玉米是中国主要粮食作物之一,同时也是中国重要的战略物资,因此,提升玉米质量和产量对于满足市场玉米需求及维系社会稳定等具有重要意义。在玉米种植过程中,通过科学的施肥能够提升玉米产量,追肥工作不仅能够防止土壤板结,而且还能够降低基肥使用量,提升化肥使用效率,但目前中国很多地区施肥不合理,造成了大量的肥料浪费,随着科学技术的发展,一些新型施肥技术开始应用到玉米种植中,提升了肥料利用率,促进了中国玉米种植产业的可持续发展。
玉米在生长过程中对于外界环境的要求不高,且属于抗旱能力较强的作物之一,中国很多地区均可种植玉米。山西省忻州市属于典型的温带大陆性季风气候,年平均气温在4.3~9.2℃,年光照时长在2 400~2 911 h,光照充足,适合玉米生长发育,此外,山西省忻州市是全国最先种植黑糯玉米的地区之一,也被称为“黑玉米之乡”,忻州市种植户在玉米种植过程中积极创新种植方式,挖掘黑玉米市场价值,并对现有玉米品种展开了品种改良工作,在改良过程中取得了显著的成就。玉米已经成为忻州市的重要经济作物,在树立当地特色农业品牌形象及提高种植户经济收益等方面具有重要意义。
肥料作为玉米生长过程中营养供给的重要来源,在提升玉米产量、优化土壤结构等方面具有重要意义。玉米生长过程对于水分的要求较少,但是对于各类营养元素有着极其严格的要求,且玉米不同生长时期的肥料种类和用量均不相同,例如拔节期玉米植株比较矮小,对于肥料的要求不高,但是在拔节期后玉米会进入生长的关键阶段,这时不仅需要一定的水分,而且还需要大量的营养元素满足其生长需求,此时为追肥的关键时期,现阶段,玉米追肥方式主要有人工施肥及简易工具辅助追肥2种,受种植成本影响,农机普及率较低,且通过手工方式很难进行大面积的追肥工作,且农村劳动力不足的问题越来越突出,在这种情况下要尽快打破传统玉米种植格局,以机械设备代替手工追肥,提升肥料利用率。
现阶段,国外已经基本形成了一整套比较完备的玉米追肥施肥体系,这与国外地广人稀的特征有很大关系。以美国为例,农场主所拥有的玉米种植田面积较大,因此很难使用手动作业的方式进行追肥,但中国受到农业发展速度及小农经济思想的影响,玉米机械追肥技术还有待完善。现阶段,玉米追肥机械设备类型较多,分为固态追肥设备及液态追肥设备2种。
玉米常见肥料形式为颗粒状肥料,即固态肥料,由于颗粒状肥料使用时间较长,因此常见的追肥机械通常为固态追肥设备,以常见的布谷3ZF-6型号固态肥料施肥机械为例,该设备主要通过外槽轮排肥器进行施肥,将肥料放置在肥料盒内,肥料受到重力作用会直接经过塑料管落到施肥沟内,该设备搭配44~88 kW的马力轮式拖拉机进行工作,除此之外,目前的农业机械设备构造比较灵活,且具有多功能性,除了能够满足玉米日常的施肥补肥外,還可以通过更换配套构件进行中耕、除草、起垄及开沟等种植作业,极大地提升了种植效率,节省了种植户的农业机械开支。
除固态肥料追肥机械外,另外一种比较常见的设备为液肥料追肥机械,液态肥料是近几年所研制出的新型农业资料,液态肥料的优势在于省去了肥料的溶解环节,便于玉米根部吸收养分,且大部分液态肥料能够与杀虫剂及除草剂等药品进行联用,但是由于液态肥料在中国的应用时间较晚,应用程度较低,主要在国外发达国家有所应用。
中国玉米追肥机械种类较多,各种施肥机械的施肥方式不同,常见的有重力直排技术、离心抛洒技术及气流输肥技术等。
首先,重力直排技术是常见的追肥机械技术,该设备的工作原理为通过排肥器出肥,工作部位主要由排肥器和输肥管2个部分组成,设备构造技术含量较低、价格较低且普及率较高,但是同样具有缺陷,无法进行大宽幅施肥补肥工作。
其次,离心抛洒技术主要工作部位由撒肥圆盘及撒肥板构成,有单圆盘及双圆盘2种,后者施肥均匀性要远高于前者,但是操作难度更大,此种施肥补肥设备很少应用于玉米种植中,若肥料为细粉状,此种类型的肥料离心率较小,因此在抛洒时会受到距离影响,且在玉米种植过程中使用离心抛洒的方式进行施肥,受到玉米植株喇叭口的影响,化肥若洒落至玉米的心叶内很容易对玉米的正常生长造成影响,因此,在玉米施肥补肥过程中要慎用离心抛洒技术。
最后,气流输肥机械设备主要由输肥风机、文丘里管及输肥管道3部分构成,施肥原理为:颗粒肥料受到输肥风机风力影响进入到文丘里管内,而后受到气流影响进入输肥软管,肥料最终随着管道进入田间,此种施肥方式虽然比较复杂,但是优势明显,例如能够进行大面积施肥、不受田间宽幅的影响及施肥效率高等,且追肥过程中所使用的气体均来自于自然风力,应用程度较高。
综上所述,现阶段中国机械施肥补肥技术存在的主要问题是施肥机械种类较少,液态追肥技术研发力度较小,机械设备较为单一。其次,追肥机械市场化程度较低,无法适应现阶段的玉米种植需求。首先,相关设备企业要解决农机与农艺问题,提升农机技术水平,并在机械设备中加入肥量控制功能等,针对较大的施肥补肥作业量,要应当提升设备性能与工作效率,促使农业机械设备朝着多元化与智能化方向发展。现阶段,种植户普遍存在不重视水肥管理的问题,由此导致玉米产量下滑和病虫害频发,且追肥机械设备的应用程度普遍较差。在种植过程中,还需通过机械设备提升施肥追肥效率,进一步提高玉米的产量和品质。
(山西省忻州市农业机械发展中心魏艳琴)