新疆兵团第四师玉米全程机械化生产技术现状及发展建议*

2022-04-25 08:59张振国宋卫平
新疆农垦科技 2022年2期
关键词:精量水肥规模化

张振国,张 军,宋卫平*

(1.新疆生产建设兵团第四师农业科学研究所,新疆 可克达拉 835219;2.新疆生产建设兵团第四师农机技术推广站)

关建词:玉米;高密度栽培;机械化种植;规模化生产

1 兵团第四师的基本概况

兵团第四师位于新疆西部边陲伊犁河谷,属大陆性半干旱气候,海拔400~1 800 m,该地四季分明,具有丰富的光热水土资源,全年平均积温10.1 ℃,无霜期140~180 d,年均积温3 200 ℃,年均日照时数2 661.5 h,年均降水量227~480 mm。其中霍城县、察布查尔县和新源县处于西北灌溉玉米区,以栗钙土和灰钙土为主,拥有76 000 hm2耕地,近年来扎实推进高标准农田建设,具备农业机械化发展的基础条件。第四师长期开展玉米高产全程机械化种植技术的试验与推广,在农业生产上统一管理技术,整个生产过程由团连两级监督把关,建立了“矮、密、早、匀、滴、干”等技术集成的玉米生产技术体系,既保证了生产环节的作业质量,又推动了玉米生产标准化、规模化、集约化,进而实现节本增效。实现了从高产品种筛选、早期土壤处理、精细整地、露地种植、精准播种、化学调控、绿色植保、水肥一体化、籽粒收获与秸秆还田、籽粒干燥仓储等环节的全程生产技术机械化。2021年统计数据显示,兵团第四师30 000 hm2玉米综合机械化率已达100%,且第四师七十一团667 hm2玉米高产连续10余年处全国领先。本文通过分析近20年来第四师玉米生产全程机械化情况,结合田间调查试验数据,总结技术路线,提出选择适宜品种、完善机械化种植技术、推进社会化服务体系建设等一系列提高玉米产量的措施,以实现玉米高密度栽培、机械化种植和规模化生产,促进农机与农艺的深度融合,从而为推进伊犁河谷玉米产业发展提供理论参考。

2 近20年来兵团第四师玉米种植模式及产量情况

2000年以来,兵团第四师玉米生产发生了较大变化,通过调查2000年、2005年、2010年、2015年、2020年和2021年玉米种植面积、耕作方式及单位公顷产量情况对20年来第四师玉米发展过程进行分析。

由表1可以看出,第四师玉米种植面积、品种数量、种植密度、平均产量随着机械化水平的不断提高均呈明显增加趋势,且玉米品种数量增加速度快于平均产量增加速度。

表1 2000—2021年兵团第四师玉米种植模式及产量情况

3 兵团第四师玉米产量增加的关键因素

3.1 耐密玉米品种的更新

近年来,随着新品种的引进和更新,兵团第四师玉米种植单产水平均呈不断增加趋势。近3年来,以新玉、胜美、登海、迪卡、富尔、华美等系列的玉米主栽品种具有明显的耐密、耐旱、植株抗倒伏、空秆率低、生育期短、收获期籽粒脱水快等特性,所有年份均表现出稳产和高产能力,这对玉米全程机械化种植技术的发展起到了决定性作用(表2)。

表2 兵团第四师近3年玉米主栽品种种植情况(种植面积260 hm2及以上)

由表2可以看出,结合垦区特点,选择耐密、矮秆、抗倒、水肥条件高的玉米品种并依托全程机械化种植技术是确保玉米高产稳产的关键。据调查,2020年七十一团玉米品种迪卡159种植面积268 hm2,因该品种耐旱、根系发达,收获产量高且稳定。2021年扩大种植到1 666 hm2,其中,2连种植迪卡159品种467 hm2,最高产量20 550 kg/hm2。但也有92 hm2的玉米产量仅为10 550 kg/hm2,产量低的主要原因是种植密度大(保苗株数一般在7 800株/667 m2左右)且七十一团5~6月降水量高于2020年,正值玉米蹲苗期,化控不及时造成玉米株高偏高,而7月份又受到大风的影响,致使玉米倒伏较严重最终造成产量降低。

