馬根眾,王 博,于靖博,王 健,童 涵
(1.山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站,山東 濟(jì)南 250100; 2.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院北京農(nóng)機(jī)試驗(yàn)站,北京 102206 3.山東省土壤肥料工作總站,山東 濟(jì)南 250100)
小麥?zhǔn)俏覈饕Z食作物,是山東省第1大糧食作物,種植歷史悠久,耕作面積最大,總產(chǎn)量最高,種植區(qū)域廣泛,2019年全省小麥總產(chǎn)量達(dá)到255.3億kg,占全省糧食總產(chǎn)量的77.6%,是山東省糧食安全供給的基石[1]。多年來,山東省各級黨委政府和農(nóng)機(jī)部門持續(xù)關(guān)注小麥生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展,投入大量人力物力和機(jī)械裝備。2004年實(shí)施農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼以來,山東省用于小麥機(jī)械化生產(chǎn)的節(jié)能大型拖拉機(jī)、土壤深松深翻等耕整地機(jī)、高效植保機(jī)、節(jié)水灌溉機(jī)和大喂入量小麥聯(lián)合收獲機(jī)等新型農(nóng)業(yè)機(jī)械購置補(bǔ)貼近200億元,目的是補(bǔ)齊小麥全程機(jī)械化生產(chǎn)短板,提升機(jī)械生產(chǎn)效率和質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)小麥機(jī)械化生產(chǎn)高質(zhì)高效發(fā)展。
山東省小麥機(jī)械化發(fā)展早,持續(xù)時(shí)間長,裝備存量多。20世紀(jì)80年代開始推廣機(jī)引犁、小麥精量播種機(jī)、小麥割曬機(jī)和小麥脫粒機(jī)等裝備;至2000年以后,小麥寬幅精量播種機(jī)開始推廣、小麥聯(lián)合收割機(jī)得到普及。2019年,山東省擁有拖拉機(jī)247.33萬臺(其中73.5 kW以上拖拉機(jī)3.59萬臺)、機(jī)引犁138.21萬臺、深松機(jī)3.86萬臺、旋耕機(jī)35.72萬臺、聯(lián)合整地機(jī)1.29萬臺、小麥播種機(jī)33.5萬臺、小麥聯(lián)合收割機(jī)18.51萬臺和玉米秸稈還田機(jī)13.95萬臺,主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械裝備社會保有量多,能完成小麥機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)[2]。
從小麥耕、種、收主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械化生產(chǎn)情況看,基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化;灌溉、植保環(huán)節(jié)機(jī)械設(shè)備不斷增加,機(jī)械化水平不斷提升;小麥應(yīng)急干燥裝備與機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)到推廣。2019年,山東省小麥耕種收收綜合機(jī)械化生產(chǎn)水平達(dá)到99.44%,在糧食作物排第1位;玉米和水稻耕種收綜合機(jī)械化水平分別為95.74%和91.15%[2]。
