近年来,国务院《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》明确提出要加快推进高标准农田建设,提升粮食生产的机械化和规模化水平,增强粮食安全保障能力。在此背景下,玉米作为我国主要粮食作物之一,其高效生产尤为关键。陕西省清涧县地处丘陵山区,地形复杂,耕地面积分散,传统生产方式对玉米增产形成了制约。为促进清涧县玉米种植的高产稳产,应用全程机械化技术已成为提升玉米生产水平的关键途径。通过针对性选择小型机械、优化地块布局、实施精准施肥和病虫害绿色防控,玉米生产的效率和质量均能大幅提高。针对此,本文深入探讨适应性机械设备的选型、精量播种技术、精准施肥管理、病虫害绿色防控及秸秆处理技术的应用策略。通过科学的地块整理、合理的设备选型和精细化管理,达成玉米生产的高效与节本增效目标。
一、陕西清涧县玉米生产现状及建设高标准农田建设的必要性
清涧县地处陕西省北部黄土高原的丘陵沟壑区,地形以山地和丘陵为主,耕地呈小面积分散状态,土壤肥力相对较低,农业生产条件较为严苛。当前,清涧县玉米生产主要依赖传统分散式种植模式,机械化水平较低,生产效率难以大幅提升。玉米种植过程中常面临土地贫瘠、水资源短缺、病虫害高发等问题,直接导致产量不稳定,影响了农民收入的增长。在此背景下,推进高标准农田建设对于清涧县玉米产业的高质量发展具有重要意义。陕西省致力于推动高标准农田建设,以优化耕地质量、完善农业基础设施、引入现代化生产技术为核心,以实现“藏粮于地、藏粮于技”的战略目标。对于清涧县而言,高标准农田建设将通过土地平整、灌溉设施配套等措施有效提升土壤保水保墒能力,增强抗旱抗灾水平,为玉米种植创造更优越的生产环境。
高标准农田建设为玉米全程机械化生产提供了必要的基础支持,通过统一的田块规划,使机械设备在清涧县的丘陵地形上实现更高效地作业,节省人力成本,减少生产波动性。结合清涧县实际,推进高标准农田建设不仅有助于提升玉米单产,助力粮食安全,也将为清涧县农业现代化注入活力,进一步优化农民收入结构,助力乡村振兴战略的落实。
二、适应清涧县地形的机械化选型及配套技术
1、地块整理与选型规划
清涧县的地理环境以山地和丘陵地为主,地块小而分散,地势起伏大,对农业机械的适应性提出了较高要求。在这样的条件下,实现高效机械化作业的关键在于科学的地块整理和适应性设备选型。①地块整理应着力于田块平整和道路修建,通过小面积连片改造将不规则田块整合,以提高机械化作业的连贯性和便捷性。②对于坡度较大的地块,宜选择轻便型、履带式或轮式农业机械,以增强其在复杂地形下的适应性。这些设备具有良好的附着力和稳定性,适用于清涧县丘陵山区的环境,可有效降低作业难度并提高设备运行效率。③在设备选择方面,优先推荐小型、多功能的农业机械,这些机械设备不仅体积小、机动性强,且具备翻耕、旋耕、培土等多种作业功能,可在不同地形条件下进行高效作业。
2、适应小块地的播种机与增密栽培技术
清涧县的玉米种植以小块地为主,地块面积小且形状不规则,传统播种设备在此类地块的作业效率较低。为适应这种种植模式,应选用适应性强的小型精量播种机,并结合增密栽培技术,以最大化地块利用率和产量。适合小块地的单粒精量播种机和小型多功能播种机可精准控制播种深度和行距,还具备操作灵活、体积小的特点,可应对清涧县复杂的地形需求。此类机械设备的精密播种功能确保种子均匀分布,为培育整齐健壮的植株群体提供了保障,进一步助力单位面积产量提升。
增密栽培技术与精量播种相结合,可以通过合理的株行距配置达到较高的种植密度,符合清涧县的高产需求。同时,应用“带肥下种”技术的播种机可将种肥分离,实现精准施肥,确保苗期营养供给充分,从而实现苗全、苗齐、苗壮。
三、全程机械化技术在玉米种植中的应用
1、机械化精量播种技术
①播种时间的合理规划和土壤条件评估
根据清涧县的气候特点和土壤环境,玉米播种的最佳时间通常在每年4月中旬-5月上旬,此时地温稳定在10~12℃,利于种子发芽。播种前应测定土壤的含水率,最佳播种条件下的土壤含水量应在14%~16%之间,以确保种子吸收足够的水分促进发芽。在此基础上,还应测定土壤的紧实度,以便选择适宜的播种深度。通常,适宜的播种深度为4~5cm,以保证种子与土壤紧密接触,利于水分传导和保墒。
