玉米栽培与收获机械化的农机农艺适应性分析

作者: 于啸

玉米栽培与收获机械化的农机农艺适应性分析 0

农业现代化背景下,为提高玉米栽培与收获机械化的农机农艺适应性,文章将基于农机作业技术,深入探究农机农艺与玉米栽培、收获的关系,提出相应的优化对策,解决玉米生产中存在的问题。通过对气候、土壤与种植技术条件的分析,对影响农机农艺的因素进行分析,充分利用前沿科技成果,促进农机与农艺相结合,推动玉米机械化生产,促进玉米生产的提质增效。

一、玉米栽培与收获机械化的必要性

玉米作为我国第二大粮食作物,有着较大的种植面积和可观的产量。加快推进玉米栽培与收获的机械化,是玉米作物种植发展的必然路径,顺应经济社会发展要求。首先,有利于丰富栽培种植模式,提高玉米产量。由于纬度不同,我国玉米的栽培模式存在差异。利用机械化农机农艺技术,能够充分释放玉米种植区的生产潜力。通过先进技术与机械设备,实现高质量种植,减少手工作业的开展,通过农机作业技术进行机械化生产,玉米栽培与收获效率更高,产量得到显著提升。对此,先进的农机作业技术为玉米栽培、收获赋能,推动栽培收获模式的更新,促进玉米种植经济的发展。其次,有利于完善玉米机械化技术模式,促进农机作业技术运行机制的形成。自新世纪以来,我国农业科研机构加快研究机械化技术,并将其应用到实际生产与收获中。通过具体科研项目的实施,不断总结科技成果,实现玉米机械化生产技术模式的完善,促进玉米标准化种植体系的形成,为农机作业技术运行提供保障。

二、玉米栽培与收获机械化的特点

玉米栽培与收获机械化的影响因素较多,特点鲜明。首先,相较于传统的人工栽培,玉米栽培机械化提高了品种筛选的效率与品质。我国玉米品种较为丰富,适应多气候与多土壤条件。例如,栽培人员利用机械化手段,对玉米品种进行选择。并通过育种与改良技术,提高玉米品种的适应性,根据当地栽培条件,合理选择早熟、中熟、晚熟的玉米品种,发挥玉米栽培机械化的优势。另外,玉米栽培机械化有效解决农户的需求,提高玉米栽培产量,促进玉米种植经济的发展。其次,玉米栽培与收获的机械化水平较高,能够通过先进的农机作业技术,有效减轻农户的劳动强度,释放人工劳动力,提高玉米栽培种植的效率。同时,机械化收获提高了玉米的收获效率,减少玉米作物的浪费,增强农机农艺的适应性。最后,玉米栽培与收获机械化具有较强的正外部效应。通过先进技术提高玉米行业经济利润,从而带动玉米深加工、食品、医药行业发展,形成多元化的玉米产业链。

三、基于农机农艺相适应的玉米栽培与收获机械化技术

1、玉米机械化栽培技术

(1)玉米品种筛选

在掌握玉米种植地所在区域气候特点、光照条件、地形地势等方面情况的基础上,优选满足后期玉米收获机械化要求的玉米品种,且所选玉米品种也要具备良好的耐旱性、抗病性以及抗倒伏性,既能减少玉米生长期间病虫害发生,又能实现玉米高产高效栽培。

(2)整地处理

地势平坦、排水条件良好以及保水保肥能力较强的种植地,是实现玉米生产全程机械化栽培的前提,在确定玉米种植地后,要进一步确认该地块所种植的农作物类型,合理选用轮作方式,有利于提高玉米产量和品质。针对玉米种植地整地处理,可以结合实际情况,选择以下机械化整地技术:

①机械灭茬技术。播种前,需要妥善处理前茬秸秆,根据种植地具体情况,选择合适的机械化设备,如旋耕机、秸秆粉碎机等,保证机械灭茬效果同时,又能将田间所残留的秸秆有效清除,以便后续玉米播种工作高效开展。相较于传统前茬秸秆处理方式,机械灭茬技术除了可以提高残留秸秆清除效果以外,又能起到减少后期玉米病虫害发生的作用,并为玉米健康生长发育提供一个良好的土壤环境。

②联合整地技术。该项整地技术主要是借助机械化设备优势,对玉米残茬进行处理同时,并在土壤层融入残茬中所含有的有机质,起到调节土壤酸碱值的作用。开展联合整地工作时,要注重留茬高度控制,将田间残茬高度控制在要求范围内,有利于增强土壤通气性,以及提升保水保墒能力,营造良好的玉米生长发育环境。若无特殊要求,残茬高度不得超过18cm。整地时,也要确定种植地土壤的含水量,依据玉米高产栽培技术要求,将土壤含水量控制在20%以内,既能保证联合整地成效,又能为后期玉米生长发育提供充足水分。例如,针对土壤含水量未低于20%的地块,可以采取局部深松整地技术,使土壤保持良好透气性,同时又能避免破坏土壤原有结构。