經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,山東小麥機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)已普及應(yīng)用,機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)與農(nóng)民群眾生產(chǎn)過程緊緊融合在一起。從經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的膠東半島到經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的魯西北,從魯南丘陵山區(qū)到魯北黃灌平原,大中小各類機(jī)械裝備齊全,小麥溝播、平播、寬幅播和免耕播等配套機(jī)械化技術(shù)成熟。在小麥生產(chǎn)過程中,僅有病蟲草害防治、灌溉兩個(gè)田間管理環(huán)節(jié)需要部分人工參與作業(yè),機(jī)耕機(jī)整、小麥播種和聯(lián)合收割等關(guān)鍵環(huán)節(jié)基本不需要人工作業(yè),節(jié)省的大量農(nóng)業(yè)勞動力,已成為國家工業(yè)生產(chǎn)和城市建設(shè)的主力軍。
雖然山東省小麥生產(chǎn)機(jī)械化已廣為普及,農(nóng)民群眾廣泛受益。但從全年糧食全程機(jī)械化生產(chǎn)角度看,小麥生產(chǎn)機(jī)械化還存在生產(chǎn)環(huán)節(jié)銜接差、機(jī)械配套差、作業(yè)質(zhì)量低、生產(chǎn)物料消耗大、農(nóng)機(jī)購置投入大和資金占用大等問題,造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境變差、糧食增產(chǎn)后勁不足和糧食生產(chǎn)效益下降等一系列問題,嚴(yán)重影響群眾種糧積極性[3]。
山東小麥種植規(guī)模大,范圍廣,各地氣候、土地和水利等資源稟賦不同,種植規(guī)格多樣[4]。平作畦作同在,寬畦窄畦共存,畦面寬度隨農(nóng)戶土地規(guī)模隨意劃分,甚至同一鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同村莊,種植規(guī)格也不統(tǒng)一,這就需要配置不同功率的動力機(jī)械和不同幅寬的作業(yè)機(jī)械,完成不同規(guī)格和不同環(huán)節(jié)的農(nóng)田作業(yè),極大影響機(jī)械作業(yè)效率。固定畦灌區(qū),機(jī)耕和機(jī)播作業(yè)時(shí),不能破壞畦埂或跨越畦,機(jī)組只能在不滿幅或重復(fù)作業(yè)情況下,才能完成單戶作業(yè)量,致使機(jī)械作業(yè)幅寬不能充分利用(圖1),降低機(jī)組作業(yè)效率,生產(chǎn)成本上升。如作業(yè)幅寬2.4 m的深松機(jī),就不能在畦寬1.8 m的種植規(guī)格區(qū)作業(yè);作業(yè)幅寬2.4 m的深松機(jī),在畦寬3 m的固定畦種植規(guī)格區(qū)作業(yè),第2次作業(yè)需要重復(fù)深松1.8 m,降低作業(yè)效率。聯(lián)合機(jī)收作業(yè)時(shí),寬幅、大喂入量收割機(jī)需要跨畦埂作業(yè),割臺高度不能降到最低,小麥割茬高,影響玉米機(jī)械播種作業(yè)效率和質(zhì)量。
山東省小麥玉米一年兩作,農(nóng)時(shí)緊、農(nóng)耗短,玉米秸稈還田質(zhì)量,決定土壤耕整和小麥機(jī)播質(zhì)量。目前,玉米秸稈機(jī)械化還田是山東省秸稈綜合利用的主要方式和有效途徑,2019年玉米秸稈還田面積達(dá)到298.5萬hm2,但一些區(qū)域?qū)斩掃€田對土壤地力培肥的作用認(rèn)識不足,不重視秸稈機(jī)械化還田作業(yè)質(zhì)量,造成秸稈還田作業(yè)質(zhì)量差[5]。分析造成該現(xiàn)狀的主要原因有以下3點(diǎn)。一是還田方式選擇不正確。魯南、魯中及膠東半島地區(qū),農(nóng)戶將3~6行玉米秸稈人工剎割鋪放成1幅,因鋪放厚度大,秸稈根茬缺少支撐,還田機(jī)作業(yè)后均勻性差、長秸稈多,如圖2所示。二是玉米種植模式與還田機(jī)械融合欠佳,部分地區(qū)玉米播在溝內(nèi),溝深5~10 cm,刀具長短一致的秸稈還田部件,不能將溝內(nèi)的根茬粉碎,長秸稈堆積溝中,極大影響還田質(zhì)量。三是選擇秸稈還田機(jī)械不適用。目前,仍有一些地區(qū)采用錘爪式還田機(jī),這種機(jī)械作業(yè)后秸稈似乎被粉碎,但秸稈纖維相連,作業(yè)質(zhì)量差;在這類長秸稈多、還田質(zhì)量差地區(qū),倘若直接進(jìn)行土壤深松和機(jī)耕作業(yè),大量長秸稈或連帶的秸稈在耕層和地表留存,影響土壤耕整和小麥播種作業(yè)質(zhì)量。