3.2 生产技术全程机械化的突破

第四师从上世纪就开始玉米机械化生产技术的推广。播种技术由半精量播种开始到精量播种的升级再到精准播种的全面普及。收获技术也由牵引式机械摘穗收获到自走式果穗收获再到机械籽粒收获。果穗堆垛晾晒到籽粒自然晾晒再到籽粒机械烘干的转变。同时,在水肥一体化、绿色植保、作物调控、秸秆还田等环节的机械化生产技术也得到提升,并向高效、安全、低耗、智能、宽幅联合作业方向发展。

3.2.1 耕整机械的综合应用,使耕整地质量明显改善

优质的土壤是确保玉米健壮生长的基础性因素。2002年第四师开始推广秋季机械深翻技术,作业深度≥28 cm,打破犁底层,确保玉米根系正常生长,满足基本的水肥需求,有效缓解了玉米“不耐旱、不抗倒伏”的问题。春季大型联合整地机械的精细作业,大大提高了耕作效果,真正实现“齐、平、松、碎、净、墒”六字标准,对改善土壤团粒结构和确保玉米稳产起到了关键作用。

3.2.2 精准播种技术的推广应用,使种植密度和精确度大大提高

精量播种技术的推广为适时播种提供了条件,气吸式精量播种机械能一次完成施底肥、单粒播种、覆土、镇压等复式作业,为一播全苗奠定基础。2013年拖拉机卫星导航技术的应用,进一步提高了播种质量。2017年单粒精量播种技术的应用使种植密度和精准度大大提高。据调查,仅卫星导航与单粒精量播种技术的应用,就可实现缩行增株5 000株/hm2,种植密度增加到125 000株/hm2。

3.2.3 施肥技术手段的创新,实现玉米规模化生产的高产稳产

玉米的高产稳产,创新施肥技术的手段很重要。上世纪末测土配方施肥和机械深施肥等技术的推广,既提高了施肥效果,又降低了化肥投入,实现了节本增效。本世纪沟灌向滴灌技术的转变,实现了水肥一体化,既能保证玉米在不同生长阶段有着充足的养分供给,又能保证后期生长发育的营养所需,不仅提高了肥效,极大降低了化肥投入,而且提高了玉米的综合抗性,做到水肥耦合,实现玉米规模化生产的高产稳产。据统计,截至2021年,六十七团6 200 hm2的滴灌玉米单产已连续3年稳定在180 000 kg/hm2以上。

3.2.4 高地隙机械和无人机技术的推广应用,实现了绿色综合防控技术的集成

抓好田间管理,保证玉米的健壮生长,是玉米规模化生产的关键。高地隙机械和无人机绿色防控技术的广泛应用有效解决了化调化控、分段施肥和绿色植保的难题。根据玉米生长发育的不同阶段实施化调化控,通过田间悬挂频振式杀虫灯和紫光杀虫灯诱杀害虫,卫星遥感动态监测、高地隙机械喷雾、无人机植保等综合技术的运用,可使玉米不同生长阶段的长势和病虫害均得到有效控制,既节约了成本,又实现了绿色综合防控技术的集成。截止目前,伊犁垦区拥有无人植保机695架,高地隙机械225架,作业面积约110 000 hm2。

3.2.5 籽粒收获技术不断提升,为玉米规模化生产创造了条件

玉米机械籽粒收获技术,不仅能减少作业环节,降低劳动强度,提高生产效率,节约生产成本,而且可减少收获损失。自上世纪末引进黑龙江赵光机械厂的牵引式玉米摘穗收获机开始,推广以牧神4YZB-5和迪尔Y215型果穗收获为主的收获机,有效减少了收获损失。进入本世纪后,玉米专用收割台的推广,使机械籽粒收获技术进入一个新的发展阶段,以东德E514型和迪尔1076型联合收割机为主,配备专用玉米割台,收获浪费少,秸秆还田效果好。进入21世纪以来,大型玉米联合收获机的引进,如凯斯4000系列、迪尔R系列等轴流滚筒联合收割机,不仅大幅度降低了收获破碎率和杂质率,在保证收获质量和效率的同时还可实现秸秆还田、培肥地力,为玉米规模化生产创造了条件。据调查,仅玉米机械化收获技术的提升,就可减少收获损失10%以上。

