浅谈玉米全程机械化生产技术模式
2022-11-22董如胜
董如胜
浅谈玉米全程机械化生产技术模式
董如胜
(山东省菏泽市鄄城县农业农村局山东菏泽274600)
在农业生产体系内,玉米发挥的作用至关重要,为了顺应农业的发展形势,应密切联系国家的需求,推广应用农业机械化生产技术,建立从播种到收获的全程机械化技术模式,从而增加玉米产量,改善玉米品质。文章通过分析玉米机械化生产的发展现状,探究玉米全程机械化生产过程,结合玉米全程机械化生产要点,提出玉米全程机械化生产未来发展方向,以实现玉米全程机械化生产技术的合理应用,促进农民创收。
玉米栽培;全程机械化;高产栽培技术
玉米是我国重要的粮食作物,随着我国城市建设速度日益加快,大量农业劳动力转移至非农业方向,农村劳动力不足的问题日益严重,因此,应用玉米全程机械化生产技术具有一定现实意义。
玉米全程机械化生产技术是指应用机械化技术完成玉米从播种到收获的全部作业,即利用农机装备完成耕整、施肥、中耕除草、收割脱粒等作业流程。在玉米种植全过程应用高产栽培机械化技术,不仅能帮助农民减轻劳动强度,还能减少甚至避免自然灾害带来的影响,保证玉米生产的产量和质量。
1 玉米机械化生产现状
鄄城县位于山东省的西南部,地势平坦,主要粮食作物为小麦和玉米,玉米是鄄城县第二大粮食作物,年种植面积4.67万hm2,玉米栽培机械化程度极高,已超过85%[1]。在推行家庭联产承包制度以后,农民逐渐形成自主意识,根据自己的意愿种植农作物。近年来,虽然鄄城县积极推广玉米机械化生产技术,但在实际应用过程中,无法避免农机装备结构不合理的问题。农机的自主创新能力偏低,缺少价格低廉、性能稳定、优质的新农机产品,特别是无法结合本地区玉米栽培的特点使用农机产品。鄄城县玉米机械化生产受到限制的一个关键因素是当地种植玉米的土地比较分散,不同农户也采取了不同的种植模式。这也是当地玉米难以实现集中生产和收获,以及农机设备生产效率受到制约的原因之一。因经济效益不足和作业效率不高,农民不愿购买和应用农机设备,一定程度影响了当地农业机械化生产的发展。
2 玉米全程机械化生产实践
2.1 全程机械化生产技术
2.1.1 玉米机械化免耕施肥直播技术
小麦收获后,直接应用玉米免耕播种机实施播种,以机械化生产技术取代土壤翻耕作业,一次性连续实施开沟、深施肥、播种、覆土、镇压等作业。应用过程中,需优先考虑耐密型玉米品种,适度增加种植密度。一般来讲,大田要求种植密度为4 000株/亩~5 000株/亩,旱地可根据实际情况每亩减少300株~500株。播前精选纯度96%、净度98%、发芽率95%的种子。播种行距通常为60cm~70 cm,最佳行距为60 cm。当土壤墒情合理时,播种深度控制在3 cm~5 cm,若在沙土和干旱地区播种,则适当增加1 cm~2 cm。施肥与种子上下垂直,一般深度为8cm~10 cm,间隔5 cm。肥料考虑使用颗粒状的复合肥,施肥标准量为10 kg/亩~20 kg/亩。为节省工时,还可以采用缓释肥,与播种作业同时完成,省去追肥作业[2]。
2.1.2 玉米机械化联合收获技术
推广应用秸秆还田型玉米联合收获机,能一次性完成摘穗、输送、集箱、秸秆直接粉碎还田等作业。技术标准:籽粒损失率≤2%,果穗损失率≤3%,籽粒破碎率≤1%,割茬高度≤8 cm,秸秆切碎长度≤5cm。
2.2 全程机械化生产过程
2.2.1 机械翻耕前茬
翻耕前作油菜,油菜翻耕沤作底肥。以拖拉机悬挂五铧犁实施翻耕,作业深度保持在22 cm~25 cm间,耕幅保持为175 cm,机械翻耕耗时52.5 min/hm2。
2.2.2 机械撒肥
以拖拉机后置撒肥机撒肥,撒肥机容量500 kg,用拖拉机对撒肥机牵引作业,撒施宽度约10 m,施肥量为复合肥750 kg/hm2、锌肥3 kg/hm2,利用圆盘耙在大概10 cm深土层撒施肥料,机械撒肥耗时21.0 min/hm2。