自20世紀(jì)80年代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)推行聯(lián)產(chǎn)承包生產(chǎn)責(zé)任以來,農(nóng)戶生產(chǎn)規(guī)模變小,犁耕產(chǎn)生墑溝,平整費(fèi)時(shí)費(fèi)力,逐漸被旋耕取代;旋耕后地表平整,土壤細(xì)碎,肥土混合均勻,節(jié)省土地平整環(huán)節(jié)。但長期旋耕耕作淺,耕層越來越淺,全省平均耕深10 cm左右;犁底層變厚,約15 cm左右;土壤容重增加,30 cm深土層平均容重1.45 gcm3左右,嚴(yán)重超過小麥適宜生長的容重(1.2~1.3 gcm3),制約著小麥產(chǎn)量再上新臺階[6]。
目前,旋耕機(jī)和傳統(tǒng)播種機(jī)是山東省冬小麥機(jī)耕機(jī)播的主要裝備。旋耕機(jī)缺少土壤鎮(zhèn)壓裝置,作業(yè)后土壤疏松,缺乏播種機(jī)開溝器的支撐,易造成播種過深(圖3),易出現(xiàn)弱苗老苗,不能形成壯苗越冬。傳統(tǒng)的2BJ系列小麥播種機(jī)(圖4)存量30多萬臺,數(shù)量多,性能單一,缺少筑壟、平整、仿形、限深和鎮(zhèn)壓等功能。播種機(jī)缺少筑壟裝置,播前需要單獨(dú)筑壟作業(yè),增加生產(chǎn)成本;缺少土壤平整裝置,不能對牽引拖拉機(jī)輪轍進(jìn)行平整,輪轍處易出現(xiàn)亮籽現(xiàn)象;播種機(jī)缺少仿形裝置,寬幅作業(yè)播種深淺不一;缺少鎮(zhèn)壓裝置,播后不能鎮(zhèn)壓,種子與土壤不緊密接觸,土壤毛管得不到恢復(fù),土壤水分蒸發(fā)快,影響小麥苗期生長發(fā)育。因此,在旋耕后疏松的地塊,采用傳統(tǒng)播種機(jī)進(jìn)行播種作業(yè),輪轍較深、地表不平及播種深淺不一,易造成缺苗斷壟[7]。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍然采用大水漫灌或低壓管灌,在地下水嚴(yán)重缺乏的魯西和魯中漏斗區(qū),嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。近年來,生產(chǎn)規(guī)模大、經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營組織,開始購置或安裝固定管道式噴灌系統(tǒng)、平移式噴灌機(jī)、卷盤式噴灌機(jī)和指針式噴灌機(jī);中小生產(chǎn)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織,為節(jié)省灌溉管理人工費(fèi)用,嘗試采用簡易噴灌帶式節(jié)水灌溉設(shè)備和噴桿式噴灌機(jī)。這些設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中,存在管道壓力不足,噴灌區(qū)域不能銜接,地頭漏灌;簡易噴灌設(shè)備在小麥生長后期,植株遮擋噴灌扇面灌溉欠均勻,影響小麥成熟一致性(圖5);有些節(jié)水設(shè)備,灌溉定額設(shè)計(jì)偏小,灌溉強(qiáng)度不足,靠灌溉器近的地方水分多、遠(yuǎn)的地方水分少,導(dǎo)致田地的灌溉不均。
目前,山東省傳統(tǒng)人力背負(fù)式小麥植保器械與噴桿式、無人植保飛機(jī)等高效植保共存,植保器械性能差別大。傳統(tǒng)的人力背負(fù)式噴霧器械存量大,操作者勞動強(qiáng)度大、環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)系數(shù)高、器械性能差、跑冒滴漏嚴(yán)重且漏防漏治概率大[8]。傳統(tǒng)植保習(xí)慣于采用大容量、雨淋式和全覆蓋的方式,大容量(750~900 Lhm2)噴霧,植物農(nóng)藥殘留高、防治效果差,藥液流失量大,環(huán)境污染嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年山東省機(jī)動植保機(jī)械保有量48.85萬臺,其中噴桿式噴霧機(jī)6.65萬臺、無人植保飛機(jī)4 585架。
