

農業現代化背景下,為提高玉米栽培與收獲機械化的農機農藝適應性,文章將基于農機作業技術,深入探究農機農藝與玉米栽培、收獲的關系,提出相應的優化對策,解決玉米生產中存在的問題。通過對氣候、土壤與種植技術條件的分析,對影響農機農藝的因素進行分析,充分利用前沿科技成果,促進農機與農藝相結合,推動玉米機械化生產,促進玉米生產的提質增效。
一、玉米栽培與收獲機械化的必要性
玉米作為我國第二大糧食作物,有著較大的種植面積和可觀的產量。加快推進玉米栽培與收獲的機械化,是玉米作物種植發展的必然路徑,順應經濟社會發展要求。首先,有利于豐富栽培種植模式,提高玉米產量。由于緯度不同,我國玉米的栽培模式存在差異。利用機械化農機農藝技術,能夠充分釋放玉米種植區的生產潛力。通過先進技術與機械設備,實現高質量種植,減少手工作業的開展,通過農機作業技術進行機械化生產,玉米栽培與收獲效率更高,產量得到顯著提升。對此,先進的農機作業技術為玉米栽培、收獲賦能,推動栽培收獲模式的更新,促進玉米種植經濟的發展。其次,有利于完善玉米機械化技術模式,促進農機作業技術運行機制的形成。自新世紀以來,我國農業科研機構加快研究機械化技術,并將其應用到實際生產與收獲中。通過具體科研項目的實施,不斷總結科技成果,實現玉米機械化生產技術模式的完善,促進玉米標準化種植體系的形成,為農機作業技術運行提供保障。
二、玉米栽培與收獲機械化的特點
玉米栽培與收獲機械化的影響因素較多,特點鮮明。首先,相較于傳統的人工栽培,玉米栽培機械化提高了品種篩選的效率與品質。我國玉米品種較為豐富,適應多氣候與多土壤條件。例如,栽培人員利用機械化手段,對玉米品種進行選擇。并通過育種與改良技術,提高玉米品種的適應性,根據當地栽培條件,合理選擇早熟、中熟、晚熟的玉米品種,發揮玉米栽培機械化的優勢。另外,玉米栽培機械化有效解決農戶的需求,提高玉米栽培產量,促進玉米種植經濟的發展。其次,玉米栽培與收獲的機械化水平較高,能夠通過先進的農機作業技術,有效減輕農戶的勞動強度,釋放人工勞動力,提高玉米栽培種植的效率。同時,機械化收獲提高了玉米的收獲效率,減少玉米作物的浪費,增強農機農藝的適應性。最后,玉米栽培與收獲機械化具有較強的正外部效應。通過先進技術提高玉米行業經濟利潤,從而帶動玉米深加工、食品、醫藥行業發展,形成多元化的玉米產業鏈。
三、基于農機農藝相適應的玉米栽培與收獲機械化技術
1、玉米機械化栽培技術
(1)玉米品種篩選
在掌握玉米種植地所在區域氣候特點、光照條件、地形地勢等方面情況的基礎上,優選滿足后期玉米收獲機械化要求的玉米品種,且所選玉米品種也要具備良好的耐旱性、抗病性以及抗倒伏性,既能減少玉米生長期間病蟲害發生,又能實現玉米高產高效栽培。
(2)整地處理
地勢平坦、排水條件良好以及保水保肥能力較強的種植地,是實現玉米生產全程機械化栽培的前提,在確定玉米種植地后,要進一步確認該地塊所種植的農作物類型,合理選用輪作方式,有利于提高玉米產量和品質。針對玉米種植地整地處理,可以結合實際情況,選擇以下機械化整地技術:
①機械滅茬技術。播種前,需要妥善處理前茬秸稈,根據種植地具體情況,選擇合適的機械化設備,如旋耕機、秸稈粉碎機等,保證機械滅茬效果同時,又能將田間所殘留的秸稈有效清除,以便后續玉米播種工作高效開展。相較于傳統前茬秸稈處理方式,機械滅茬技術除了可以提高殘留秸稈清除效果以外,又能起到減少后期玉米病蟲害發生的作用,并為玉米健康生長發育提供一個良好的土壤環境。
②聯合整地技術。該項整地技術主要是借助機械化設備優勢,對玉米殘茬進行處理同時,并在土壤層融入殘茬中所含有的有機質,起到調節土壤酸堿值的作用。開展聯合整地工作時,要注重留茬高度控制,將田間殘茬高度控制在要求范圍內,有利于增強土壤通氣性,以及提升保水保墑能力,營造良好的玉米生長發育環境。若無特殊要求,殘茬高度不得超過18cm。整地時,也要確定種植地土壤的含水量,依據玉米高產栽培技術要求,將土壤含水量控制在20%以內,既能保證聯合整地成效,又能為后期玉米生長發育提供充足水分。例如,針對土壤含水量未低于20%的地塊,可以采取局部深松整地技術,使土壤保持良好透氣性,同時又能避免破壞土壤原有結構。
