農(nóng)機農(nóng)藝融合視域下魯中地區(qū)夏玉米單產(chǎn)提升措施探討

2024年中央一號文件明確提出，為確保國家糧食安全，要穩(wěn)定糧食播種面積，把糧食增產(chǎn)的重心放到大面積提高單產(chǎn)上。本文以農(nóng)機農(nóng)藝融合為切入點，針對魯中地區(qū)夏玉米生產(chǎn)特點，探討了其從播種到收獲全過程生產(chǎn)下單產(chǎn)提升的一系列措施。

一、播種

（一）套播

魯中地區(qū)緯度高，套播是應(yīng)對光照不足的有效手段，應(yīng)用廣泛，一般在小麥收獲前 7～10 天進行，多借助小型單行播種機具完成。套播機具重量輕，播后鎮(zhèn)壓功能相對薄弱，影響出苗率；加之前茬小麥目前普遍采取機收收獲，機收時容易損傷已經(jīng)出土的玉米幼苗;另外，前茬小麥機收產(chǎn)生的秸稈，一般直接拋灑覆蓋在地面，對玉米幼苗正常生長產(chǎn)生影響。種種原因疊加，造成套播漏苗、傷苗、苗弱、苗不齊問題突出，不利于單產(chǎn)提升。可采取以下應(yīng)對措施：一是利用專用單行鎮(zhèn)壓機具，在套播后及時進行鎮(zhèn)壓作業(yè)，以利播后種子與土壤接觸緊密和保墑，提高種子發(fā)芽出苗率；二是前茬小麥機收時，選用能對小麥秸稈進行有效切碎和拋灑的收獲機具，并提醒機手提前調(diào)整好機具割臺離地間隙；三是套播機具一般為定株距單行精密播種，根據(jù)預期栽植密度，以實際播種密度大于1.1倍預期栽植密度為基準，選用栽植株距適宜的機具，以補償漏苗、傷苗造成的影響。

（二）直播

直播是在前茬小麥收獲后不經(jīng)土壤翻耕及時跟進作業(yè)。由于此時大田平整障礙少，采用機械化作業(yè)，可有效縮短播種時間，充分利用光照積溫，有利于提高單產(chǎn)。直播與套播相比，具有顯著優(yōu)勢，不但方便采用寬窄行相間播種模式增加播種密度，單產(chǎn)提升效果明顯，而且由于機械化播種播期縮短，又無套播出苗后兩側(cè)小麥的侵奪壓迫，也無套播的機械損傷，播后出苗齊整。盡管有優(yōu)勢，農(nóng)藝上，直播要求也相對嚴苛，主要表現(xiàn)在：由于播種期晚，苗期高溫條件下生長快速，對水肥的需求相對也高；另外，直播面臨前茬小麥收獲后殘茬、秸稈等地表殘余物影響播種質(zhì)量問題。直播選用的播種機，應(yīng)優(yōu)先具備以下功能：一是開溝破土能力強，可實現(xiàn)免耕精播；二是清茬和地表殘余物防纏繞功能；三是種肥同播功能；四是具有強力鎮(zhèn)壓功能，免耕播種開溝器開溝后及時回土能力相對較弱，覆土前和覆土中地表殘余物容易卷人溝槽，造成種子覆土后的空間懸浮，影響出苗率；五是掛載播種機具的拖拉機配備北斗導航功能，在播種作業(yè)時，通過合理的路徑規(guī)劃實現(xiàn)相鄰作業(yè)面有效無隙銜接，有效播種面積可提高 3% 以上，利于單產(chǎn)提升。