目前,山東省主流小麥聯(lián)合收割機(jī)是以新疆-2型橫軸流型改進(jìn)制成,是為適應(yīng)聯(lián)合機(jī)收技術(shù)推廣初期,小麥籽粒蠟熟、秸稈蠟黃和麥穗潮濕情況下作業(yè)。小麥橫軸流收割機(jī)出草口在滾筒一端,寬度20 cm左右,秸稈從排草口排出后,在收獲后的田間鋪放一圈一圈的“金項(xiàng)鏈”,影響夏玉米播種作業(yè),如圖6所示。橫軸流小麥?zhǔn)崭顧C(jī)脫粒滾筒轉(zhuǎn)速高,對物料作用力大、打擊強(qiáng)度高,蠟熟的小麥籽粒容易破碎漏粉,收獲質(zhì)量差[9]。同時(shí),橫軸流小麥?zhǔn)崭顧C(jī)凹板間隙調(diào)整工序復(fù)雜,耗費(fèi)時(shí)間長,這樣使得不能及時(shí)根據(jù)小麥?zhǔn)斋@情況進(jìn)行調(diào)整間隙,當(dāng)用較小的凹板間隙收獲干燥的小麥時(shí),雜余增多、清選負(fù)荷增加,甚至篩孔堵塞,籽粒灑落,收獲損失增加。
山東省冬小麥夏玉米是糧食作物主要生產(chǎn)模式,因各地自然資源稟賦不同、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異、農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)裝備有別,小麥全程機(jī)械化解決方案沒有固定模式,針對小麥生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在問題,提出技術(shù)建議。生產(chǎn)經(jīng)營單位可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際,將各生產(chǎn)環(huán)節(jié)技術(shù)組合配套,形成適宜當(dāng)?shù)匦←湹娜虣C(jī)械化生產(chǎn)模式。
高質(zhì)量玉米秸稈還田作業(yè)是奠定土壤耕整和機(jī)械播種兩個(gè)后續(xù)環(huán)節(jié)質(zhì)量提升的基礎(chǔ)。目前,有觀點(diǎn)認(rèn)為在黃淮小麥玉米兩作區(qū),秸稈兩季全部還田總量多,玉米秸稈需離田移除。多年實(shí)踐證明,如果還田質(zhì)量不高、土壤耕整較淺及配套作業(yè)不當(dāng),兩季作業(yè)秸稈全部還田可能顯的“多”。當(dāng)玉米秸稈實(shí)現(xiàn)精細(xì)還田,秸稈長度<5 cm,拋撒均勻度>80%,配套土壤深耕、深旋等措施,秸稈還田量就顯得不多,就不需要離田移除。玉米秸稈精細(xì)還田技術(shù)關(guān)鍵有4點(diǎn)。一是小麥玉米兩茬平作種植,玉米基節(jié)在地表同一平面,為玉米秸稈精細(xì)還田提供好的農(nóng)藝措施。二是摒棄傳統(tǒng)的錘爪式秸稈還田機(jī),選用甩刀和直刀式高速還田機(jī),如圖7~9所示,為精細(xì)還田提供好的機(jī)械裝備。三是玉米收獲后,在秸稈含水率高、秸稈纖維脆的情況下,及時(shí)進(jìn)行還田作業(yè),為作業(yè)提供適宜的作業(yè)基料。四是規(guī)范兩遍作業(yè),第1遍粉碎部件緊貼地表作業(yè),第2遍粉碎部件入土1~2 cm作業(yè),將秸稈進(jìn)一步細(xì)碎,使秸稈與表土混合,形成2~4 cm的地表覆蓋層,減少土壤水分蒸發(fā),保持土壤墑情,避免秸稈被風(fēng)吹走,培肥地力。
