玉米是中國主要糧食作物之一,同時也是中國重要的戰(zhàn)略物資,因此,提升玉米質(zhì)量和產(chǎn)量對于滿足市場玉米需求及維系社會穩(wěn)定等具有重要意義。在玉米種植過程中,通過科學(xué)的施肥能夠提升玉米產(chǎn)量,追肥工作不僅能夠防止土壤板結(jié),而且還能夠降低基肥使用量,提升化肥使用效率,但目前中國很多地區(qū)施肥不合理,造成了大量的肥料浪費,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些新型施肥技術(shù)開始應(yīng)用到玉米種植中,提升了肥料利用率,促進了中國玉米種植產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
玉米在生長過程中對于外界環(huán)境的要求不高,且屬于抗旱能力較強的作物之一,中國很多地區(qū)均可種植玉米。山西省忻州市屬于典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均氣溫在4.3~9.2℃,年光照時長在2 400~2 911 h,光照充足,適合玉米生長發(fā)育,此外,山西省忻州市是全國最先種植黑糯玉米的地區(qū)之一,也被稱為“黑玉米之鄉(xiāng)”,忻州市種植戶在玉米種植過程中積極創(chuàng)新種植方式,挖掘黑玉米市場價值,并對現(xiàn)有玉米品種展開了品種改良工作,在改良過程中取得了顯著的成就。玉米已經(jīng)成為忻州市的重要經(jīng)濟作物,在樹立當?shù)靥厣r(nóng)業(yè)品牌形象及提高種植戶經(jīng)濟收益等方面具有重要意義。
肥料作為玉米生長過程中營養(yǎng)供給的重要來源,在提升玉米產(chǎn)量、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)等方面具有重要意義。玉米生長過程對于水分的要求較少,但是對于各類營養(yǎng)元素有著極其嚴格的要求,且玉米不同生長時期的肥料種類和用量均不相同,例如拔節(jié)期玉米植株比較矮小,對于肥料的要求不高,但是在拔節(jié)期后玉米會進入生長的關(guān)鍵階段,這時不僅需要一定的水分,而且還需要大量的營養(yǎng)元素滿足其生長需求,此時為追肥的關(guān)鍵時期,現(xiàn)階段,玉米追肥方式主要有人工施肥及簡易工具輔助追肥2種,受種植成本影響,農(nóng)機普及率較低,且通過手工方式很難進行大面積的追肥工作,且農(nóng)村勞動力不足的問題越來越突出,在這種情況下要盡快打破傳統(tǒng)玉米種植格局,以機械設(shè)備代替手工追肥,提升肥料利用率。
現(xiàn)階段,國外已經(jīng)基本形成了一整套比較完備的玉米追肥施肥體系,這與國外地廣人稀的特征有很大關(guān)系。以美國為例,農(nóng)場主所擁有的玉米種植田面積較大,因此很難使用手動作業(yè)的方式進行追肥,但中國受到農(nóng)業(yè)發(fā)展速度及小農(nóng)經(jīng)濟思想的影響,玉米機械追肥技術(shù)還有待完善?,F(xiàn)階段,玉米追肥機械設(shè)備類型較多,分為固態(tài)追肥設(shè)備及液態(tài)追肥設(shè)備2種。
