玉米生产全程机械化关键技术应用与效益分析

在玉米生产的全过程中，从耕整地开始到脱粒烘干各个环节全部实现机械化作业，通过免耕施肥精量播种、高效植保、机械化收获、籽粒机械脱粒与烘干、秸秆粉碎还田或打捆离田、机械深翻作业，使项目区玉米生产机械化程度达到了100%。通过效益对比分析，引导全县玉米生产全程机械化水平快速提高。

砀山县地处黄淮平原，主要农作物种植模式为麦、玉轮作，玉米是仅次于小麦的第二大种植面积农作物，种植区域主要分布在县城西北-南-东南方向的几个镇（园区），到2020年全县玉米生产综合机械化水平达96.82%。2021年砀山县玉米生产全程机械化示范创建项目示范片建设共计10400亩，分别在朱楼镇邵庄行政村和高铁新区薛口村（延伸到赵屯镇黄庄寨村部分田块），面积分别为5300亩和5100亩，地势平坦，交通便利。项目区农机化基础较好，有全县规模较大、运营较好的四家农机服务专业合作社，农机总动力约为1.32万千瓦，拥有大中型拖拉机68台，玉米联合收获机24台，小麦联合收割机37台，植保无人机20台，各类配套农机具153台套，玉米耕种收综合机械化水平达97.34%。项目区总计投入各类农机具302台套，召开技术培训班3次和现场演示会1次，累计培训技术人员90人次，培训农机手300人次，发放宣传资料3000余份、技术手册6000本。示范区建有日烘干玉米60吨以上的烘干塔4座，示范带动周边9个村70000亩玉米实现了生产全程机械化，示范区耕种收综合机械化水平达到100%，形成了可复制推广的全程机械化技术模式。

一、技术内容

为确保项目示范效果，砀山县编制了《砀山县主要农作物生产全程机械化技术方案》，在玉米生产的耕、种、收、植保、秸秆处理、烘干六大环节全部实现机械化作业，具体技术如下：免耕施肥精量播种、利用自走式喷杆喷雾机和无人机植保、玉米摘穗收获或茎穗兼收、秸秆粉碎还田或打捆离田、籽粒烘干、农机深翻整地作业等；通过落实技术措施使项目区玉米生产机械化程度达到了100%。同时对各阶段进行研讨和数据统计分析，及时优化技术路线，并作好记录，关键环节段留有影像或图片等资料。

二、技术路线

三、技术要点

1、小麦机收与秸秆处理机械化技术

小麦收获及秸秆处理机械化技术是指在小麦完熟期利用联合收割机对其收获及秸秆处理的技术，包括收割、脱粒、清选、集粮及秸秆处理等作业。可选用轮式自走式全喂入联合收割机、履带式自走全喂入联合收割机，根据秸秆处理需要，可以安装秸秆粉碎装置还田作业，也可采用秸秆打捆机打捆后离田作业。

2、玉米免耕播种技术。主要作业模式有以下两种：

①小麦秸秆切碎均匀抛洒覆盖还田后免耕播种玉米。小麦联合收割机加装秸秆粉碎抛洒装置收割小麦，作业时割茬高度≤15cm，秸秆切碎均匀抛洒，切碎的长度不大于10cm，墒情适宜时及时进行玉米免耕播种。拖拉机配套玉米免耕播种机一次进地，完成板茬开沟、侧深施肥、精量播种、覆土镇压等作业工序。

②小麦低茬收割，秸秆打捆离田后免耕播种玉米。在实施秸秆离田的地块，联合收割机收割小麦时留茬高度不大于15cm，收割机不再加装秸秆粉碎抛洒装置，之后利用秸秆打捆机对秸秆进行打捆运离田块，再利用玉米免耕播种机进行播种作业。

播种时利用东风DF600拖拉机带农哈哈2BYFSF-3或喜洋洋牌2BYFZ-3（4）等型号播种机进行播种，实施种肥同播，精量穴播，行距60cm，株距22-25cm，播深3-5cm，不超过5cm，覆土均匀严密。玉米品种主要选择中科玉509、登海605。