山東省小麥玉米一年兩作,小麥的種植規(guī)格和模式,影響著小麥秸稈和割茬處理質(zhì)量,也影響著玉米的種植規(guī)格和秸稈還田質(zhì)量,適宜的小麥種植規(guī)格和模式,應(yīng)能形成兩季作物高質(zhì)量秸稈處理、高生產(chǎn)效益的良性循環(huán)。各地在制定種植規(guī)格和生產(chǎn)模式時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源稟賦,統(tǒng)籌小麥玉米全年體系,結(jié)合農(nóng)機(jī)裝備配套情況和灌溉條件,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營單位區(qū)域性規(guī)范,減少生產(chǎn)經(jīng)營組織機(jī)具配備數(shù)量,降低農(nóng)業(yè)機(jī)械社會購置成本,實(shí)現(xiàn)小麥玉米兩作高質(zhì)高效生產(chǎn),建議小麥采用無畦壟和固定畦壟兩種種植模式。這兩種模式,在小麥播種時(shí)要調(diào)整小麥行距,預(yù)留10~15 cm行間距播種玉米,避免玉米播行與小麥播行重疊,利于夏玉米苗全苗壯。
3.2.1無畦壟種植模式
山東省雨量豐沛的膠東丘陵和魯南山前平原等小麥中低產(chǎn)區(qū),以及灌溉設(shè)備齊全、地下水資源豐沛的小麥高產(chǎn)區(qū),小麥種植可以采用無畦壟模式。膠東丘陵和魯南山前平原區(qū),年均降雨量850 mm左右,在不進(jìn)行補(bǔ)充灌溉的情況下,生育期降雨量基本滿足小麥全季生長發(fā)育要求;在年均降雨量550 mm左右的小麥高產(chǎn)區(qū),一些經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)、生產(chǎn)規(guī)模大、節(jié)水灌溉設(shè)備全的生產(chǎn)經(jīng)營組織通過噴灌設(shè)備補(bǔ)充灌溉,也可以采用無畦壟模式。這種模式下,小麥玉米播種和收獲機(jī)組作業(yè)幅寬不受畦壟限制,可實(shí)現(xiàn)滿幅或?qū)挿鳂I(yè),作業(yè)效率可提高10%~20%。
在小麥高產(chǎn)灌區(qū),還可將節(jié)水灌溉設(shè)備與肥料施用有機(jī)結(jié)合,在灌溉時(shí)隨水施肥、按需施肥,節(jié)省追施成本,提高肥效;小麥田間取消灌溉畦壟、輸水溝渠,增加土地利用面積5%~10%。2019年,在噴灌無畦壟種植的萊州、齊河和桓臺3地測實(shí),山東小麥3創(chuàng)全國最高紀(jì)錄。
3.2.2固定畦壟種植模式
山東省內(nèi)沿湖低洼地帶和魯西南、魯西北沿黃灌區(qū),地表水資源豐沛,灌溉方式多采用渠道或低壓管道固定畦壟灌溉。規(guī)模生產(chǎn)合作生產(chǎn)組織及周邊區(qū)域,可將固定畦壟寬度設(shè)計(jì)為2.4 m及以上,如3.0、3.6和4.2 m(玉米行距0.6 m的整數(shù)倍)等;配置農(nóng)業(yè)機(jī)械時(shí),以整畦滿幅作業(yè)為宜[10]。在土地耕作過程,采用深松機(jī)、旋耕機(jī)和翻轉(zhuǎn)犁作業(yè)幅寬與畦寬相匹配,不破壞或少破壞畦壟,不僅節(jié)省動力、節(jié)省筑壟環(huán)節(jié)及減少油料消耗,還節(jié)省灌溉水資源、便于灌溉管理,據(jù)跟蹤監(jiān)測,小麥初水節(jié)省10%~15%。
針對土壤耕作質(zhì)量和耕作成本不斷上升的現(xiàn)象,需要探索以少耕為主、松翻免結(jié)合和階段作業(yè)成本降低的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作制度。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場等規(guī)模生產(chǎn)單位,可按照年規(guī)模作業(yè)面積13的需求量,分別配備深松機(jī)、翻耕犁、動力驅(qū)動耙和免耕播種機(jī);作業(yè)時(shí),將耕地劃分不同小區(qū),各小區(qū)以4~6年為周期,分區(qū)選用不同耕作機(jī)械輪耕[11]。第1輪創(chuàng)建25 cm良性耕層:第1年深松作業(yè),第2年免(少)耕作業(yè),第3年翻耕作業(yè),第4年免(少)耕作業(yè)。第2輪創(chuàng)建30 cm良性耕層:第5年深松作業(yè),第6、7年免(少)耕作業(yè),第8年深耕作業(yè),第9、10年免(少)耕作業(yè)。通過科學(xué)輪耕,增加耕層厚度,均勻耕層肥力,創(chuàng)建30~50 cm的良性耕層構(gòu)造。2019年,山東臨淄富群合作社,經(jīng)4年持續(xù)精細(xì)還田、輪流耕作,土壤耕層達(dá)到27 cm,小麥單產(chǎn)達(dá)10 126 kghm2,創(chuàng)造合作社歷史單產(chǎn)最高紀(jì)錄,4年平均耕作成本降至652.5元hm2,降幅30%以上。
