于秀杰
DOI: 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.18.021
小麦在我国的粮食生产中占据核心地位,其机械化高产的生产模式对于确保小麦的产量、稳定性和安全性具有至关重要的作用。传统耕作方法因效率低、成本高、质量不理想、经济效益差等问题,已对我国粮食安全的可持续发展构成了显著挑战。因此,推广实施全链条机械化和高效率的种植技术,对于推动我国小麦生产实现增产、优质、高效和持久发展,以及激发农户的创新思维,具有极其重大的现实意义。小麦的全程机械化高产配套技术,即通过整合农艺知识和现代机械工程,实现水资源、种子、农药和肥料的科学管理,以达到降低成本、提高效益的目标,这已成为我国小麦生产进步的必然方向。通过使用先进的播种机械,可以实现对大面积小麦的机械化种植,从而提高了农作物的种植效率和产量。
一、小麦机械化种植的优点
1、缩短播种的时间
应用机播技术,能够有效提升作业效率,减少作业时间。根据现场试验数据,单台排种机的平均作业速度在3.00~4.05hm2/h之间,若持续作业10h,可完成30~41hm2的播种任务。相较于传统人工播种方式,机播技术可实现播种量的显著提升,增幅可达80%。同时,与现有播种方式相比,其播种量也能增加50%以上,从而保证播种的适时性。
2、提高播种质量
相较于传统的手动播种手段,此方法具备精确的播种深度控制,种子分布均匀,可调节播种量,减少种子损耗的特点,从而有效保证了苗期的全面、整齐和健壮生长。
3、降低缺苗率
采用机械化播种技术能有效保证秧苗的完整性和减少缺苗现象,其播种量的准确性和均匀性优于传统人工播种。根据田间试验数据,机械化播种的缺苗率相比人工播种降低了15%。
4、提高小麦产量
机械化播种是保障小麦高产的有效途径,在保证机械播种质量的前提下,单产可达6000~8250kg/hm2。人工播种与播种相比,单产可达4500~6000kg/hm2,增产幅度可达15%以上。
5、小麦抗病和抗倒伏能力强
小麦机播20cm行距可改善农田通风和透光条件,有利于麦秆变粗,提高抗倒性。提高玉米的抗病性和抗倒性是保障农民收入的重要途径。
二、机械深松,旋耕灭茬
土地整备对小麦播种至关重要,旨在创造适合小麦生长的土壤环境,提高出苗率。深度松土机械可保持土壤结构,打破耕作层,增强渗透性和保水能力,促进小麦根系健康发育。深松作业需控制在30~40cm,避免影响犁底层。两次旋耕处理确保秸秆均匀分布,地面平整,表层土壤紧实细腻。深松的条件是土壤含水量约18%,干旱时需人工整地。深松时机应在播前还田后每3年一次。严格控制松土深度,防止漏松和重复松土,选择66.15kW以上的四轮驱动拖拉机保证作业质量。
三、小麦机械化播种技术
1、小麦播种前的准备工作
①选种
选择那些适应当地种植环境、具有高产、优质、抗逆性强、纯度不少于99%、净度超过95%、萌发率不低于85%、水分含量不超过13%的小麦品种。
②种子处理
在处理种子以对抗大量地下害虫的情况下,可采用1mL浓度为50%的辛硫磷乳油。将1kg的种子与3kg的水混合均匀后,添加该药剂,确保全面覆盖。随后,让种子静置并自然干燥3~4h,之后便可进行播种操作。
③地基处理