二、田間管理

（一）灌溉

目前，魯中地區(qū)夏玉米灌溉有以下幾種方式。

1.泵站地面灌溉。即傳統(tǒng)的利用泵站提升水源地水源，再通過多年建設(shè)基本形成的灌渠網(wǎng)絡(luò)，把灌水輸送到大田長畦灌溉開口，進行長畦漫灌。泵站地面灌溉經(jīng)濟、簡便、實用、功效顯著，對水源地要求簡單，取水方便，灌溉覆蓋區(qū)域大，至今在北部平原河渠廣布區(qū)域仍得到廣泛應(yīng)用，但用水量偏大，水資源浪費嚴重。可以采取短畦、窄畦、利用地面平整機械平整地面、灌渠網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造等措施加以改善，以提高灌水利用率和均勻度。泵站地面灌溉所需的泵站供水充足，性能穩(wěn)定高效，建設(shè)購置泵站時主要關(guān)注泵站流量指標是否與灌溉區(qū)域面積相匹配。

2.機井地面灌溉。多利用潛水電泵提取農(nóng)用灌溉機井井水，再通過輸送軟管，把水輸送到大田長畦進行漫灌，不需要灌溉溝渠輸水，比泵站地面灌溉具有明顯節(jié)水優(yōu)勢。因為農(nóng)用機井井管口徑一般在 140～500mm 區(qū)間，出水量不大，每口機井灌溉覆蓋區(qū)域較小，大區(qū)域推廣使用機井地面灌溉，需要建設(shè)機井網(wǎng)絡(luò)與之配套。由于國家和地方對農(nóng)業(yè)扶持力度加大和對高標準農(nóng)田建設(shè)的重視，桓臺、臨淄等一些北部平原區(qū)域，機井網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)初步建成，機井地面灌溉在這些地區(qū)應(yīng)用廣泛，發(fā)揮著重要作用。機井地面灌溉所需的潛水電泵，供水充足，性能穩(wěn)定高效，但由于工作環(huán)境在水下，故障率較泵站高，維護保養(yǎng)成本高。除了耐腐蝕性能、漏電保護等級等因素，潛水電泵選用還要關(guān)注其說明書標定的所需最小井管內(nèi)徑與機井井管口徑匹配、額定流量與機井出水量匹配、額定揚程與機并井深匹配等技術(shù)問題。

3.噴灌灌溉。地面灌溉的升級版本，即把潛水電泵提取的機井井水或固定泵站、移動泵站提升的水源地水源，輸送給噴灌機進行噴灌。主流大中型噴灌機主要有中心支軸式、平移式、絞盤式三種方式。

大型的中心支軸式和平移式噴灌機，效率高、灌溉質(zhì)量好、不破壞土攘、不損傷植株，可適用于夏玉米生長全過程灌溉作業(yè)，但需要建設(shè)專用移動道路、導軌等配套設(shè)施，不能轉(zhuǎn)場作業(yè)。因投資大，效益費用比低，魯中地區(qū)除少數(shù)較大規(guī)模育種公司和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)公司，其他生產(chǎn)用戶很少使用。這兩種大型噴灌設(shè)備，在像中東這種嚴重干旱缺水而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)又有政府資金大力支持的國家和地區(qū)，有其推廣使用的意義和價值。在魯中地區(qū)，灌溉作為自然降雨不足時人工干預手段和補充，其現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式示范性優(yōu)于其實用性。為充分利用現(xiàn)有或可能增加的此類大型噴灌設(shè)備，可在其設(shè)備機械框架基礎(chǔ)上，開發(fā)增加噴藥、施水肥模塊，以拓展其功能和效用，提高設(shè)備的效益費用比。