小麥生產(chǎn)“七分種,三分管”,影響播種質(zhì)量的關(guān)鍵因素是播種機(jī)械的性能。傳統(tǒng)的小麥播種機(jī)械對地表平整度要求高,且性能單一、缺少鎮(zhèn)壓;機(jī)械排種,作業(yè)速度低;肥種箱容量小,農(nóng)藝服務(wù)時(shí)間長;工作幅寬窄,與規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營需求不相適應(yīng)。隨著規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營單位的增加,亟需高速、高性能復(fù)式播種機(jī)械對傳統(tǒng)小型播種機(jī)械進(jìn)行更新?lián)Q代,主要結(jié)構(gòu)和性能應(yīng)滿足以下4點(diǎn)。①具有耕層整理功能,平整地表、稀碎土壤、壓實(shí)保墑,利于一播全苗。②具有仿形和限深功能,避免亮籽現(xiàn)象出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)寬幅作業(yè)播深一致,利于出苗整齊。③具有播前、播后2次鎮(zhèn)壓功能,恢復(fù)土壤毛管功能,使種子與土壤緊密接觸,提高種子出苗率。④增加種肥箱容量,減少裝種、裝肥等農(nóng)藝服務(wù)時(shí)間,提高班次作業(yè)效率。目前,一些規(guī)模生產(chǎn)組織,根據(jù)小麥區(qū)域種植模式,將土壤耕整方式與播種機(jī)械配套應(yīng)用,以提高播種質(zhì)量[12]。在土壤翻耕區(qū)域,將秸稈還田機(jī)、深耕犁、動力驅(qū)動耙和小麥寬幅播種機(jī)配套,或秸稈還田機(jī)、深耕犁和動力驅(qū)動耙播種機(jī)配套作業(yè),實(shí)現(xiàn)秸稈精細(xì)還田、土壤深翻掩埋秸稈、土壤細(xì)碎整平及2次鎮(zhèn)壓播種等技術(shù)要求,提高糧食產(chǎn)量。在土壤深松區(qū)域,可將秸稈還田機(jī)、深松機(jī)和小麥旋耕播種機(jī)組合配套作業(yè),實(shí)現(xiàn)秸稈精細(xì)還田、土壤深松、耕層整理和碎土播種等技術(shù)要求,提高生產(chǎn)效益。在免(少)耕區(qū)域,可以將秸稈還田機(jī)、小麥免耕播種機(jī)配套作業(yè),實(shí)現(xiàn)秸稈精細(xì)還田與小麥免耕播種技術(shù)結(jié)合,達(dá)到培肥地力、蓄水保墑的目的,降低生產(chǎn)成本,促進(jìn)資源綜合利用。
高效植保是小麥全程機(jī)械化生產(chǎn)的6大環(huán)節(jié)之一,噴桿式噴霧機(jī)和無人植保飛機(jī)是山東省重點(diǎn)推廣的高效植保機(jī)械,根據(jù)小麥病蟲草害防治要求,可將噴桿噴霧機(jī)與無人植保機(jī)配套應(yīng)用,降低天氣、田間通過性等因素對作業(yè)的影響,確保植保作業(yè)按時(shí)及時(shí)進(jìn)行,提高植保效果。山東省小麥植保主要有除草劑噴灑和中后期“一噴三防”作業(yè)。除草劑噴灑作業(yè)一般在冬前或早春進(jìn)行,田間通過性好,選用噴桿式噴霧機(jī)采用100 Lhm2大流量封閉地表作業(yè)。根據(jù)作業(yè)規(guī)模,噴桿長度應(yīng)與種植規(guī)格相適應(yīng);作業(yè)時(shí)采用110°扇形噴頭、間距50 cm,噴桿高度距地面50 cm,可避免重噴漏噴[8]?!耙粐娙馈弊鳂I(yè)一般在小麥孕穗期進(jìn)行,田間葉面濃密,田間通過性差,可選用無人植保機(jī)采用3.0~4.5 Lhm2低流量高濃度藥液噴霧作業(yè),也可選用噴桿式噴霧機(jī)大流量噴霧作業(yè)。有條件的合作生產(chǎn)組織多選用無人植保機(jī)自動巡航作業(yè),通過旋翼風(fēng)力,將霧滴細(xì)碎,均勻噴灑到小麥的上下層葉面上,避免噴桿噴霧機(jī)對小麥的損傷。