3、化肥机械深施技术

在做好机械精量播种的同时施足底肥，确保玉米幼苗健壮生长，是玉米获得高产的前提。俗话说：“种地不上粪，等于瞎胡混”，可见肥料的重要性。玉米在生长发育的过程中，需要从土壤中吸收大量的养分，据实验，每生产100kg玉米籽粒，需要纯氮2.6kg，五氧化二磷1.1kg，氧化钾2.5kg，从需肥特性中可以看出，玉米对氮和钾的需求量最多，应选用缓释高氮肥作为底肥。一般采取种肥异位同播的技术进行机械化肥深施，不仅可以提高施肥的精准度，和肥料的利用率，省工省时省力，还能大大提升耕作的效率，促进幼苗早发进而增加产量。采用种肥异位同播，为防止烧苗，应将肥料施于种子侧下方4-6cm处，亩施玉米专用肥40-50kg，秸秆还田地块为调节碳氮比增施46%尿素5kg。播种施肥后，为防止烧苗，对于土壤墒情较差的地块天气干旱时，播后1-3天应浇一次“蒙头水”，促进种子发芽加速幼苗出土，确保玉米一播全苗，为玉米丰产丰收奠定良好的基础。

4、高效植保技术

玉米苗期病虫草害防治主要利用轮式自走式喷杆喷雾机，大喇叭口期以后主要利用植保无人机。用奥森3WSH-700G自走式喷杆喷雾机进行播后药剂封闭灭草或苗期灭草、杀虫、喷肥作业，用大疆T30和极飞XP2020等型号无人机进行大喇叭口期以后的喷肥、杀虫及杀菌作业。为避免杂草影响玉米幼苗的正常生长，在完成播种后可以使用动力喷雾机、水旱两用喷杆喷雾机等机械设备清除杂草，在玉米生长的中后期，可以应用一防双减技术，在玉米大喇叭口处施药，主要目的是防止后期容易出现的各种病虫害，该种技术形式可以有效降低玉米生长后期的穗虫基数，同时可以延缓病虫害的传播蔓延，保证玉米植株的授粉率，针对玉米蚜虫的防治，可以使用东方红3WX-400H型自走式旱田作物喷杆喷雾机、22%噻虫高氯氟微囊悬浮剂，每公顷种植范围需要喷洒250ml～300ml，也可以使用多旋翼遥控植保机进行喷雾作业，可以有效提升作业速度，同时可以得到更好的药物喷洒效果。而针对玉米生长过程中的施肥工作，需要根据玉米生长的实际情况进行追肥，可以使用高地隙中耕施肥机。

5、机械化摘穗收获或茎穗兼收

在籽粒含水率30%-35%、茎杆含水率70%左右、植株倒伏率<5%、最低结穗高度>60cm、果穗下垂率<15%的情况下进行摘穗收获，此时效果最佳。

6、收获后秸秆粉碎还田及深翻作业

机械收获玉米，秸秆粉碎后被均匀地抛洒在田间，此时要尽快地将秸秆翻耕入土，深度一般要求20-30cm，最好是边收边埋，达到粉碎秸秆与土壤充分混合，地表无明显粉碎秸秆堆积，以利于秸秆腐熟分解和保证小麦种子发芽出苗。

7、籽粒烘干技术

玉米穗经过机械脱粒后直接运送至烘干塔进行烘干，达到标准水分后储藏或销售，每公斤玉米的效益可提高0.2元左右。

四、机具配备情况

为了高标准完成项目实施工作，按照农业生产各环节的要求，配备了如下机具：

小麦联合收割机、抛洒式小麦秸秆粉碎机、大中型拖拉机、搂草机、沃得方捆打捆机、优牧达圆捆打捆机、农哈哈玉米精量播种机、奥森自走式喷杆喷雾机、植保无人机、玉米联合收获机、还田机、玉米脱粒机、双向铧式犁等。