(3)機械化播種
隨著科學技術水平不斷提升,玉米播種機類型也愈加多樣化,其中單粒精量點播機、多粒筒播機、氣吸式點播機等均是目前玉米栽培種植過程中較為常用的播種機械設備,為保證玉米播種效果,應在播種前,綜合考慮種植地實際情況,并分析影響機械化播種效率和質量的各方面因素,如播種精度、速度、播幅寬度等,在此基礎上合理選擇播種機械化設備。以氣吸式播種機為例,其滿足全過程高效化、精準化播種需求,為農戶控制玉米播種精度以及保證田間玉米種植均勻分布提供了便利。一般情況下,待整地結束后,即可選擇在4月底開展機械化播種工作,并在正式播種前,選擇某地塊進行機械試播,目的是確定最佳機械化播種參數,同時檢驗所選設備性能是否滿足機械化播種要求。在機械試播期間,依據玉米品種的生長特性,以及后期機械化收獲要求,明確播種密度、播種量以及播種深度等技術參數,實現科學播種。通常機械播種行距最大不得超過60cm;株距控制在25cm以內。以每畝4000-4500株的保苗量為標準,合理把控機械播種量,保障玉米產量同時,又能將機械化播種優勢充分發揮,減少勞動力投入。
(4)基于玉米栽培與收獲機械化的田間管理技術
①需要在玉米出苗期做好田間巡視工作,以便實時掌握種植地出苗情況,并在播種7d后,遵循逐行逐穴檢查原則,確定田間玉米苗生長勢,并記錄出苗數量、高度等信息,及時對出苗率較低的地塊采取補種措施,以保障玉米產量。針對部分缺苗嚴重地塊的處理,按照技術要求的播種深度、株距進行補種,可以采取幼苗移栽等補種方式,并在田間補種作業完成后,及時進行灌溉,為玉米苗生長發育提供所需水分,同時達到加快幼苗生長和保證補種后玉米苗成活率的效果。
②間苗處理。間苗是玉米出苗后一項極為重要的田間管理工作,結合種植地玉米苗生長情況以及種植密度,保留壯苗同時,將弱苗、病苗去除。當玉米苗葉片數量達到3-4片時,即可開展玉米間苗工作,確保田間玉米苗整體生長勢良好,在一定程度上也能有效降低各種病蟲害發生幾率。
③機械化追肥技術。開展機械化追肥作業前,需要確認當前種植地土壤肥力情況,目的是判斷土壤肥力是否滿足玉米株苗生長發育所需養分供給要求。如表1所示,可以依據土壤肥力判斷標準,確定土壤肥力等級,在此基礎上調整和完善機械化追肥方式,實現精準施加肥料,既能保證各種肥料利用率,又能促進玉米產量進一步提高。
2、玉米收獲機械化技術
面積大、分布廣以及種植方式多樣化等是我國玉米種植產業明顯的基本特征,其中平播、壟播、溝播等均為目前較為常見的玉米種植方式,種植方式不同,對玉米種植行距要求也有著明顯差異,同時也是影響玉米收獲機械化技術應用效果和多樣化發展的關鍵因素。玉米收獲機械化技術,主要涉及以下幾個方面:
(1)穗莖兼收型技術。該項技術在玉米機械化收獲中應用,是借助專用的玉米聯合收獲機,實現同時收獲果穗與莖稈,不僅明顯提高了玉米收獲作業效率,在一定程度上也有效彌補了傳統玉米收獲方式所存在的莖稈回收率不高等問題,充分滿足農業可持續發展對玉米莖稈回收再利用的要求。其中玉米收割臺是與穗莖兼收型技術相配套玉米聯合收獲機的關鍵裝置,為提高玉米果穗及莖稈質量,該裝置結構也在不斷改進和優化。
例如,玉米收割臺+莖稈切碎裝置。將莖稈切碎及拋送裝置與常規玉米收獲機相結合,即可同步實施玉米果穗與莖稈回收作業。例如,自走式4行玉米穗莖兼收機,該類型收獲機的割臺切碎滾筒處選用了45把切碎刀片,極大地提高了切碎效率,同時也便于靈活、精準地控制玉米莖稈切碎長度,可將莖稈切碎長度控制在25mm以內,滿足養殖業對特定玉米秸稈長度要求。通常情況下,均是在割臺輸送攪龍同軸外側安裝拋送裝置;或者根據田間玉米收獲條件,在割臺側后方部位安裝拋送裝置。又如立(輥)式玉米聯合收獲機,該類型收獲機明顯特點是未配置玉米莖稈切碎裝置,主要是利用位于機架前方的莖稈鍘切裝置收獲玉米莖稈,并與收割臺摘穗輥組相互配合,實現玉米果穗與莖稈同時收獲。
