程建峰
(平凉市农业机械化技术推广站,甘肃 平凉 744000)
玉米生产机械化技术包括耕整地、播种、田间管理和收获等生产环节[1]。为玉米耕种技术各环节实现机械化,能够大幅度解放劳动力,促进玉米增产,降低作业成本,提升玉米生产效益。文章从玉米种植各环节机械化作业技术及农机选型进行研究和探讨,促进玉米种植机械科学应用,提高机械化作业水平。
1.1.1 机械化旋耕灭茬技术
机械化旋耕灭茬技术是对玉米收获后留有根茬进行积极处理的作业方式,作业中能够将土壤翻耕和处理遗留玉米根茬一并完成。该项技术应用领域一般为一茬玉米种植区。通对调查数据分析,此项技术能够保持土壤中各种有机质的平衡状态。每进行一次旋耕灭茬操作,每0.067 hm2土壤中相当于增施1.3 t 有机质含量为5%的农家肥料[2]。以机械化方式对根茬进行灭茬旋耕操作,还可以增加玉米产量,经数据比对,与传统根茬去除相比,每0.067 hm2增产可超过3%[3]。同时,可以促进土壤有机质良性循环,建立良好种植生态系统。
1.1.2 旋耕灭茬技术要点
旋耕灭茬地块坡度要<60°,玉米收获留茬的高度要保证后续灭茬作业能正常进行,建议最高不超过20 cm为宜。
灭茬还田作业应选择春季播种前12~15 d,可以有效减少水土流失。
旋耕灭茬作业时要密切关注土壤含水率,以地表具备1 cm左右干土层为宜,过干或过湿都会对作业产生不良影响。
1.1.3 旋耕灭茬技术机械选型
旋耕灭茬作业最常用机械为旋耕灭茬机,在作业过程中,拖拉机为旋耕灭茬机提供牵引力和转动力。旋耕机市场种类型号繁多,推荐选择河北神耕机械有限公司生产的神耕牌1GKN-230 旋耕机,该机型适应范围广,综合效能水平高。作用域范围广,适合于我国大部分地区玉米种植旋耕作业;工艺成熟,结构牢固耐用;可以根据拖拉机功率,动态选择多种箱体,适应性强;旋耕刀具可更换,满足不同作业需求。
1.2.1 机械化深松整地技术要点
机械化土壤深松能够为玉米播种前蓄水保墒,打破多年种植后形成的犁底层,创造适合玉米作物生长的土壤耕层结构,创造适合玉米生长的土壤条件[4]。土壤深松按照规模可以分为局部深松和全面深松。
局部深松:适宜采用单柱深松机,在作业前要根据不同土壤条件确定深松作业参数。适宜土壤含水量为15%~22%,玉米作物深松间隔控制在40~80 cm。
全面深松:作业宜采用倒V 型深松机根据土壤条件和作物种植要求设定作业参数。测定土壤含水量为15%~22%,土壤含水量过低时,可在深松作业前进行造墒操作;深松深度控制在35~45 cm,并且保持深松一致性,不能有重复或漏松现象;作业频率根据土壤情况和机械强度确定,一般情况下深松频率为2~4年1次。
1.2.2 机械化深松整地作业农机选型
全面深松推荐选用天津振兴机械制造有限公司出品的沃野1SQ-340 全方位深松机,该机型应用梯形框架结构机械组件,能够大幅度提高土壤深松效率,可一次性完成连片深松作业,适应土壤范围广,可以应用于重壤土、中壤土、轻壤土以及黏土等;局部深松作业推荐选用保定双鹰农机有限责任公司生产的1SNLF-140 型悬挂深松机,该机型操作简单,深松效率高并且机件结构强度大,耐用性和适用性较好。
2.1.1 玉米精量机械化播种技术
玉米种植机械化播种是指在播种作业中,应用先进农机具替代传统人工播种,提高播种效率。玉米机械化播种技术主要涵盖3种播种技术。