3.2.6 籽粒干燥仓储技术的应用,减少了收获后的损失

籽粒烘干仓储技术的推广应用有效解决了晾晒场地、天气等自然环境制约因素,大幅度提高了劳动生产率,省去了收获后晾晒脱粒等环节,减少了收获后的损失。据调查,兵团第四师本世纪开始引进和研制烘干机械,不断提高烘干与仓储能力,现已达到3 400 t烘干作业量,250 000 t的最大仓储量,不仅可满足团场需求,还可辐射地方乡镇。

3.3 社会化服务组织的出现,既延长了农业产业链,又实现了规模化生产

针对职工开展农业生产多样化需求,社会化服务组织依托玉米全程机械化种植技术,推动装备、设施、技术、人才等资源高效整合,促进服务需求与供给有效对接。这种专业化的分工,既延长了农业产业链,又实现了规模化生产。目前,农业生产经营性服务组织的种类有:农业或农机合作社、农资公司、种子公司、用水组织等。据统计,第四师玉米产区各类农业社会化服务组织已超过95个,服务农工7 800户。

4 存在的问题

4.1 播种质量有待进一步提高

本世纪以来,玉米单粒精量播种机械发展迅速,虽然实现了一播全苗,但依然存在抢墒播种出苗整齐不一的问题。

4.2 籽粒收获技术仍需改进

调查发现,第四师每年10月前后玉米收获时籽粒含水率平均在30%左右、籽粒平均破碎率在8%左右,品种特性和收获技术是造成籽粒含水率和破碎率高的主要原因。

4.3 烘干技术仍需提高

随着玉米规模化生产和大型收获机械的应用,玉米机械化烘干技术需要不断提升。

5 玉米高产全程机械化生产技术的发展建议

良种良法配套,通过规模化、标准化实施,才能实现玉米生产高产高效。兵团第四师经过多年探索,已形成一整套成熟的玉米高产全程机械化生产技术模式。据调查,2020年七十一团种植的6 578 hm2玉米,虽然遭受严重干旱,平均产量仍达17 250 kg/hm2。7连职工廖文瑞种植的2.38 hm2玉米以平均单产22 050 kg/hm2创新高。

5.1 加快籽粒收获技术的提升,提高玉米收获质量

一方面建议选择脱水快、破碎率低的玉米品种,另一方面推广应用大型双轴流滚筒脱粒的收获机械,以有效降低籽粒破碎率。

5.2 品种种植密度的稳定性是玉米密植高产的基础条件

通过调查,玉米120 000株/hm2左右的种植密度,能充分协调单位面积穗数、穗粒数和粒重的关系,品种种植密度的稳定性是实现玉米高产、稳产、规模化生产的基础。

5.3 大力推广滴水出苗技术

滴水出苗技术是玉米适时播种,提高出苗一致性的主要措施。据调查,滴水出苗技术的应用可有效避免抢墒播种的不利因素,提高出苗的均匀度和整齐度,为玉米丰产丰收奠定基础。

5.4 全面推广水肥一体化技术

水肥一体化既是实现精准灌溉和施肥的有效方式,也是延长玉米籽粒灌浆、解决玉米后期脱肥早衰或过早成熟的关键技术。通过卫星动态监测、水肥一体化技术的应用可大大减轻病虫害、高温热害和倒伏、同样可减轻早衰,提高耐旱、耐密能力,达到“活秆成熟不早衰”的目的,最终实现玉米高产高效和规模化生产。

5.5 完善社会化服务体系建设

社会化服务体系建设有利于实现生产管理高度集中和农机农艺深度融合,实施专业化种植、规模化经营、市场化发展现代玉米产业,能有效实现职工和现代化大农业发展有机衔接,按照“全程机械化+农事服务”的模式,将职工嵌入现代农业产业链条中。由此,加快形成专业水平高、服务意识强、全程生产机械化覆盖的农业社会化服务体系是实现玉米高产稳产、规模化生产的重要因素。

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