(2)果穗收獲與秸稈還田型技術。與該項技術相配套的玉米收獲機,其摘穗結構以板式或縱臥(輥)式為主,可以在收獲玉米果穗同時,利用該機具中部所安裝的粉碎還田裝置,將粉碎后的玉米秸稈進行打捆回收處理。該項技術應用,不僅可以更好地解決秸稈離田、秸稈焚燒等難題,又能促進玉米秸稈綜合利用。
四、提升玉米栽培與收獲機械化水平的有效措施
1、科學規劃種植工作
結合玉米品種的差異,做好規劃設計工作,對玉米栽培、收獲機械化的內容進行調整,提高農機農藝的適應性。首先,明確農業科技工藝的重要地位,加強農業科技引領,對玉米種植的相關數據進行調整,提高品種選擇與規劃種植的效率。農業種植期間,農機作業人員提前作出規劃,根據農藝要求,對一次性玉米栽培的行數進行設計,使用計算機展開計算,提高計算的精準度。通過對收獲行數的數據處理,為規劃設計工作提供數據支撐。并對玉米種植品種進行選擇,合理計算栽培密度,對地形條件加以優化,促進種植技術水平的提高。另外,基于玉米栽培機械化要求,對玉米進行播種設計。利用先進農機設備進行機械化播種,科學控制播種的行距,將栽培、播種的密度控制在合理范圍內。并加強對各類資源的利用,通過間套作的形式優化,促進栽培,收獲機械化水平的提高。其次,合理選擇栽培、收獲方式,將先進機械化農藝融入到規劃設計中,提高規劃設計方案的可行性,促進農藝農機適應性水平的提高。例如,通過對農藝的創新,提高對土壤、光、熱資源的利用率,將其納入到規劃種植方案中。并增加農機的剝皮與脫粒功能,減少人工參與,解放人力勞動。先進的農機與高標準的農藝相結合,使機械收獲寬度與種植行距相適應。通過調查統計,玉米栽培、收獲機械設備,能夠將行距偏差控制在5cm以內,機械化栽培與收獲的效率提高,玉米種植的科學性得到顯著提升。最后,加強對規劃設計方案的檢驗。以玉米植株的倒伏率為指標,客觀分析玉米栽培與收獲機械化中農機農藝的適應性。通過調查,發現機械化收獲玉米的植株倒伏率在5%以內,符合誤差標準,規劃種植方案得到有效利用。
2、機械調整壟作模式
(1)間作調整
首先,基于玉米栽培、種植的條件,對玉米行距范圍進行調整。結合農藝要求,將玉米行距控制在300-900mm以內,提高機械化收獲的適應性,促進農機農藝適應水平的提高。例如,農機作業者操控玉米聯合收,對種植區域的玉米進行收獲。根據玉米早熟、晚熟品種的差異,對1行、2行玉米進行機械化收獲。在此過程中,需要避免壟作差距較大的問題,通過對行距范圍的控制,將玉米間作行距控制在400-1600mm以內,實現對玉米種植行距的調整,促進機械化收獲水平的提高。另外,結合間作要求,選擇行懸掛式與自走式玉米聯合收,不斷調整壟作模式,加強對留茬高度的處理,保證機械化生產符合要求,促進壟作運行模式的提高。其次,技術人員運用動力部分的后輪,對外緣寬度進行處理,保證帶狀間作玉米的寬度大于后輪,滿足植株高度設計要求。例如,在實際玉米間作中,技術人員通過農機進行機械化收獲,將收獲的行距控制在650-750之間,使種植范圍得到持續擴大,滿足設計要求,促進間作種植模式適應性水平的提高,發揮機械調整的作用。最后,對玉米種植的行數進行監督,通過科學的調整,提升玉米種植的適應性,發揮農機農藝協調的優勢。
(2)套作調整