在播种前,如果土壤水分不足,需灌溉以保证水分。基肥的使用是关键,应充分施肥。为提高资源效率,建议将收割后长度小于10cm的秸秆破碎并均匀分布。这样做可以提升资源利用率。我们选择多功能农业机械进行灭茬、旋耕和施肥等作业。播种时,土壤水分应保持在15%~25%,推荐的旋耕深度为8cm。播种后,需要进行压制以促进小麦出苗。采用机械深耕能打破耕层,增加土壤通气性,有利于作物根系发育,对生长有显著促进作用。
2、主要的小麦机械化播种技术
①免耕播种技术
免耕播种技术包括:碎茬开沟作业、防堵措施、种肥分施策略以及覆土镇压过程。碎茬开沟是利用秸秆破碎还田的新型技术,旨在优化农田土壤结构。防堵技术主要用于防止秸秆导致的农业机械运行障碍,确保设备的正常运行。种肥分施是指在播种时同步施入肥料和种子,但需保持适当距离,以避免肥料烧伤种子。覆土镇压是通过农业机械破碎大块土壤,以改善土壤密实度。采用这种无耕播种方式,可以缩短耕作周期,提升种子发芽率,同时提高肥料的使用效率。
②垄作播种技术
在不同的土壤条件下,可采用两种适宜的播种方法。对于中等肥力的地块,建议垄宽设定为0.70~0.80m,垄高在0.15~0.18m之间,播种三行小麦,小行距为0.15m,大行距为0.50m。而对于肥力较高的田地,垄宽应调整为0.60~0.65m,每垄种植两行作物。在播种前,都需要确保完成施肥程序,可使用有机肥、三元复合肥和锌肥,其施用量分别为15000kg/hm2。施肥后,应采用机械化手段进行深翻作业,以确保土壤与肥料的充分混合,为播种创造有利条件。
③精量播种技术
精播技术规定应使用专门的播种设备,在土壤质量优良的地域,可实施精密微量播种技术,同时对植株间距及播种深度进行精确管理。推荐使用卧式碟式播种机,以实现单粒精确、均匀播种,进而提升播种效率,节约种子成本。
3、小麦播种技术要求
①播种时间
适当的播种时期对小麦的茁壮成长及顺利越冬至关重要。如果播种过早,可能会引发病虫害,进而造成苗缺、垄断的现象。相反,如果播种过晚,会导致幼苗生长受阻,出现秧苗不齐且脆弱的情况。因此,必须依据当地的具体气候条件,确保适时播种。
②控制播种量
为确保播种的均匀性和精确性,应基于品种特性、播种时期及土壤条件,适当地调整播种量。对于高产田块,建议的播种面积应控制在90~120kg/667m2之间;中产田的播种量推荐为135~150kg/hm2;低产田的播种量宜为180kg/667m2。如果采用精细播种技术,播种量应为90~120kg/hm2。特别强调,播种完成后,需确保基本苗量在120万~150万株/hm2的范围内。
③播种的行距和深度
必须精确控制播种的行距和深度,行距应保持在20~25cm的范围内。对于使用免耕或旋耕设备的播种操作,推荐的深度为3~4cm,适用于宽行播种。若土壤湿度不足,播种深度可适当增加至4~5cm,但在沙壤土中,务必不超过6cm,以确保小麦的正常出苗。作业人员需密切关注播种情况,如对播种深度控制不准确,须对机械设备进行适当的调整:对播种机的开沟部件进行详细检查,确保在播种过程中,通过松动开沟装置的固定螺栓,能够方便地调节其上下移动的幅度;通过调整机械装置中的地轮高度,亦可控制播种深度。降低地坪高度将减少土壤深度,反之则会增加土壤深度;必要时,需调节机具的吊杆调节杆,确保其深度设置能够随着拉杆长度的增加而减小,或随着拉杆的缩短而加深。
④播种之后的检查工作
完成播种工序后,需对小麦的萌发状态进行检查,以确认播种深度是否符合标准,要求合格率不低于75%,且错误率需控制在5%以下。此外,播种必须保持均匀,避免出现漏播或重播的现象。在确保整地质量的前提下,土壤的破碎率应保持在0.5%以下,且最大不超过5%。如在干燥条件下采用机械化播种,播种后应立即进行适当的镇压处理,并加强后续的镇压措施。
