程,應根據實際種植環境和需改進的種植方案,在全過程機械化管理中保證實效性,有機融合種植過程與技術要點,為玉米種植增加經濟收入,實現農業經濟的健康發展,最終構建農業發展的整體科技框架。
[1]鄭貴園.保護性耕作玉米全程機械化栽培技術之“梨樹模式”[J].農機科技推廣,2021(4):42-43.
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[4]宮秀杰,錢春榮,于洋,等.玉米全程機械化高產耕作栽培技術模式及產量效益分析[J].黑龍江農業科學,2010(11):21-23.
[5]孫明海,崔維娜,來敬偉.魯西南地區夏玉米鐵茬直播全程機械化綠色高質高效栽培技術[J].基層農技推廣,2019,7(1):115-117.
10.3969/j.issn.2095-1205.2022.03.30
S513
A
2095-1205(2022)03-91-03
董如勝(1974- ),男,漢族,山東鄄城人,本科,工程師,研究方向為農業機械推廣。