(1)全株距播种。应用播种器具按照玉米种植相关技术规范(深度、行距和株距等)种植玉米,并立即进行土壤镇压的机械化播种技术。该技术可实现播种高度一致,节约良种,后期无需间苗。但对种植土壤及其他生态环境要求较高,适用于土壤肥沃且含水量适中,种子纯度较高,具备较高发芽率,且后期不存在对植株有病虫害等严重影响的地块。
(2)半株距播种。该技术应用播种机械按照玉米常规种植规范的株距1/2 进行播种,目的是将病虫害或其他不利因素造成的缺苗现象提前予以消化。若后期出现缺苗,可以应用距离较近的玉米苗进行填补。优点是可以保证玉米生长周期的种苗齐全,保证产量;不足之处是种子耗费量相对于全株距播种较多,适用于土壤或其他环境相对不容易保证稳定的地块。
(3)半精密播种。此项技术应用玉米播种机具,按照土壤播种穴来进行计算,每穴播种玉米良种1~3粒不等,目的是防止精确单粒播种方法日后因气候原因或病虫害造成缺苗。此播种技术可以最大限度保证每穴均有玉米苗至少1 株,杜绝日后缺苗现象出现,但一部分苗穴种苗数量较多,容易发生争夺土壤营养和水分情况,在苗期需要花费一定人力和物力进行间苗作业。
2.1.2 玉米精量机械化播种农机选型
玉米精量机械化播种机械选用为穴播机,可以精准操控每穴播种量,播种机械所采用排种器分为气力式和窝眼式两种,窝眼式排种器因其播种量控制更加精确,为众多播种机械所采用。在选择穴播机时可以选择赤峰市阿鲁科尔沁旗乌兰哈达农具厂生产的2BQ-3型气吸式播种机,此机型体量适中,可广泛应用于各种地块玉米播种,土壤适应性良好,而且机体采用轻量化设计,属于经济型作业机械。
2.2.1 玉米机械化铺膜播种技术
机械化铺膜播种是将集玉米播种和铺膜覆盖作业应用自动化机械合二为一的技术。应用机械进行铺膜播种,可以实现人工所不能够实现的高效率和高质量铺膜播种作业,能够兼顾播种和土壤及时保墒,对作物后期生长十分有利。其主要技术特点有:(1)机械铺膜作业薄膜覆盖严实、薄膜张紧度较好、节省农膜(采用超薄膜可节约农膜1 kg/0.067 hm2);(2)节省工时,经过测算,每0.067 hm2铺膜作业可节省工时费60 元左右;(3)作业时效性强,完成速度快,精准度高。常规人工铺膜作业,整地、播种和铺膜等各个环节需要顺次进行,而机械化铺膜播种作业,所有作业步骤可一次性完成,农民劳动强度显著降低。人工铺膜作业受风力影响较大,一般达到3 级以上风速则不建议作业,而机械化铺膜可以应对六七级风速,特别适用于抢农时应用。
2.2.2 玉米机械化铺膜播种技术农机选型
铺膜播种作业机具选择时,要充分考虑种植地块大小。种植面积大,需要连片铺膜的地区应首选大中型机械;种植地块相对比较分散,适宜选用小型机械。铺膜播种机推荐选择呼和浩特新城区雄风农机厂出品的BP-2A型铺膜穴播机,该机可应用8.82~13.23 kW 拖拉机提供动力,能够实现铺膜、播种、施肥和施水等环节联合作业,而且适应范围广,大面积种植或零散种植均可以高度适配。
3.1.1 玉米机械化中耕技术
玉米机械化中耕技术是以中耕器械为作业主体,在玉米生长前期进行灭草、地表疏松、保墒蓄水和破除土壤硬结以增加土壤透气性等作业,为玉米作物生长提供适宜环境。目前较为先进的中耕操作技术是将松土、施肥和除草等几项作业联合进行。
3.1.2 玉米机械化中耕作业要求
(1)经过调整可以满足不同种植行距,适应性强;(2)杜绝伤及玉米秧苗及根系,同时做到不漏耕;(3)浅层土壤松动,透气性好;田间杂草去除率高,作物根系附近土壤不发生严重位移;(4)中耕作业深度一致性高,避免出现深浅不一,影响土壤墒情。
3.1.3 玉米机械化中耕农机选型
