玉米深松機械作業(yè)參數對作物產量和質量的影響研究

周 平,王立華,王升喜,唐秀麗,王 丹,王 荔

(1.東豐縣大興鎮(zhèn)綜合服務中心(農機技術推廣站),吉林 東豐 136301;2.東豐縣拉拉河鎮(zhèn)綜合服務中心(農機技術推廣站),吉林 東豐 136302;3.東豐縣農業(yè)機械技術推廣站,吉林 東豐 136300;4.東豐縣農業(yè)機械技術推廣服務中心,吉林 東豐 136300;5.東豐縣農業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊,吉林 東豐 136300)

0 引言

玉米是全球重要的糧食作物之一,也是我國主要的糧食及經濟作物[1-2]。作為重要的經濟作物,玉米的種植和產量直接影響到我國的農業(yè)生產和糧食安全。為了提高玉米產量和品質,不斷探索新的農業(yè)技術是非常必要的。深松機械作業(yè)作為一種重要的農業(yè)技術,其應用廣泛且效果顯著。

深松機械作業(yè)可以改善土壤結構,增加土壤透氣性和保水能力,提高土壤肥力,從而促進玉米生長和發(fā)育,提高玉米產量和品質[3-4]。然而,深松機械作業(yè)的參數選擇對作物的產量和質量影響很大。因此,對深松機械作業(yè)的參數進行研究和探討,對于提高玉米的產量和品質具有重要意義。

1 農藝參數對玉米產量和質量的影響

1.1 深松深度

深松深度對于玉米的生長和發(fā)育具有直接影響。一般來說,合適的深度可以顯著改善土壤通氣性和保水性,增加土壤中的養(yǎng)分含量,從而提高玉米產量和品質。研究表明,玉米栽培的最佳深松深度為20～30 cm。這是因為在這個范圍內,土壤的通氣性和保水性的改善效果最佳,可以促進根系的發(fā)育和養(yǎng)分吸收,提高玉米的產量和品質[5]。此外,適當的深度還可以減輕作物對地下水的依賴,提高土壤的利用效率,具有重要的經濟效益和社會效益。

因此,在實際的玉米種植中,需要根據不同的土壤和種植條件進行調整和優(yōu)化。對于不同的土壤類型和種植環(huán)境,需要根據實際情況制定相應的深度方案,以獲得最佳的玉米產量和品質。

1.2 播種行距

行距是深松機械作業(yè)中的另一個重要參數。適當的行距可以直接影響玉米的光合作用和營養(yǎng)吸收,從而影響玉米的生長和產量。研究表明,玉米栽培的最佳行距為50～75 cm。主要是由于玉米需要較大的生長空間,以獲得充足的陽光和營養(yǎng),從而發(fā)揮其最大的生產潛力。同時,適當的行距可以提高空氣流通性,減少病蟲害的發(fā)生,從而保障玉米的健康生長。適當的行距可以提高玉米的產量和品質,而較窄或較寬的行距則會降低玉米的產量和品質。根據不同的土壤類型和種植條件[6]。

需要注意的是,行距的調整不僅僅是為了提高玉米的產量和品質,還要考慮土地的利用效率和經濟效益。合理的行距可以提高土地的利用效率,降低生產成本,從而提高經濟效益和社會效益。

1.3 深松頻率

深松頻率是深松機械作業(yè)中的另一個重要參數。深松頻率指的是在一個生長季節(jié)中進行深松機械作業(yè)的次數。

國內外研究表明,適當的深松頻率可以改善土壤結構,提高土壤透氣性和保水能力,促進根系的發(fā)育和營養(yǎng)吸收,從而提高玉米的生長和產量。例如,國內研究發(fā)現,在深松頻率為2～3年一次時,可以顯著提高玉米的產量和品質。同時,深松頻率還可以降低土壤中害蟲和病菌的數量,減少病蟲害的發(fā)生,從而保障玉米的健康生長[7]。

但是,深松頻率也需要根據不同的土壤類型和種植條件進行調整和優(yōu)化。如果深松頻率過高,會破壞土壤結構,影響土壤的保水能力和透氣性,從而導致玉米營養(yǎng)吸收不足,甚至影響其生長和發(fā)育[8]。因此,在實際的玉米種植中,深松頻率也需要認真考慮,根據不同的土壤類型和種植條件進行調整,以提高玉米的產量和品質。