4、小麦播种机械设备的使用
①播种机类型
建议使用2BFJM型号的精量或半精量播种机,株距20~30cm,播种量90kg/hm2。半精量播种机同样20~30cm行距,播种深度3~5cm,播种量75~135kg/hm2。干旱地区推荐沟播或带旋转圆盘的精量播种机,播种后压实保持土壤湿度,播种深度4~6cm。一年两季种植区,前茬作物收获后立即秸秆还田至2~4cm,然后用圆盘播种机播种。播种前整地,确保地表平整,对不平处压实,以保证播种均匀,避免缺苗断垄。
②旋耕施肥播种机械设备
旋耕施肥一体化机具可实现一次性执行施肥和播种操作,有效提升作业效率,节省人力资源,且能避免过度耕作对土壤的潜在损害。在作物收获后,秸秆得以循环利用,有助于增强土壤的蓄水和保水能力,土壤含水量可提升4%~8%相较于传统耕作方法。此外,它还能增加土壤有机质含量,优化土壤的透气性。据生产实践表明,采用这种技术可使小麦产量增长5%~10%。
四、小麦田间管理
1、出苗期
①毛管布置
在进行滴灌作业时,首先需精心布置毛管系统。通过合理安装毛管上的灌水器和孔头,确保水分能够精准渗透至小麦根系所在区域。在布设毛管时,务必注意控制毛管布束之间的距离,保持60cm,并确保其埋设深度达到2cm。铺设完成后,需覆盖一层土壤,以防止毛管裸露在外。一般而言,每条毛细管可有效覆盖并浇灌4行小麦。
在启动水肥灌溉程序前,需预先滴入清水,持续时间为0.5h,以确保土壤充分湿润。随后,再滴入肥液,并在滴肥完成后再次滴入0.5h的清水,以清除管道内残余的肥料,避免对土壤和小麦造成不良影响。
在采用滴灌法进行追肥时,需根据土壤的实际性质灵活调整浇水和追肥的策略。一般而言,麦田需要灌溉约55m3/667m2的水量。对于轻质土和沙壤土类型的麦田,应控制灌溉水量在约6L左右;而对于壤土类型的麦田,则应将灌溉水量控制在4L以内,以确保小麦的健康生长和高效利用水资源。
②补施肥料,促进苗情转化
为了优化作物的生长转化,需注重适量施用化肥。具体操作中,应在小麦的一、二、三叶生长期阶段施足基肥,同时追加尿素6kg。追肥过程中,推荐采用泵注式施肥设备或压差式施肥器,配合施用磷酸一铵、磷酸二氢钾等专用于小麦滴灌的肥料,以满足小麦生长对水肥的需求,创造优良的苗情。另一种方法是开沟追肥,需在小麦进入越冬期前进行浅沟施肥,利用追肥机和条播机将化肥精确施于冬小麦的根部,但应保持约10m的间隔,防止根部烧伤。追肥深度应控制在5~6cm,施肥后需适度压实,以防止土壤水分蒸发,确保肥料效果。
2、返青期—拔节期
首先,利用施肥机械执行精确的施肥作业。农民需密切关注小麦的生长状态,一旦观察到叶片泛黄、植株生长态势减弱等现象,应迅速进行追肥处理,以刺激分蘖,提升成穗率。施肥时,可运用施肥机械,按照施加尿素10kg/667m2、钾肥4kg、磷酸二铵6kg的标准,以此促进根系发育,促使弱苗恢复健康生长。此施肥机械的作业效率可确保每日完成13.33hm2以上的麦田施肥任务。本创新技术提供了一种先进的喷肥机,其能提升喷水量并能灵活调整喷肥量。设备后部的排料口设有破碎装置,确保设定的排量与肥料用量的精确匹配。根据不同的作业需求,该设备可进行改造,如转变为双盘后抛肥、侧面抛肥、单边或双边抛肥、侧抛肥、双向抛肥,甚至开沟顺肥覆土一体化作业。此外,该发明能迅速破碎大块化肥,保证施肥的疏松均匀性,通过调整出肥口尺寸,还能有效控制施肥量,减少化肥的浪费。其次,应实施高效的节水灌溉措施。在小麦拔节后,需进行保土水灌溉,但应避免大水漫灌,而应采用少量水灌溉,确保滴水量达到40m3/667m2,维持麦田土壤含水量在75%以上。为确保灌溉的连续性,通常建议进行三次灌溉,即在小麦根系生长至地下2cm时进行首次灌溉,一周后进行第二次灌溉,之后每10d灌溉一次。