2.2.3 机械耙田
撒施肥料后耙田,用拖拉机带32片牵引式液压偏置圆盘重耙,作业宽幅为270 cm。耙田过程机械与翻耕田产生大概45°行走角度,对角线方向复耙田1次,机械耙田耗时48.0 min/hm2。
2.2.4 机械旋田
耙田后,用拖拉机带旋耕机把田旋疏松,旋田作业宽幅230 cm,机械旋田耗时54.0 min/hm2。
2.2.5 机械播种
结束耕、耙、旋等作业后,以拖拉机挂玉米播种机播种,播种行距65 cm,柱距21 cm,播幅2.7 m,每幅播种4行,播种深度3 cm~5 cm,连贯实施播种、覆盖、镇压等作业。播种过程密切关注开沟器、覆土器、镇压器的运行状态,避免堵塞问题。播种量45 kg/hm2,播种密度67 500穴/hm2,机械播种耗时70.5 min/hm2。
2.2.6 机械打药
(1)封闭除草。播种后24 h内施封闭除草剂,其成分为720 g/L异丙甲草胺乳油。具体方式是把500 kg药液桶悬挂在拖拉机上,与喷枪连接持续喷雾,药剂用量1 350 g/hm2,喷枪喷雾宽度大概12 m,机械打除草剂耗时15.0 min/hm2。实行封闭除草,喷药后停止田间作业。
(2)防治病虫害。调查病虫害和田间情况,以拖拉机悬挂500 kg药液桶连接喷枪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,药剂为35%氯虫苯甲酰胺900 g/hm2;24.0 min/hm2防治大、小斑病,药剂为75%百菌清500倍稀释液+30%苯甲丙环唑3 000 mL/hm2。全生育期耗时43.5 min/hm2防治2次病虫害。
2.2.7 机械施苗肥
玉米5叶期,用多功能管理机施苗肥1次,具体为尿素120 kg/hm2、钾肥75 kg/hm2,施肥与根部距离保持15 cm,深度6 cm~7 cm。机械施肥耗时76.5 min/hm2。
2.2.8 机械收获
成熟即收获,以玉米联合收割机一次性完成收获作业,包括摘棒、脱粒、自卸、秸秆还田等。收割机割幅宽378 cm,一次同时收割6行。收获过程安排卡车,用于装籽粒。机械收割耗时105.0 min/hm2。收割机粮仓内籽粒全部装入卡车车厢,统一运输至烘干厂过磅、入仓,实行烘干作业。
2.2.9 秸秆打捆
收获后,用拖拉机带指盘式搂草机搂草,宽度设定为5 m,收拢在田间散落的秸秆,捆绑成两条,搂草耗时45.0 min/hm2。用圆捆机打捆,捡拾宽度2.35 m,得到高1.2 m、直径1.4 m的圆柱形秸秆包,置于田间。打捆25.5个/hm2,单个约重450 kg,耗时52.5 min/hm2。之后用装载机将打捆秸秆直接运输到生物质厂[3]。
3 玉米全程机械化生产要点
3.1 选择高产抗逆品种
近年来,频繁出现的恶劣天气,带来了严重的玉米成熟期病害,故选择品种时应注意以下几点:一是选择耐高温、有良好的抗倒性和抗病性的品种;二是选择后期快速脱水的品种,便于农民晾晒;三是选择中熟品种,最大程度利用该生育阶段的自然资源,进而增加产量;四是选择株型好、耐密品种,通过增加种植密度实现高产。
3.2 适期板茬直播
为保证一播全苗、苗全苗匀,应做好适期抢墒板茬直播,麦收后结合天气因素立即抢播。适时早播能减轻各种灾害带来的影响,不只较好地保护了玉米出苗,还充分发挥了自然资源,如光、温、水、肥等的优势,不断累积干物质,减轻涝害威胁。另外,部分地区会发生严重的粗缩病,应联系实际状况协调播期,错开灰飞虱高发季节,降低粗缩病的发生率。土壤墒情不充分时,播种后及时浇水。播种深度控制在5 cm~7 cm,保证一播全苗,早发高产[4]。
3.3 缓控释肥,机械化一次性施肥