季節(jié)性干旱是冬小麥生產(chǎn)中主要的隱性災(zāi)害之一,受降雨時(shí)空分布、地表和地下水資源供給不均的影響,灌溉成為影響山東省小麥產(chǎn)量和持續(xù)發(fā)展的重要因素[6]。規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營單位要因地制宜,結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源稟賦和灌溉設(shè)備,合理設(shè)計(jì)種植規(guī)格,試驗(yàn)高效節(jié)水技術(shù)與裝備,提高灌溉效率和效果。在沒有灌溉條件的地區(qū),要選用抗旱品種,將生物節(jié)水與自然降水有機(jī)結(jié)合,提高降水利用率。在沿黃灌區(qū)和沿湖低洼地帶,地表水資源豐沛,可采用低壓管道輸水的畦灌方式,降低生產(chǎn)成本。在地下水漏斗嚴(yán)重、地表水緊缺地區(qū),根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營單位經(jīng)濟(jì)實(shí)力,可采用固定管道噴灌設(shè)備、絞盤式噴灌機(jī)、圓形噴灌機(jī)及平移式噴灌機(jī)等高效節(jié)水灌溉技術(shù)和裝備,科學(xué)設(shè)計(jì)噴灌面積和管道壓力,建立墑情監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)灌溉定額配置,確保灌溉強(qiáng)度和均勻性,提高灌溉效率和灌水利用效率。
近年來,隨著縱軸流谷物籽粒收獲機(jī)技術(shù)和裝備日臻成熟,以及農(nóng)民群眾和機(jī)手對小麥適期聯(lián)合機(jī)收的認(rèn)可,農(nóng)機(jī)主管部門應(yīng)大力推進(jìn)小麥?zhǔn)崭顧C(jī)轉(zhuǎn)型升級,用“縱軸流+秸稈切碎器”替代“橫軸流+切碎器”小麥聯(lián)合收割機(jī),實(shí)現(xiàn)高效(喂入量8~10 kgs)、低損收獲,以及秸稈高質(zhì)量處理,達(dá)到小麥籽粒清潔度高、水份低技術(shù)要求,節(jié)省清選和晾曬或烘干環(huán)節(jié),直接入倉,提高生產(chǎn)效益。針對小麥秸稈處理問題,作業(yè)時(shí)秸稈拋撒要滿割幅,提高秸稈還田均勻度;小麥割茬要<20 cm,為夏玉米播種創(chuàng)造條件;小麥蠟熟晚期或完熟期收獲,降低秸稈和籽粒水分,節(jié)省脫粒分離動力消耗,提高作業(yè)效率。
小麥全程機(jī)械化生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,是黃淮海兩作區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)模式和裝備配置的基礎(chǔ)。因此,在統(tǒng)籌周年機(jī)械化生產(chǎn)模式和生產(chǎn)效益的基礎(chǔ)上,依據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源稟賦、生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模和經(jīng)濟(jì)實(shí)力,確定種植規(guī)格、全程機(jī)械化生產(chǎn)模式和裝備配置方案,實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合、資源有效利用、生態(tài)有效保護(hù)、裝備合理運(yùn)用、作業(yè)成本和生資投入顯著降低,規(guī)模生產(chǎn)效益顯著提高,實(shí)現(xiàn)小麥和其他作物機(jī)械化生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展。