五、对比试验结论和分析

1、前茬收获方式对玉米播种的影响

方式一：小麦联合收割机下地一次性作业，有效避免农机重复下地，收割的同时也完成了秸秆粉碎还田，随即可以直接播种玉米，效率较高，能满足午季抢收抢墒抢种的要求。

方式二：小麦收割与秸秆打捆分两次作业，接着还要实施秸秆离田，收割机和拖拉机重复下地碾压土壤，造成土壤表面不平整，影响免耕播种效果；作业时间长，不利于抢收抢墒抢种；如小麦收割后遇阴雨天气，此种方式不宜采用。

2、播种出苗

据观测记录，由于今年玉米播种后土壤湿度大，还田地块由于秸秆和麦糠的覆盖，地表温度稍低，导致玉米出苗的时间比离田地块稍微有所迟缓。在拖拉机行进速度适中前提下，沙土地比淤土地播种质量好，无论出苗率还是株距的均匀性。

3、玉米长势及病虫草害

试验田玉米整体长势良好均等，苗期还田地块由于秸秆覆盖地表，杂草相对弱小。到大喇叭口期时，天气高温炎热，土壤湿度大，还田地块的秸秆在腐烂的同时，也是各种病菌的寄生地，同时也滋生了蜗牛等害虫。还、离田地块由于前期已喷施了除草剂，田间杂草均较少。

9月中旬以后，由于砀山县连续普降大雨，田间积水严重，造成后期对比试验无法开展。

4、产量及成本影响

小麦秸秆还田与离田对玉米产量的影响不大，离田后的小麦秸秆一部分售卖给光大生物质发电厂等利用企业，一部分由种植、养殖户收购作为基料和饲料，小麦秸秆回收利用，既可增加农民的收入（每亩可增加利润60元左右），还能减少病虫害的发生，大大提高了秸秆综合利用的经济效益、社会效益和生态效益。

六、技术创新点

通过项目的实施和技术路线的集成优化，补齐了砀山县玉米生产在高秆期植保、收获后烘干和收获后秸秆机械化处理三个环节的短板。针对倒伏作物，使用适用倒伏作业的玉米收获机，实现倒伏玉米及时收获。针对连阴雨天气，使用履带收获机及时收获并烘干。利用机械化深耕深翻、少免耕播种、飞播技术等，保障下茬冬小麦湿地播种。

针对干旱天气，使用大型喷灌机、水泵等节水灌溉设备及时灌溉。针对玉米螟、草地贪夜蛾等重大病虫害时 ，使用喷杆喷雾机、植保无人机等进行统防统治。

七、效益分析

通过玉米生产全程机械化项目，实行土地连片规模经营，大机械标准化作业，降低作业成本，提高粮食产量，取得了一定成效。

1、经济效益

项目实施后，每亩均节本增效121.5元，项目区增加经济效益126.36万元；同时富余劳动力增收约240万元。具体如下：①增产增收：示范区通过玉米免耕精量播种、化肥深施等，出苗率平均达95%以上，每亩比普通农户多200-300株；玉米生长过程中植保措施及时，病虫草的危害程度较低，虽说生长后期受雨水影响较大，造成了一定程度的减产，但每亩也比普通农户高15kg左右。按每kg 2.6元计算，亩增收39元，示范区10400亩共增收40.56万元。②节支增收：一是节种。通过机械精量播种每亩可节省种子0.5kg，亩节支10元；二是节肥。通过化肥机械深施，可提高化肥利用率，平均每亩可节省化肥投入5kg，亩节支12.5元；三是节省作业费。通过机械连片作业和复式作业，亩作业费节约10元；四是无人机植保作业安全高效。采用无人机植保，省药省水，省时省力。无人机是传统作业效率的30-60倍，亩用药量较常规作业降低了10%-20%，用水量节省90%；五是通过秸秆回收利用，每亩增加利润50元（夏季小麦秸秆打捆离田净收入50元左右）。③富余劳动力创收。项目区实现土地托管，可使富余劳动力脱离出来从工经商、外出务工、从事养殖业及其他三产工作，转移劳动力200余人，按每个劳动力收入1.2万元测算，使农民增加收入240余万元。