4.微灌（滴灌、微噴）灌溉。利用成套微灌設(shè)備進行灌溉，可方便實時調(diào)整灌溉時機和灌量，實現(xiàn)動態(tài)灌溉。

近年來，魯中地區(qū)微灌灌溉推廣示范力度加大，尤其在機井網(wǎng)絡(luò)建成地區(qū)，擴大了夏玉米微灌灌溉應(yīng)用面積。由于微灌灌溉在節(jié)水灌溉、有效適時灌溉、夏玉米全生長過程灌溉、水肥一體化灌溉等方面優(yōu)勢明顯，是微灌灌溉區(qū)域夏玉米單產(chǎn)提升的一種有效保障手段，影響其大面積推廣應(yīng)用的主要問題在于成本的控制。對于種地以產(chǎn)出收益為著眼點的農(nóng)業(yè)合作社、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)公司和種植大戶來說，微灌灌溉效益費用比至少大于1.0，才會有積極性采用。而微灌灌溉，除了要購置微灌主體泵站機組，增加運行維護成本，還要每季承擔干支輸送管路以及末端執(zhí)行滴頭噴頭等易損易耗品的購置和更新費用，以及每季用工量大的管路鋪設(shè)回收人力成本費用。種種費用的疊加造成產(chǎn)出與投入并不成正比增加，從而造成魯中地區(qū)夏玉米微灌灌溉應(yīng)用面積并未大面積推廣應(yīng)用。應(yīng)對措施：一方面，需要供貨廠家對主體泵站機組和末端噴頭進行性能優(yōu)化提升，對干支輸送管網(wǎng)布局方案優(yōu)化開展積極技術(shù)研究，以降低用戶初始購置成本和易損易耗品更新成本，降低灌溉費用；另一方面，相關(guān)職能部門要根據(jù)當?shù)氐乩怼夂颉⑺础⒐喔取⒔?jīng)濟發(fā)展等實際條件，組織開展涵蓋灌溉效果、設(shè)備使用效能、成本、用工量、單產(chǎn)提升量等方面的微灌灌溉綜合評估，制定相應(yīng)策略，并支持區(qū)域土壤情檢測預報技術(shù)體系的配套，以指導當?shù)匚⒐喙喔润w系建設(shè)。

（二）施肥

莊稼是一朵花，全靠肥當家。隨著對化肥過量施用、連年施用帶來的耕地污染、耕地板結(jié)、促單產(chǎn)提升效果降低等問題的認識和農(nóng)家肥（有機肥）在改良耕地土壤、持續(xù)增加耕地地力方面的巨大優(yōu)勢，積極宣傳推廣農(nóng)家肥（有機肥）的施用，對夏玉米的單產(chǎn)持續(xù)提升、降低生產(chǎn)成本意義重大。大面積推廣施用農(nóng)家肥（有機肥），可從以下措施入手。

1.廣拓肥源。一方面，由于農(nóng)村生活方式的快速轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)個體或集體農(nóng)戶為主體生產(chǎn)的農(nóng)家肥日益減少，而隨著農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)興起，產(chǎn)生的大量可做農(nóng)家肥（有機肥）的廢棄物，卻沒有得到有效處理和利用；另一方面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的大量作物秸稈枝蔓、樹木枝條沒有得到充分利用；再一方面，快速擴張城市的日常運行，也產(chǎn)生了大量可做農(nóng)家肥（有機肥）的廢棄物。建立以以上廢棄物為主要原料的專門的規(guī)范的工廠生產(chǎn)農(nóng)家肥（有機肥），可拓展肥源。

2.拓展農(nóng)家肥（有機肥）施肥機具的類型種類和施肥方式。農(nóng)家肥（有機肥）分固態(tài)、液態(tài)兩種，施肥方式有地面拋灑（噴灑）深施兩種。肥源問題緩解后，農(nóng)家肥（有機肥）大面積推廣使用的關(guān)鍵，是適宜眾多單個農(nóng)業(yè)大戶、單個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)公司使用、適宜多種肥料形態(tài)、適宜多種施肥方式的系列農(nóng)家肥（有機肥）施肥機具和配套機具的大力研制開發(fā)和充足的市場供應(yīng)。