3、孕穗期—扬花期
在孕穗到开花阶段,小麦生长出约10片叶子,需密切关注水肥。依据土壤和作物需求,适时追肥和灌溉以满足生长需求。若麦田养分充足,生长良好,可不额外施氮肥。对于养分不足的田块,关键在于“孕穗水”,确保灌溉不超过40m3/667m2,保持75%以上的持水率。此阶段通常需两次灌溉,第一次在叶鞘出现后,10d后再灌溉一次,每次施尿素5kg/667m2,以实现高产目标。
4、抽穗扬花期—灌浆期
在抽穗至灌浆阶段的管理中,主要任务聚焦于水肥调控,需精确掌握此时期的水肥管理策略。此阶段小麦对水的需求量约占整个生长期的40%,确保麦田保持湿润状态至关重要。对于“扬花水”的管理,应注重充分且适时地灌溉,通常每10d左右进行一次,灌溉量应控制在35m3/667m2以内。同时,应结合叶面喷洒磷酸二氢钾、尿素等肥料,以促进小麦的高产和稳产,创造最佳的生长条件。
五、小麦机械化收获技术
1、收割前的准备工作
在小麦达到成熟阶段时,应适时开展收割作业,根据气象条件妥善规划收割顺序,以最大程度地降低降雨对小麦收割的潜在影响。在实际操作中,应优先选用具备大处理能力、高清洁度和高效粉碎功能的横纵轴流组合式联合收割机。此类设备能迅速并高效地完成收割、脱粒、清选及装袋等多道工序,且其收割效率和谷物品质均达到理想标准。为了确保小麦机械化收割过程的顺利实施,前期的各项准备工作必须做到充分细致,以保障小麦生产的正常运行。
2、检查机械设备
在进行小麦收割前,须依据操作手册对联合收割设备进行全面而详尽的检查与维护工作,以确保其在预期的作业期间能正常运行。特别是对于近期进行过维修或维修后的小麦联合收获机械,应进行必要的试运行操作,以检测设备是否存在问题,并对任何潜在问题进行及时处理。
3、试割
在开始实际工作之前,应先选择有代表性的麦田进行试割操作,试割的尺度通常设定为30m。根据小麦的生长情况及田地的实际情况,需精确调整机械设备的运行速度。在试割过程中,如遇到任何问题,需进行必要的优化调整。调整完成后,应进行二次试割,以确保满足农民的实际需求。
4、确定收获时间
在确保小麦的产量和质量的前提下,适宜的收割时期至关重要,通常在蜡末至完熟前期为最佳选择。当小麦植株的下部呈现枯黄,茎秆柔韧,籽粒颜色转黄且饱满,其含水量保持在25%~30%的范围内,即为理想的采收阶段。进入蜡质成熟后期,小麦植株开始泛黄,叶鞘和茎秆保持绿色,籽粒坚硬呈黄色,含水量降至20%~25%。若待到叶片完全黄化,质地坚硬,含水量低于20%,则标志着小麦已进入过熟期。确切的收割时间应根据当地气候特点和品种特性来确定,遵循“因时制宜,因地制宜”的原则,及时组织收割,以减少可能的损失。对于大规模的收割作业,建议在蜡熟期进行;若收割范围较小,可选择在蜡熟后期进行,以优化机械化收割的效率。若遇雨季,或考虑到下茬作物的种植,或者品种特性易导致籽粒脱落或茎秆折断,可适度提前进行收割。
(作者单位:466700河南省周口市淮阳区农业机械技术中心)