2、社会效益

通过项目实施和拉动，可以取得以下社会效益：一是可以有效提高农机化水平，通过以示范区项目建设为载体，优化技术路线，补齐玉米生产全程机械化薄弱环节短板，提高全县玉米生产耕种收综合机械化水平和社会化服务能力，解决了小农户融入大农业的困难。二是通过培训，有效提高农机技术人员、驾驶员和农民的业务素质及技术水平。三是通过玉米高秆期植保统防统治、玉米烘干、玉米秸秆还田等技术措施落实，提高了玉米生产抗病虫害、抗风险能力，减轻了秸秆焚烧工作压力。

3、生态效益。

实施该项目对保护耕地和生态环境具有重要的意义。在项目区内，通过建立科学的耕作体系，实施以免耕精量播种和秸秆回收利用为主体，深翻、旋耕、灭茬、高效植保相结合的耕作制度，对改善土壤理化性能，提高抗御自然灾害的能力，改善农业生态环境起到保障作用，实施秸秆打捆离田，实现综合利用，既能增加农民收入，又能减少病虫害的发生，降低农药的使用量，还可将秸秆转化为基料、饲料、燃料等清洁能源，减少了碳排放。

八、秸秆还田的利与弊，有待于进一步探究

秸秆还田好多年了，秸秆还田到底是有好处还是坏处，众说纷纭。那么秸秆还田到底好不好，秸秆还田对于土壤来说，好处还是非常多的。首先就是有机质的增加，同时秸秆当中含有丰富的营养，对于土壤肥力来说是很好的补充，秸秆当中含有的氮、磷、钾、镁、钙、硫等元素，是农作物生长所必需的主要元素，秸秆中有机质的含量平均为15%左右，可以减少化肥的使用量，秸秆还田还有利于改善土壤，增加土壤保肥保水的能力，增加土壤的通透性，降低土壤容重；秸秆还田还能调节地温，尤其是小麦的秸秆还田以后，会在地表覆盖一层秸秆，对于夏播的玉米在高温环境下有很大的帮助。如地温过高，会对玉米生长造成很大的影响，尤其是在7月份的时候，过高的温度不仅会造成土壤干旱，同时也不利于玉米发棵，地皮以上覆盖打碎的秸秆以后，能够减少水分蒸发， 同时还能降低地温。但是，秸秆还田以后病虫害增加了，因为秸秆没经过处理，虫卵得到了很好的生存空间，过段时间它们全部孵化出来以后，随着年份的增加害虫也会越来越多。病虫害数量越多，不仅增加了防治难度，也加大了农药的使用量，会影响作物的品质。

玉米秸秆还田对下一茬作物的种植有不利影响，主要是病虫害增加，土壤不牢固，秸秆分解过程中容易造成土壤缺氮。那么如何减少上述不利因素的影响？浇水可加快秸秆的腐烂速度，促进下茬出苗率。深耕不仅有利于秸秆腐熟，还能减少秸秆还田中的不利影响，促进作物高产，追施部分尿素可防治田间氮素过少，并影响下茬作物的生长。下茬作物播种后要适当镇压，目的是减少土壤中不当的缝隙，利于作物更好地生长。

九、存在的问题及建议

1、存在问题

①玉米收获依然采用机械摘穗，然后利用玉米脱粒机进行脱粒后再送入烘干塔进行烘干，缺少适宜籽粒收获的玉米品种。

②关键环节的技术还没有被群众接受。

2、意见建议

①引进推广适宜本地籽粒收获的玉米品种，这样可以省去晾晒、脱粒等环节，大大减少劳动力成本。

②对关键环节开展更直接更有力的支持。例如：秸秆处理和烘干方面可以通过提高购机补贴额度或给予作业补助，改变广大群众的种植习惯，力争近两年内被群众完全接受和普及使用。

（作者单位：235300 安徽省宿州市砀山县农机技术推广站）