(3)机械化播种

随着科学技术水平不断提升,玉米播种机类型也愈加多样化,其中单粒精量点播机、多粒筒播机、气吸式点播机等均是目前玉米栽培种植过程中较为常用的播种机械设备,为保证玉米播种效果,应在播种前,综合考虑种植地实际情况,并分析影响机械化播种效率和质量的各方面因素,如播种精度、速度、播幅宽度等,在此基础上合理选择播种机械化设备。以气吸式播种机为例,其满足全过程高效化、精准化播种需求,为农户控制玉米播种精度以及保证田间玉米种植均匀分布提供了便利。一般情况下,待整地结束后,即可选择在4月底开展机械化播种工作,并在正式播种前,选择某地块进行机械试播,目的是确定最佳机械化播种参数,同时检验所选设备性能是否满足机械化播种要求。在机械试播期间,依据玉米品种的生长特性,以及后期机械化收获要求,明确播种密度、播种量以及播种深度等技术参数,实现科学播种。通常机械播种行距最大不得超过60cm;株距控制在25cm以内。以每亩4000-4500株的保苗量为标准,合理把控机械播种量,保障玉米产量同时,又能将机械化播种优势充分发挥,减少劳动力投入。

(4)基于玉米栽培与收获机械化的田间管理技术

①需要在玉米出苗期做好田间巡视工作,以便实时掌握种植地出苗情况,并在播种7d后,遵循逐行逐穴检查原则,确定田间玉米苗生长势,并记录出苗数量、高度等信息,及时对出苗率较低的地块采取补种措施,以保障玉米产量。针对部分缺苗严重地块的处理,按照技术要求的播种深度、株距进行补种,可以采取幼苗移栽等补种方式,并在田间补种作业完成后,及时进行灌溉,为玉米苗生长发育提供所需水分,同时达到加快幼苗生长和保证补种后玉米苗成活率的效果。

②间苗处理。间苗是玉米出苗后一项极为重要的田间管理工作,结合种植地玉米苗生长情况以及种植密度,保留壮苗同时,将弱苗、病苗去除。当玉米苗叶片数量达到3-4片时,即可开展玉米间苗工作,确保田间玉米苗整体生长势良好,在一定程度上也能有效降低各种病虫害发生几率。

③机械化追肥技术。开展机械化追肥作业前,需要确认当前种植地土壤肥力情况,目的是判断土壤肥力是否满足玉米株苗生长发育所需养分供给要求。如表1所示,可以依据土壤肥力判断标准,确定土壤肥力等级,在此基础上调整和完善机械化追肥方式,实现精准施加肥料,既能保证各种肥料利用率,又能促进玉米产量进一步提高。

2、玉米收获机械化技术

面积大、分布广以及种植方式多样化等是我国玉米种植产业明显的基本特征,其中平播、垄播、沟播等均为目前较为常见的玉米种植方式,种植方式不同,对玉米种植行距要求也有着明显差异,同时也是影响玉米收获机械化技术应用效果和多样化发展的关键因素。玉米收获机械化技术,主要涉及以下几个方面:

(1)穗茎兼收型技术。该项技术在玉米机械化收获中应用,是借助专用的玉米联合收获机,实现同时收获果穗与茎秆,不仅明显提高了玉米收获作业效率,在一定程度上也有效弥补了传统玉米收获方式所存在的茎秆回收率不高等问题,充分满足农业可持续发展对玉米茎秆回收再利用的要求。其中玉米收割台是与穗茎兼收型技术相配套玉米联合收获机的关键装置,为提高玉米果穗及茎秆质量,该装置结构也在不断改进和优化。

例如,玉米收割台+茎秆切碎装置。将茎秆切碎及抛送装置与常规玉米收获机相结合,即可同步实施玉米果穗与茎秆回收作业。例如,自走式4行玉米穗茎兼收机,该类型收获机的割台切碎滚筒处选用了45把切碎刀片,极大地提高了切碎效率,同时也便于灵活、精准地控制玉米茎秆切碎长度,可将茎秆切碎长度控制在25mm以内,满足养殖业对特定玉米秸秆长度要求。通常情况下,均是在割台输送搅龙同轴外侧安装抛送装置;或者根据田间玉米收获条件,在割台侧后方部位安装抛送装置。又如立(辊)式玉米联合收获机,该类型收获机明显特点是未配置玉米茎秆切碎装置,主要是利用位于机架前方的茎秆铡切装置收获玉米茎秆,并与收割台摘穗辊组相互配合,实现玉米果穗与茎秆同时收获。