对于我国玉米生产率偏低、成本较高、竞争力不足等问题,应综合把握生产过程的投入因素、劳动力和土地成本,应用玉米全过程机械化绿色高效生产技术,提高机械化水平,促使玉米生产环节实现降本增效。玉米全程机械化生产中重要的作业之一是机械化一次性施肥,为了不追肥,应做好缓控释肥作业,结合现实需求为作物释放养分,最大程度发挥肥料的作用,获得理想的肥效,从而促进增收及维持土壤养分的平衡[5]。
缓控释肥“种肥同播”机械化技术,是指播种过程以机械向土壤播入种子和缓控释肥。这项技术的优势:一是帮助农民改变传统撒施和浅施的不良习惯,有利于农民准确控制肥料;二是减轻劳动强度;三是更利于保护环境;四是节省生产成本,增加收入。该项新技术高度融合了农艺和农机,省工并达到了增效的目的。用种肥同播、种肥分离和侧位深施技术施入缓控释肥料,简化了施肥过程,压缩了成本。一般来讲,施缓控释肥省去了后期追肥环节。
3.4 绿色防控
玉米播种出苗前需喷施杀虫剂,主要对棉铃虫、灰飞虱、蚜虫和地下害虫等进行防治。一般用4.5%高效氯氰菊酯3 000倍液地面喷雾,每亩喷60 kg。
苗后进行化学除草:玉米秸秆还田技术容易残留部分小麦秸秆,会带来不同程度的影响,威胁播后苗前封闭除草的效果,因此一般采取苗后除草的方法。玉米3叶~5叶期喷洒苗后除草剂,正确使用除草剂,避免发生药害,严格控制施药量,禁止私自混合搭配药剂,常用烟嘧磺隆、莠去津等除草剂[5]。
苗期及后期虫害防治:玉米生长易遭受玉米螟、棉铃虫、二点委夜蛾、红蜘蛛等害虫迫害,可用氯氟氰颗粒剂灌心,叶面喷氯氟氰菊酯,在害虫卵期释放赤眼蜂,或利用性诱剂或杀虫灯对成虫实现诱杀。
3.5 中耕到位,完熟机收及秸秆还田
第1遍中耕的目的是通过深松防寒、增温、保墒,深度超过30 cm,深松后不会粘条,一般配置2个深松钩。整机深松钩后改装配带碎土辊,以提高保墒水平,然后进行第2遍中耕。第3遍中耕时防止压苗,尽可能多培土,加快次生根的发育,避免植株倒伏。
代表玉米籽粒生理成熟的指标有2个,一是籽粒根部剥离层组织颜色改变,形成黑层,二是籽粒乳线消失。一些地区习惯早收,多在果穗苞叶微黄时收获,玉米进入蜡熟期,与完熟期相比,千粒重只有90%,此时收获会减产10%。适度推后玉米收获期,不只农业成本不改变,还可以增加产量,晚收延后大概10 d,能使玉米增产75 kg/亩。机械收获时,早熟品种直接收获籽粒;晚熟品种收获的籽粒含水量高,在无烘干情况下,玉米收获机仅实施摘穗、集箱和秸秆还田等作业,无法直接脱离。全面应用完熟机收与秸秆还田一体化集成技术,能保证根茬破除质量,提高秸秆还田细碎率,保护果穗和籽粒的完好性。
4 关键技术与模式构建
4.1 耐密宜籽粒直收玉米品种的筛选
结合鄄城地区玉米品种耐密性不理想、收获期籽粒含水量高、机收损失率大等问题,初步实行宜机收品种筛选。结果说明,丹玉631、丹玉530、东单1331产量全部达到9 750 kg/hm2,具有较强的综合抗性,籽粒收获时含水量≥25%,籽粒破碎率1.81%~3.30%,籽粒损失率0.85%~3.88%,达到国家籽粒机收要求。
4.2 增密抗倒化控技术
结合鄄城地区玉米由降雨量大引发的植株株高和穗位偏高,抗倒性不佳的问题,可实施调节剂矮化处理。结果说明,玉米喷施调节剂后,株高无明显变化,但穗位高度受到显著影响,高密度下表现更为突出,说明喷施调节剂可有效改善植株倒伏问题。由此可知,喷施调节剂不会减少玉米产量,但能明显降低植株穗位,增强植株耐密抗倒能力。
4.3 氮肥高效利用技术
针对玉米品种郑单958,共设定6个处理,即树脂包衣尿素、脲酶抑制剂NBPT、脲酶抑制剂LIMUS、硝化抑制剂DMPP、脲甲醛肥UF、普通尿素。尿素缓控处理一次性基施,普通尿素按基肥∶拔节期=1∶2施入,施肥量N、P2O2、K2O分别是180 kg/hm2、75 kg/hm2、75 kg/hm2,分析不同缓控释剂对玉米产量的影响和氮素利用率的情况。结果表明,不同缓控释剂处理不会减少产量。由此发现,“基肥+追肥”模式无法实现增产,可采用缓释肥一次性基施。