套作調整的思路主要是實現玉米套作與機械化栽培、收獲相適應,發揮農機與農藝的優勢,促進玉米種植產量的提高。首先,科學選擇套作的物種,根據套作要求科學配置設備,采用650-750mm的等行距進行栽培、種植,做好機械化生產與監督。例如,農機操作者按照要求進行生產,不斷調整大小壟的間距,將間距設計為900mm、1200mm,提高規格的設計質量。同時,做好后輪行走寬度的設計,通過平面控制的方式,實現農業工藝的運用。技術人員明確工藝標準,對農藝進行引導,發揮其作用。其次,啟動試點種植項目,通過對套作規范的明確,持續提高農機與農藝的應用質量。例如,鼓勵開展試點規范化作業,通過頻繁的技術交流,構建規范化與標準化技術體系。技術人員持續關注機械與設備的使用情況,形成科學的工藝體系,實現玉米生產種植的機械化,改善農機農藝適應性問題。最后,對改善情況進行檢測,針對不足之處作出調整,有效發揮玉米套作模式的價值。
3、優化收獲技術參數
為提高玉米收獲機的運行水平,對技術參數進行優化,促進玉米栽培與收獲機械化水平的提高,使農機農藝適應性更高。首先,結合不同的玉米收獲機機型,落實科研項目主要機型的技術指標,實現技術參數優化。例如,3行懸掛式玉米收獲機,技術人員將割臺幅寬設計為2160mm,割道中心距設置為750mm,適應玉米行距保持在500-800mm之間。同時,確保摘穗高度在400mm以上,保證后輪距外緣寬度1850mm,后輪中心寬與前輪中心寬分別為1480mm,1380mm,滿足收獲機運行要求,提高農機作業的穩定性。農機作業人員對收獲機工作寬幅進行調查,發現優化后的玉米收獲機工作寬幅達到1800mm,滿足農藝與農機的適應性要求,調整方案的可行性得到驗證。其次,隨著玉米栽培與收獲機械化水平的提高,農機農藝的適應性無法滿足農戶的需求,玉米收獲機機型更新速率較快,性能也在持續優化,需要保持技術參數優化的速度,使用玉米收獲技術與農機農藝的需求。如我地區為提高玉米栽培與收獲產量,采用玉米與其他谷物聯合收獲的形式進行機械化生產。對此,通過對玉米聯合收機械化程度的調查,持續提高玉米種植模式的使用能力。對割臺的高度參數進行調整,從而提高農機作業行距的適應參數。最后,在玉米收獲機市場啟動下,對農機參數優化與農藝結合情況作出分析,采取科學的結合策略,解決農機農藝融合發展的技術難題。例如,通過持續優化農機性能參數,調整農藝參數,達到玉米收獲機械化的目標,促進玉米栽培與收獲產量的提高,滿足農業發展要求。
4、做好烘干設備維修養護工作
加快烘干設備與知識的普及是農機農藝適應性提高的有效途徑。首先,烘干設備屬于農機,長期的使用難免會出現問題。對此,需要定期添加潤滑劑,做好日常保養,提高烘干設備的質量。農機設備維護中,需要使用農藝技術,對此,烘干設備的普及促進了農機農藝適應性的提升。例如,通過潤滑劑的使用,有效降低農機外界因素的影響。潤滑油會緩解農機磨損問題的嚴重程度,通過定期的潤滑檢查,提高日常管理與設備保養的水平。技術人員對農機設備磨損位置進行處理,涂抹大量的潤滑油,提高潤滑水平,營造良好的潤滑環境,促進玉米機械化生產水平的提高。其次,玉米機械化生產中,使用烘干設備對玉米粒進行脫水處理。處理后的玉米產量與品質得到提高,農戶不會受到天氣與時間的影響,提高玉米收割的產量。同時,運用農藝技術優化烘干服務,增加農戶投資,減少資金的負擔,提高烘干設備購買與維護水平。通過一定的資金與技術支持,烘干設備的普及程度提高,農戶能夠廣泛使用烘干設備進行農業生產。玉米栽培與收獲機械化水平提高,農業實現可持續發展。另外,農業部門聯合相關機構,對技術人員進行培訓,通過補貼的發放,促進農業生產效率的提高,玉米生產機械化水平得到顯著改善。最后,加強對烘干設備、農機知識的宣傳,做好知識普及工作,提升玉米收獲適應性與可靠性,促進農機農藝的協調發展。技術人員根據農機要求選擇農藝,持續提高玉米收獲機的穩定性,優化烘干設備性能,提高玉米作物產量。
綜上所述,文章通過對玉米栽培與收獲機械化的必要性進行分析,為農機農藝適應性調整提供理論支撐。基于玉米栽培與收獲機械化的農機農藝適應性現狀,提出相應的調整策略,通過優化收獲技術參數、科學規劃、統籌設計等方式提高農機農藝的適應性,促進玉米栽培、收獲水平的提高,推動玉米種植行業機械化轉型與發展。
(作者單位:122637遼寧省朝陽市龍城區聯合鎮人民政府)