此外,还需结合地块的地形特点进行规划,对于坡度超过5%的地块,可选择延迟播种,以避开雨季带来的水土流失风险。通过这些精细化的时间规划和土壤条件评估,可有效提高出苗的均匀性与壮苗比例,为后续的田间管理打下坚实的基础。
②配备适应不同土质和地形的播种设备
针对土壤质地较轻或砂性土壤,可选用带有2.5~3.0kg/cm2的压土装置的播种机,以提高种子与土壤的紧密接触度。在播深控制上,应选择具备精确深度调控功能的设备,播种深度设置为4~5cm,有助于均匀覆盖土壤,确保播种深度一致性达到±0.5cm,保证出苗整齐度。
另外,针对丘陵和坡地较多的地形特点,应配备小型、多功能的播种设备,特别是行距可调节范围为45~60cm的机型,这种播种机不仅适应地形变化,还能确保播种线条的平直度。对于含水量较高的黏性土壤,设备须具备2行或4行精量播种功能,并配有开沟器和施肥装置,确保种子和肥料分离放置,肥料距种子的距离为5~7cm,以防止肥料烧苗。
2、高效施肥与地力提升的精准化管理
①结合测土配方施肥和精准施肥
清涧县土壤肥力差异较大,地形和土质复杂,为提高养分利用率,精准施肥尤为重要。根据测土配方施肥技术,首先分析土壤中的氮、磷、钾等主要营养元素含量,结合玉米目标产量确定最佳肥料配比和用量。一般而言,清涧县玉米种植的氮肥推荐用量为10~15kg/667m2,磷肥和钾肥根据具体测试结果控制在6~10kg/667m2和8~12kg/667m2,以确保养分充足、精准投入。
为适应清涧县的多样化地形,可选用具备精准变量施肥功能的机械设备,如装有智能控制系统的变量施肥拖拉机,这类机械能基于实时土壤数据自动调节施肥量,实现“按需施肥”。施肥深度针对玉米根系特点设置在5~7cm,以确保肥料置于根系吸收层内,提升利用率。针对坡地作业,还可采用履带式施肥机以更好适应地形变化并减少土壤侵蚀。在精准施肥机械的助力下,清涧县玉米生产可提升养分利用效率和地力水平。
②大喇叭口期补钾与灌浆期控氮的机械施肥策略
在玉米不同生长阶段,养分需求存在显着差异,分阶段、精准化施肥至关重要。玉米大喇叭口期是钾需求的关键时期,钾元素可增强茎秆的机械强度,提升抗倒伏能力。在此阶段,使用履带式施肥机进行钾肥追施,施肥量通常为3~5kg/667m2,施肥深度控制在5~6cm,确保钾元素到达根系活跃层。同时,为减少对根系的损伤,施肥机械行距应保持在60cm左右。
例如,在灌浆期,需适度控氮以避免叶片旺长影响灌浆进程。此时可选用悬挂式喷施机进行叶面喷施,每次喷施尿素约1.5~2.0kg/667m2,喷施距离保持在40~50cm,确保均匀覆盖整个植株。叶面喷施的间隔应为7~10d,以保持氮营养的稳定供应。
3、无人机植保与高地隙喷药设备的应用
①针对清涧县常见病虫害类型的绿色防控方法
清涧县玉米种植面临的主要病虫害,包括玉米螟、黏虫、叶斑病和茎腐病等,这些病虫害对玉米的产量和质量造成显着影响。为减少农药残留和保护生态环境,清涧县逐步推广以生物和物理方法为主的绿色防控技术。例如,针对玉米螟,可通过使用抗虫玉米品种和释放赤眼蜂控制其卵期,从源头减少虫口密度;针对叶斑病、茎腐病等病害,在高温高湿天气前后加强田间监测,并通过合理轮作、调节灌溉和科学修剪控制病害发生条件。此外,可利用杀虫灯和诱虫板捕杀成虫,减少农药的化学控制需求。
②应用无人机喷药和高地隙喷药设备进行防治
由于清涧县丘陵和小块地形复杂,传统喷药方法效率有限,而无人机和高地隙喷药设备因其高效精准的特点成为玉米病虫害防治的重要手段。无人机喷药具备覆盖均匀、穿透力强的特点,可在空中灵活调整喷洒高度(通常在1.5~2.5m之间)和喷幅(3~5m),确保植株叶面和茎秆全面覆盖。单次作业面积可达0.667~1hm2,喷洒速度在2~4m/s,喷药量通常控制在0.5~1.0L/667m2药液,确保精确用量以减少浪费和污染,显着提升了防治效率。
对于生长后期植株高度增加的玉米田,高地隙喷药设备是有效的补充方案。高地隙喷雾机可以在不损伤作物的情况下,精准喷洒到玉米茎叶的中上层,确保药剂的均匀分布。高地隙喷雾机的喷幅一般为4~6m,喷洒高度可达1~2m,并配有压力调节系统,使药液均匀附着于植株表面,保证防治效果。为优化防治效果,作业过程中可根据田间虫害密度调整喷洒行距、频次和药剂用量,减少用药量的同时避免喷洒重叠和遗漏。