(1)行间深松作业。玉米苗期进行行间深松能够改善土壤墒情,提高保水保肥能力,通过自动化机械进行深松,既能够打破犁底层又不至于伤及秧苗根系,机械自带镇压部件,深松后立即进行镇压操作。行间深松作业推荐使用1LSZ-2型或1SZF-2 型行间深松机,也可以采用大功率拖拉机进行行间深松作业,比如吉林永兴机械厂出品的1ST-3/4 型垄间深松机。在深松作业中,务必观察镇压效果,有利于恢复良好土壤结构,促进植株发育。
(2)中耕追肥作业。在秧苗发育期进行中耕追肥作业时,如果选择颗粒肥料比较适宜采用内蒙宁城瓦房机械厂生产的3ZF- 1 型中耕机或石家庄农机股份公司出品的3ZF-6中耕追肥机进行操作,在中耕追肥作业中务必注意挥发性废料必须深施并覆土,并予以压实。
3.2.1 玉米机械化植保技术
植保自动化机械进入玉米植保作业,使植保过程农药用量控制更加准确,机械化植保作业关键在于选择可靠的施药机械以及采用合理、安全的施药手段和方法。植保作业中,采用植保机械将液体或粉末状农药进行喷洒,可以做到喷洒更加均匀,避免人工喷洒遗漏现象,最大限度保障植保效果;同时,还可以节约农药,减轻农药对环境影响。
在近年的植保作业实践中,农业科技工作者开发出超低容量喷药技术,此项技术适应中国农业国情,并已经成为机械化植保主流技术,其具备以下几项优点:首先,浓度高且能够在作物茎叶覆盖区飘逸穿透,播撒效果好;其次,节约农药用量,比之前非超低容量喷雾技术植保作业至少节约10%的农药,进一步减轻环境污染,特别适用于玉米大面积病虫害防治。
3.2.2 玉米机械化植保农机选型
超低容量喷药技术可选手持式和背负式两种机械形式,分别对应小规模和较大规模植保作业。小型手持式超低容量喷雾器推荐选择上海前进微电机公司的产品3WCD-51 型低容量喷雾器,此喷雾器器型小巧,方便作业,喷雾效果好且易于在田间穿梭,是小规模植保作业的不二之选;背负式超低容量喷雾器可以选北京植保机械厂出品的WFB—18AC 喷雾器,此机型可以兼顾液态和粉末农药喷洒施工,具备多种用途,适用于玉米大规模种植植保作业。
玉米机械化收获技术是在玉米成熟期时,根据种植规模、种植方式和收获要求,使用机械来对玉米进行摘穗、剥皮、茎秆分割和脱粒等操作。现阶段玉米机械化收获机有摘穗型、联合收获型、茎穗兼收型,联合收获机是规模化、现代化的发展方向。应用玉米联合收割机,可以一次性完成取穗、剥皮和脱粒,同时对秸秆粉碎还田,作业涵盖玉米收获全过程。但需要注意的是,脱粒环节玉米籽粒湿度应不高于23%,湿度过高不可进行脱粒处理,应将剥皮后果穗进行晾晒后再行脱粒。
玉米收获农机一般包括背负式玉米收获机和自走式玉米收获机等。综合考量机具适应范围、收获质量和收获效率等指标做出选择。不对行玉米收获机摘穗机构为独立单元,摘穗单元左右各设置一条拨秧链条,中间设置果穗传输链条,相对于其他机型取穗单元独立运作,其不受其他单元相互影响,在构造上进行了大胆创新,突破了传统摘穗辊式只能构成双行割台的应用难题,良好实现了一部机械布置多个割台,满足各种玉米种植工艺收获需求。具有取穗遗落少、果穗杂质含量低、不造成秧苗断茎和可以高速作业等独有优势。而且在收割时,可以同时兼顾多种种植行距,突破传统收获机械行距限制。典型可选择型号为天津富康4YW-Q 型全幅玉米收割机。
综上所述,玉米种植从播种到收获各个环节均可以实现机械化作业,根据玉米种植工艺、土壤条件和气候因素等,选择适配性良好的作业机型,对于提高生产效率、节约种植成本和降低农民劳动量等具有重要意义。