4.4 高效种衣剂防治病虫害技术
鄄城地区阴雨多湿,容易出现严重的病虫害,可通过不同防治方法减少农药用量,节省成本,达到绿色生产的目的。采用不同类型种衣剂防治玉米田地下害虫及茎腐病,结果表明,针对玉米地下害虫,应用29%噻虫·咯·霜灵处理种子,防效超过60%,能发挥一药多效的效果。
5 玉米全程机械化生产未来发展
5.1 开发高效率多功能机械是发展方向
目前,玉米生产机械性能的持续改善,促使农民高度认可了机械作业。所以,未来玉米生产机械的发展应不断提高机械性能、作业效率,增加作业功能,开发多功能和工序的大功率玉米生产机械将是农业科技创新的关键。
5.2 农机农艺从结合到融合是历史必然
农机离开农艺无的放矢,农艺失去农机纸上谈兵,农机结合农艺是现代农业的发展需求。长期实践说明,农机与农艺结合质量良好,粮食产量增长也日趋稳定。农业机械这一生产工具比较先进,实现了大规模稳定作业,保证了粮食生产的标准化、规范化。现代化农业生产以农业机械作为基础,如果农机应用缺乏广泛性,将无法满足农艺技术的需要。所以,农艺技术在农机与农艺融合过程中进行普及,能充分发挥农业机械化的优势,提高粮食综合生产能力。
5.3 节能降耗机械将获得优先发展
农机研发将节本降耗、环境友好作为重要落脚点。在成品油价格居高不下的当下,农机生产企业未来的发展核心是节能降耗机械的研发,这也是农民选购机械的参考依据之一。农机单位大力发展节约型农机设备,全面推进资源节约型农机项目,是落实农机补贴管理的核心。技术搭配科学、动力耗损低、绿色环保的大中型机械发展速率不断提高,低效率、高能耗机械最终被取代。市场竞争压力越大,节约型农业发展越快,农民也更需要节能降耗的机械设备。节能环保机械以低功率消耗为发展目的,符合农机生产单位的经营主旨。
5.4 集成化、标准化和模块化的机械是发展重点
农业机械的发展包括3个阶段:第1阶段是机、液、电、气一体化,如采取液压设计集成研发卸粮设备,确保机具稳定和可靠运行;第2阶段是自动化,如根据过载保护技术实现机械设计,自行解决机具作业问题,达到过载保护的目的;第3阶段是智能化,如将计亩装置安装在玉米联合收获机的驾驶间,可通过仪表了解作业情况。当前,农业机械的通用化和机械化水平不高,今后应持续扩大农机生产应用规模,使机具作业更加稳定,同时提高机械的运行效率,进而扩大农业机械化覆盖面。
6 结语
玉米全程机械化生产技术应用过程,应根据实际种植环境和需改进的种植方案,在全过程机械化管理中保证实效性,有机融合种植过程与技术要点,为玉米种植增加经济收入,实现农业经济的健康发展,最终构建农业发展的整体科技框架。
[1]郑贵园.保护性耕作玉米全程机械化栽培技术之“梨树模式”[J].农机科技推广,2021(4):42-43.
[2]王良军,王孝平,罗斌斌,等.当阳市油菜—玉米全程机械化种植模式及技术要点[J].中国农技推广,2020,36(3):40-41.
[3]徐军生.玉米保护性耕作及全程机械化种植技术分析与研究[J].农业开发与装备,2020(5):12-13.
[4]宫秀杰,钱春荣,于洋,等.玉米全程机械化高产耕作栽培技术模式及产量效益分析[J].黑龙江农业科学,2010(11):21-23.
[5]孙明海,崔维娜,来敬伟.鲁西南地区夏玉米铁茬直播全程机械化绿色高质高效栽培技术[J].基层农技推广,2019,7(1):115-117.
10.3969/j.issn.2095-1205.2022.03.30
S513
A
2095-1205(2022)03-91-03
董如胜(1974- ),男,汉族,山东鄄城人,本科,工程师,研究方向为农业机械推广。