4、防倒伏化控技术
①倒伏成因与密植条件下的挑战
在清涧县的玉米生产中,密植栽培有助于增加单位面积的产量,但也容易导致玉米茎秆细弱、抗倒伏能力不足,尤其在强风和降雨季节更容易倒伏。倒伏不仅影响光合作用和产量,还会增加收获难度和机械损耗。因此,密植条件下的防倒伏问题成为实现高产稳产的关键。倒伏的主要成因包括茎秆强度不足、节间长度过长、根系不稳等,特别是密植时由于株距缩小,植株竞争光照和养分,导致茎秆细长,抗风能力降低。
②化控技术在防倒伏中的应用
清涧县的玉米种植可在6~8叶期使用化控剂,如多效唑、乙烯利等,这些化控剂可通过调节植物激素平衡抑制植株过度生长,控制基部节间长度,增强茎秆厚度和韧性。施药时推荐使用高地隙喷雾机或无人机,确保化控剂均匀分布在叶面和茎秆,施药量通常为20~30mL/667m2化控剂溶液,以避免药害。
四、机械化收获与秸秆处理
1、适时收获的机械选型与作业技术
最佳收获期一般在籽粒达到生理成熟(乳线完全消失)后2~3周,此时籽粒含水量降至约24%,有利于收获和籽粒完整度的保障。结合清涧县地形特点,收获机械的选择需兼顾操作灵活性和地形适应性,建议优先使用轻便型2~4行联合收获机,以保证收获作业与玉米种植行距一致,最大限度地减少机械损伤和籽粒漏收。
在收获过程中,割台高度建议设定在15~20cm,以确保果穗完整采收并减少茎秆损失。联合收获机应配备防堵装置,以在较高作业速度(3~5km/h)下保持进料顺畅。针对不同地块条件,可灵活调节脱粒强度,确保籽粒破损率控制在5%以下,杂质率保持低于3%。通过科学合理的机械选型和作业技术,可有效提高玉米的收获效率和品质,降低收获环节的损耗,确保清涧县玉米生产的稳定产量与质量。
2、秸秆粉碎还田技术
清涧县广泛采用秸秆粉碎还田技术,通过将秸秆粉碎并均匀覆盖于土壤表层,实现秸秆的高效转化和资源再利用。为促进秸秆的快速分解,秸秆粉碎机将茎秆切割至3~5cm长度,确保分解速度加快,避免因堆积影响土壤耕作层的均匀性。
粉碎后的秸秆可通过旋耕机进行深翻,深度控制在15~20cm,以确保秸秆充分混入土壤,改善土壤结构并提升保水性。旋耕机操作中需合理设置旋耕速度和刀片角度,确保秸秆均匀覆盖,实现土壤有机质的持续积累,避免秸秆焚烧对环境的污染,符合清涧县绿色农业发展目标,是实现玉米生产全程机械化的关键环节之一。
五、机械化技术的推广建议
1、地形复杂是推广机械化的主要制约因素
清涧县地势以丘陵和小块地为主,传统大型农业机械难以在这些区域开展高效作业,而小型机械设备在操作效率和适应性上仍存在不足。
2、机械设备的购置与维护成本较高
尤其对于小规模农户而言,机械化投入成为较大负担,限制其对全程机械化技术的接受度与应用意愿。受限于农户的经济能力,机械设备的利用率较低,直接影响到实际的推广成效。
3、加大扶持力度
建议政府和相关部门加大对适用于丘陵和小块地的灵活小型机械设备的支持力度,其适应清涧县地形特点的微型播种机、施肥机及收获机。通过专项资金补贴、低息贷款等方式,降低农户的机械购置成本,提高机械化设备的普及率,助力农业生产效率提升。
4、建立健全农业机械化服务体系
加大农技推广人员在一线的支持力度,组织农业技术人员定期开展机械化操作、维修及管理培训。通过“田间课堂”等方式,帮助农户掌握机械化作业的关键技术,以提升设备的使用效率。依托培训资源,使新设备在实际推广中充分发挥增产增效的作用。
在种植规模较大的区域,还可推广农业生产托管服务,将机械化作业标准化、流程化,进一步提升效率。多方合作、多维度支持的推广策略,将有助于清涧县玉米全程机械化技术的广泛应用,为当地农业现代化发展奠定坚实基础。
综上所述,高标准农田玉米生产全程机械化技术的推广,为玉米高产稳产和农业现代化提供了坚实的技术支持。在清涧县复杂地形条件下,通过合理选择适应性机械设备、优化播种与施肥管理、推进病虫害绿色防控以及实施秸秆还田,显着提升了玉米生产的效率与品质。然而,在技术推广过程中,地形适应性、农户经济能力与技术培训仍是亟待解决的问题。通过政策扶持、技术培训与资源共享等多方面的协同推进,有望加快全程机械化在玉米生产中的普及,助力区域粮食安全和农业现代化建设,为农业高质量发展奠定坚实基础。
(作者单位:718300 陕西省清涧县农机推广中心)