玉米常見肥料形式為顆粒狀肥料,即固態(tài)肥料,由于顆粒狀肥料使用時間較長,因此常見的追肥機械通常為固態(tài)追肥設(shè)備,以常見的布谷3ZF-6型號固態(tài)肥料施肥機械為例,該設(shè)備主要通過外槽輪排肥器進行施肥,將肥料放置在肥料盒內(nèi),肥料受到重力作用會直接經(jīng)過塑料管落到施肥溝內(nèi),該設(shè)備搭配44~88 kW的馬力輪式拖拉機進行工作,除此之外,目前的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備構(gòu)造比較靈活,且具有多功能性,除了能夠滿足玉米日常的施肥補肥外,還可以通過更換配套構(gòu)件進行中耕、除草、起壟及開溝等種植作業(yè),極大地提升了種植效率,節(jié)省了種植戶的農(nóng)業(yè)機械開支。
除固態(tài)肥料追肥機械外,另外一種比較常見的設(shè)備為液肥料追肥機械,液態(tài)肥料是近幾年所研制出的新型農(nóng)業(yè)資料,液態(tài)肥料的優(yōu)勢在于省去了肥料的溶解環(huán)節(jié),便于玉米根部吸收養(yǎng)分,且大部分液態(tài)肥料能夠與殺蟲劑及除草劑等藥品進行聯(lián)用,但是由于液態(tài)肥料在中國的應(yīng)用時間較晚,應(yīng)用程度較低,主要在國外發(fā)達國家有所應(yīng)用。
中國玉米追肥機械種類較多,各種施肥機械的施肥方式不同,常見的有重力直排技術(shù)、離心拋灑技術(shù)及氣流輸肥技術(shù)等。
首先,重力直排技術(shù)是常見的追肥機械技術(shù),該設(shè)備的工作原理為通過排肥器出肥,工作部位主要由排肥器和輸肥管2個部分組成,設(shè)備構(gòu)造技術(shù)含量較低、價格較低且普及率較高,但是同樣具有缺陷,無法進行大寬幅施肥補肥工作。
其次,離心拋灑技術(shù)主要工作部位由撒肥圓盤及撒肥板構(gòu)成,有單圓盤及雙圓盤2種,后者施肥均勻性要遠高于前者,但是操作難度更大,此種施肥補肥設(shè)備很少應(yīng)用于玉米種植中,若肥料為細粉狀,此種類型的肥料離心率較小,因此在拋灑時會受到距離影響,且在玉米種植過程中使用離心拋灑的方式進行施肥,受到玉米植株喇叭口的影響,化肥若灑落至玉米的心葉內(nèi)很容易對玉米的正常生長造成影響,因此,在玉米施肥補肥過程中要慎用離心拋灑技術(shù)。
最后,氣流輸肥機械設(shè)備主要由輸肥風(fēng)機、文丘里管及輸肥管道3部分構(gòu)成,施肥原理為:顆粒肥料受到輸肥風(fēng)機風(fēng)力影響進入到文丘里管內(nèi),而后受到氣流影響進入輸肥軟管,肥料最終隨著管道進入田間,此種施肥方式雖然比較復(fù)雜,但是優(yōu)勢明顯,例如能夠進行大面積施肥、不受田間寬幅的影響及施肥效率高等,且追肥過程中所使用的氣體均來自于自然風(fēng)力,應(yīng)用程度較高。
綜上所述,現(xiàn)階段中國機械施肥補肥技術(shù)存在的主要問題是施肥機械種類較少,液態(tài)追肥技術(shù)研發(fā)力度較小,機械設(shè)備較為單一。其次,追肥機械市場化程度較低,無法適應(yīng)現(xiàn)階段的玉米種植需求。首先,相關(guān)設(shè)備企業(yè)要解決農(nóng)機與農(nóng)藝問題,提升農(nóng)機技術(shù)水平,并在機械設(shè)備中加入肥量控制功能等,針對較大的施肥補肥作業(yè)量,要應(yīng)當提升設(shè)備性能與工作效率,促使農(nóng)業(yè)機械設(shè)備朝著多元化與智能化方向發(fā)展?,F(xiàn)階段,種植戶普遍存在不重視水肥管理的問題,由此導(dǎo)致玉米產(chǎn)量下滑和病蟲害頻發(fā),且追肥機械設(shè)備的應(yīng)用程度普遍較差。在種植過程中,還需通過機械設(shè)備提升施肥追肥效率,進一步提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。
(山西省忻州市農(nóng)業(yè)機械發(fā)展中心魏艷琴)