(2)果穗收获与秸秆还田型技术。与该项技术相配套的玉米收获机,其摘穗结构以板式或纵卧(辊)式为主,可以在收获玉米果穗同时,利用该机具中部所安装的粉碎还田装置,将粉碎后的玉米秸秆进行打捆回收处理。该项技术应用,不仅可以更好地解决秸秆离田、秸秆焚烧等难题,又能促进玉米秸秆综合利用。

四、提升玉米栽培与收获机械化水平的有效措施

1、科学规划种植工作

结合玉米品种的差异,做好规划设计工作,对玉米栽培、收获机械化的内容进行调整,提高农机农艺的适应性。首先,明确农业科技工艺的重要地位,加强农业科技引领,对玉米种植的相关数据进行调整,提高品种选择与规划种植的效率。农业种植期间,农机作业人员提前作出规划,根据农艺要求,对一次性玉米栽培的行数进行设计,使用计算机展开计算,提高计算的精准度。通过对收获行数的数据处理,为规划设计工作提供数据支撑。并对玉米种植品种进行选择,合理计算栽培密度,对地形条件加以优化,促进种植技术水平的提高。另外,基于玉米栽培机械化要求,对玉米进行播种设计。利用先进农机设备进行机械化播种,科学控制播种的行距,将栽培、播种的密度控制在合理范围内。并加强对各类资源的利用,通过间套作的形式优化,促进栽培,收获机械化水平的提高。其次,合理选择栽培、收获方式,将先进机械化农艺融入到规划设计中,提高规划设计方案的可行性,促进农艺农机适应性水平的提高。例如,通过对农艺的创新,提高对土壤、光、热资源的利用率,将其纳入到规划种植方案中。并增加农机的剥皮与脱粒功能,减少人工参与,解放人力劳动。先进的农机与高标准的农艺相结合,使机械收获宽度与种植行距相适应。通过调查统计,玉米栽培、收获机械设备,能够将行距偏差控制在5cm以内,机械化栽培与收获的效率提高,玉米种植的科学性得到显著提升。最后,加强对规划设计方案的检验。以玉米植株的倒伏率为指标,客观分析玉米栽培与收获机械化中农机农艺的适应性。通过调查,发现机械化收获玉米的植株倒伏率在5%以内,符合误差标准,规划种植方案得到有效利用。

2、机械调整垄作模式

(1)间作调整

首先,基于玉米栽培、种植的条件,对玉米行距范围进行调整。结合农艺要求,将玉米行距控制在300-900mm以内,提高机械化收获的适应性,促进农机农艺适应水平的提高。例如,农机作业者操控玉米联合收,对种植区域的玉米进行收获。根据玉米早熟、晚熟品种的差异,对1行、2行玉米进行机械化收获。在此过程中,需要避免垄作差距较大的问题,通过对行距范围的控制,将玉米间作行距控制在400-1600mm以内,实现对玉米种植行距的调整,促进机械化收获水平的提高。另外,结合间作要求,选择行悬挂式与自走式玉米联合收,不断调整垄作模式,加强对留茬高度的处理,保证机械化生产符合要求,促进垄作运行模式的提高。其次,技术人员运用动力部分的后轮,对外缘宽度进行处理,保证带状间作玉米的宽度大于后轮,满足植株高度设计要求。例如,在实际玉米间作中,技术人员通过农机进行机械化收获,将收获的行距控制在650-750之间,使种植范围得到持续扩大,满足设计要求,促进间作种植模式适应性水平的提高,发挥机械调整的作用。最后,对玉米种植的行数进行监督,通过科学的调整,提升玉米种植的适应性,发挥农机农艺协调的优势。

(2)套作调整

套作调整的思路主要是实现玉米套作与机械化栽培、收获相适应,发挥农机与农艺的优势,促进玉米种植产量的提高。首先,科学选择套作的物种,根据套作要求科学配置设备,采用650-750mm的等行距进行栽培、种植,做好机械化生产与监督。例如,农机操作者按照要求进行生产,不断调整大小垄的间距,将间距设计为900mm、1200mm,提高规格的设计质量。同时,做好后轮行走宽度的设计,通过平面控制的方式,实现农业工艺的运用。技术人员明确工艺标准,对农艺进行引导,发挥其作用。其次,启动试点种植项目,通过对套作规范的明确,持续提高农机与农艺的应用质量。例如,鼓励开展试点规范化作业,通过频繁的技术交流,构建规范化与标准化技术体系。技术人员持续关注机械与设备的使用情况,形成科学的工艺体系,实现玉米生产种植的机械化,改善农机农艺适应性问题。最后,对改善情况进行检测,针对不足之处作出调整,有效发挥玉米套作模式的价值。

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