（三）病蟲草害防治

魯中地區(qū)夏玉米，需要在3～7展葉期進行化學除草、化學防控藥劑噴灑作業(yè)，在9展葉以后的花粒期，視情況進行病蟲害防治藥劑噴灑作業(yè)，所用噴灑機具多為簡易背負式自帶動力噴霧機、小型移動泵站式人工噴灑噴霧機，以及少量高地隙專用自走式噴霧機具。這些傳統(tǒng)噴霧機，通過噴頭對施壓藥劑霧化后進行噴灑作業(yè)，施藥精準度低，施藥量難以控制，用藥量大，藥劑浪費嚴重，從技術(shù)層面繼續(xù)優(yōu)化提升其噴灑性能效果不明顯，應(yīng)從便于操作助力操作方面加以優(yōu)化改進，以助力提高噴灑效果。選用人工作業(yè)噴霧機，不宜盲自注重噴施流量和噴施效率，應(yīng)選用與人工作業(yè)速度相匹配的型號。選用自走式噴霧機具，應(yīng)選用噴施流量可調(diào)節(jié)的機型，以適應(yīng)夏玉米的不同長勢形態(tài)。

魯中地區(qū)夏玉米栽植密度高，在9片葉以后的花粒期，郁閉情況突出，在開辟有絞盤式噴灌機作業(yè)通道的地塊，藥劑噴灑作業(yè)可選用果園生產(chǎn)經(jīng)常使用的移動式風送噴霧機，以提高噴灑效果。風送噴霧機通過壓縮鼓動空氣流霧化吹送藥劑進行噴灑作業(yè)，氣流射程高，穿透率強，覆蓋區(qū)域大，因霧滴小而均勻，可明顯改善霧滴在植株冠層中沉積分布的均勻性，在作業(yè)效率和降低用藥量方面，比普通管道噴灑優(yōu)勢明顯。

（四）中耕

夏玉米生長過程中，以物理方式除草、松土、培土為目的的中耕作業(yè)，是田間管理的重要環(huán)節(jié)。魯中地區(qū)夏玉米生產(chǎn)，由于現(xiàn)代化水平相對較高，單產(chǎn)穩(wěn)定且維持在相對較高水平，也導致存在對中耕重視不足問題，尤其是眾多農(nóng)業(yè)大戶和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)公司。究其原因，一方面，中耕機械生產(chǎn)廠家大多規(guī)模小，機具種類不足、制式不一，適用性差，可選性差，且性能質(zhì)量參差不齊，影響了選購積極性；另一方面，中耕機具多是小型機具，功能單一，作業(yè)效率低，加上操作人工費用，作業(yè)成本相對偏高，作業(yè)效果卻隱性滯后，導致認知度不高。其實，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開精耕細作，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也離不開精耕細作。日本、韓國這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化程度高的國家，就注重精耕細作，注重中耕，注重中耕機具的研發(fā)和生產(chǎn)，中耕機具種類繁多，性能先進，應(yīng)用范圍很廣。積極引進國外先進中耕機具，相關(guān)研究單位和廠家積極研究開發(fā)先進適用的中耕機具投入市場，可促進對中耕的重視，讓傳統(tǒng)中耕模式融人現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，發(fā)揮新作用，促進單產(chǎn)提升。

三、收獲

早在2000年前后，魯中地區(qū)夏玉米收獲就開始積極推廣應(yīng)用機收作業(yè)。目前，機具保有量大、性能相對先進，大田夏玉米收獲基本實現(xiàn)機械化。收獲階段，促進單產(chǎn)提升的因素主要在于有效減損，可采取以下措施。一是適時收獲。與夏玉米播種窗口期短相較，收獲窗口期相對較長，又加上機收效率高，有機具保有量做保障，要盡量避免提前搶收，待玉米籽粒乳線消失、黑層出現(xiàn)生理完全成熟后再收獲，充分利用收獲前有效日照積溫，提高單產(chǎn)。二是加強機手培訓。收獲機具體積龐大，轉(zhuǎn)彎半徑大，視野有局限，加之操作復雜，機手往往會為了提高效率粗放操作，造成壓倒植株漏收果穗。加強機手減損操作培訓和減損意識培養(yǎng)，可以有效降低收獲的機械損耗。

（作者單位：高光明，淄博市農(nóng)業(yè)機械研究所；楊平，淄博市農(nóng)業(yè)科學研究院）