2 玉米深松機械整機結構及工作原理

2.1 整體結構

玉米深松機械是一種專門用于玉米田間深松作業(yè)的機械設備,其整機結構包括行走部分、驅動部分、控制部分和作業(yè)部分。

1)行走部分是機器的移動部分,主要由底盤、輪胎和轉向系統(tǒng)組成,能夠適應不同的地形和路況。

2)驅動部分是機器的動力來源,通常采用內燃機或電動機,其主要功能是提供動力給機器的作業(yè)部分和行走部分。

3)控制部分包括控制系統(tǒng)和操作系統(tǒng),能夠對機器進行全面控制,包括作業(yè)深度、行走速度和方向等。

4)作業(yè)部分是機器的核心部分,主要包括深松刀盤、深松刀片、深松輪等,能夠對玉米田進行深松作業(yè),改善土壤結構和促進玉米生長。

2.2 工作原理

玉米深松機械的工作原理主要是通過作業(yè)部分對玉米田進行深松作業(yè),改善土壤結構和促進玉米生長。機器行走到田間后,驅動部分提供動力給作業(yè)部分和行走部分。控制系統(tǒng)通過操作系統(tǒng)對機器進行全面控制,包括作業(yè)深度、行走速度和方向等。

作業(yè)部分的深松刀盤和深松刀片會在行進過程中插入土壤,將土壤深松、翻轉和切割,改善土壤結構和增強土壤通氣性。深松輪則用來壓實土壤,將深松后的土壤緊密地壓實,增加土壤含水量,改善土壤物理性質和肥力。

通過玉米深松機械的作業(yè),可以改善土壤的結構,增加土壤通氣性、保水性和肥力,促進玉米生長和發(fā)育,提高玉米產量和品質。

3 田間試驗

3.1 試驗設計

試驗前,對試驗田地進行均勻性檢查,并根據檢查結果隨機分組,以保證不同實驗處理的土壤性質和作物生長狀況盡量接近。根據試驗處理的設計,使用玉米深松機械進行深松作業(yè),記錄每個處理的深松深度、播種行距和深松頻率等參數。在玉米生長季節(jié)結束后,進行作物產量和品質的采集和分析,包括測量每個處理的玉米產量、單穗重、籽粒數和籽粒重量等指標,以及對玉米品質進行分析,如淀粉含量、蛋白質含量、糖分含量和硬度等。

3.2 測定指標與方法

3.2.1 玉米產量

隨機取若干個樣方,在試驗區(qū)內隨機布置若干個樣方,樣方的大小通常為3 m×3 m或4 m×4 m。將每個樣方內收割下來的玉米放在稱上進行稱重,得到每個樣方的玉米重量。將每個樣方的玉米重量加總,并將總重量除以樣方面積,即可得到單位面積內的玉米產量。

3.2.2 玉米品質

1)淀粉含量。基于酶解反應的方法測定。

2)蛋白質含量。采用經典的Kjeldahl法測定。Kjeldahl法是通過將樣品加入硫酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀混合液中,在加熱作用下將樣品中的有機氮轉化為銨離子,再將銨離子通過蒸餾、滴定等步驟計算出樣品中的總氮含量,再根據氮與蛋白質含量的比例計算出蛋白質含量。

3.3 數據處理

在田間試驗中,為了減小誤差和提高實驗的可靠性,通常采用隨機區(qū)組設計和多重重復的方式進行,同時在數據分析中采用方差分析等統(tǒng)計方法進行處理,以確定不同深松機械作業(yè)參數對作物產量和品質的影響。

3.4 結果與分析

不同深度、行距和深松頻率對玉米產量的影響如表1所示,結果表明,每種參數下分別進行了兩次實驗,并統(tǒng)計出平均產量。實驗結果表明,深度、行距和深松頻率對玉米產量都有顯著影響。其中,深松深度為30 cm和播種行距為70 cm時,產量最高,分別為9 060 kg/hm2和9 630 kg/hm2。同時,深松頻率為3 年/次時,產量也有顯著提高,為9 210 kg/hm2。這說明在深松機械作業(yè)中,適當的深松深度、播種行距和深松頻率可以顯著提高玉米產量。

表1 玉米深松機械作業(yè)參數對玉米產量的影響

不同深松深度、播種行距和深松頻率對玉米品質的影響如表2所示,根據實驗結果可以看出,不同的深度、行距和深松頻率對玉米淀粉含量和蛋白質含量均有一定的影響。其中,深度為30 cm時,深松頻率為3次/年時的玉米淀粉含量和蛋白質含量較高。

表2 玉米深松機械作業(yè)參數對玉米質量的影響

4 結論與展望

根據本文的分析,深松機械作業(yè)參數對玉米產量、品質具有顯著影響。適當的深度、行距和深松頻率可以提高土壤通氣性和保水能力,促進玉米的生長和發(fā)育,從而提高玉米的產量和品質。同時,深松機械作業(yè)也會對土壤理化性質產生影響,對土壤進行適當的改良有助于提高玉米產量和品質。

在未來的研究中,可以進一步探究深松機械作業(yè)參數與作物生長和發(fā)育的關系,尋找更加適合玉米生長的深松機械作業(yè)參數。同時,可以結合植物生長調節(jié)劑等技術手段,進一步提高玉米產量和品質,為玉米生產提供更加可靠的技術支持。