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小麦机械化匀播无垄栽培理论与技术论文

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2024-05-14 10:37:15    来源:    作者:zhoudanni

摘要:我国是农业大国,农业在不同地区发展中均占据 着重要地位。山东省平阴县位于山东省济南市西南部, 北靠长清、西南临东平,东连肥城,西北隔黄河与东 阿县相望,整体呈现出南高北低,中部隆起的地形特 点,使得整个县域内存在多种地形,如平原、山地、 丘陵等 [1] 。平阴县人口中约 80% 为农业人口,在农 机装备以及机械化技术日益普及的背景下,传统的人 工种植逐步被农机作业所替代,其中小麦生产环节已 实现全程机械化。虽然小麦种植中的机械化水平较高, 但是长期以来沿用的是“行垄种植”机制,具体种植 中的局限性也逐渐暴

  摘 要:小麦是我国北方地区种植率较高的农作物之一,随着机械化技术的发展,小麦种植也从传统的人工种植向机械化方向 发展。随着对机械化匀播无垄栽培理论与技术的研究,其作为一种新型种植技术,在农作物种植与发展方面有着显著优势。对 小麦机械化匀播无垄栽培理论与技术进行分析,论述小麦行垄种植技术的发展历程,并在对小麦行垄种植技术局限性分析的基 础上,围绕小麦机械化匀播无垄栽培理论与技术进行实践,证实了其技术的可行性,为该技术的进一步推广和应用提供参考。

  关键词:小麦,机械化匀播,无垄栽培,理论,技术

  我国是农业大国,农业在不同地区发展中均占据 着重要地位。山东省平阴县位于山东省济南市西南部, 北靠长清、西南临东平,东连肥城,西北隔黄河与东 阿县相望,整体呈现出南高北低,中部隆起的地形特 点,使得整个县域内存在多种地形,如平原、山地、 丘陵等 [1] 。平阴县人口中约 80% 为农业人口,在农 机装备以及机械化技术日益普及的背景下,传统的人 工种植逐步被农机作业所替代,其中小麦生产环节已 实现全程机械化。虽然小麦种植中的机械化水平较高, 但是长期以来沿用的是“行垄种植”机制,具体种植 中的局限性也逐渐暴露出来。与此同时,在无垄栽培 理论与技术持续研究的背景下,小麦机械化匀播无垄 栽培成为一种可能,并可打破传统的种植机制。本文 通过对小麦机械化匀播无垄栽培理论与技术的研究分 析,为更多地区小麦机械化匀播无垄栽培提供参考, 以改进小麦种植模式,进一步提高小麦种植产量,推 动小麦产业的健康发展。

  1. 小麦行垄种植技术的发展历程

  小麦在整个农作物种植中所占比例较高,且在长 期小麦种植过程中形成了一定的技术理论。伴随着人 类文明的发展,我国的黄河、长江流域成为世界农业 起源地之一,尤其是在开始种植农作物后,我国逐步 进入农耕时代,并在较长时间内处于传统农业社会发 展阶段。小麦在长期农业社会发展中都扮演着重要角色,而在长期种植过程中,随着技术经验的积累,小 麦种植方式也在不断地调整与优化,使其更有利于小 麦的种植与发展。最早在小麦种植中使用的是手播方 式,然后逐步转变为行垄播种,即在土地整理过程中 形成一行又一行的土埂,然后在其中完成小麦的种 植,行垄播种使得小麦播种更加均匀,同时小麦播种 效率也显著提高,并成为后续各个地区小麦种植的主 要方式。在工业发展进程中,更多农机逐步在农业领 域得到应用,并实现了农业生产机械化。机械化发展 过程中小麦的种植依然沿用的是行垄播种方法[2] 。通 过对小麦在具体机械行垄播种的相关研究,其对播种 区域的土壤质地、结构等有着较高的要求,而且前期 需要对土地进行有效平整,而且对操作人员的技术要 求也较高,使得更多学者开始重新审视机械行垄播种 方法。

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  2. 小麦行垄种植技术的局限性分析

  2.1 影响土地资源的合理使用

  小麦行垄种植技术本身对土壤质地以及土壤结构 有着较高的要求,同时在使用行垄种植法期间,一定 比例的土壤会成为垄埂,陇上种植小麦,而垄埂无法 种植小麦,造成这一部分的土地未能得到利用,不仅 造成土地资源的浪费,而且因为小麦种植面积的减少 会影响到单位土地面积的小麦产量。从理论上分析, 小麦使用行垄种植法中存在 17.00% 的土地浪费率,不利于土地资源的高效使用。土地使用率的下降会对 小麦种植后的整体产量造成影响,尤其是对平阴县这 种农业发展地区,采取行垄种植法对小麦产量整体的 影响较大。

  2.2 对小麦生长发育的影响

  小麦在实施行垄种植期间,小麦种子在播种以及 后续生长中均处于垄上,能够保证小麦后续生长的均 匀性,保证不同小麦间距合理,不过对每个行内的小 麦植株而言,其会受到影响。行内的小麦植株发育会 受到影响,根少苗弱现象较常见,通过进一步研究发 现,从生物特性方面分析,小麦单株生长效果更好, 同时在生长发育期间需要植株之间有合理的距离,便 于空气流通、阳光照射等,采取常规的行垄种植方法 不符合小麦生长、发育期间的生物特性需求[3] 。早期 因为小麦品种、品质的影响,对于绝大多数低产小 麦、中产小麦的影响不是很明显,但是在优质小麦持 续研究的情况下,当前较多小麦已经进入到高产水 平,这种情况下,行垄种植对小麦的生长、发育、产 量所产生的影响会更明显,需要在具体小麦种植中引起重视。

  2.3 较高的种植成本

  机械行垄播种过程中为了保证播种的均匀性,同 时确保能够出苗整齐,需要有较高质量的小麦种植, 确保其规格、质量合理。采取机械行垄播种期间,需 要机械设备的辅助,除了常规的播种机械设备外,还 需要前期翻地、整地等相关机械设备,整体能源消耗 较大,增加了具体小麦种植过程中的生产成本。小麦 采取行垄种植模式过程中,不同小麦在生长中还需要 抢夺资源,包括水、肥料等, 不符合小麦的生物特性, 也会影响小麦的生长和发育潜力。行垄种植模式还会 对后续管理产生影响,比如在灌溉浇地期间易出现水 资源的蒸发,施肥过程中也存在肥力资源浪费问题, 加之后续管理更加复杂,致使小麦行垄种植模式的成 本投入更高,资源利用率下降。

  3. 机械化匀播无垄栽培理论与技术分析

  结合对小麦生物学特征的研究以及对小麦行垄种 植模式局限性的分析,需要积极寻找符合小麦生长特 征,并能降低小麦种植管理成本的栽培技术。小麦种 植过程中应强调小麦的单株种植与均匀分布,打破传 统行垄种植土地利用模式,确保不同株小麦都有相应的空间满足自身生长、营养需求,减少不同小麦之间 对资源的抢夺。从理论方面分析,需要发挥机械设备 种植的优势,并有成熟农艺机制的配合,依靠农业机 械设备确保小麦种植期间的播种工作、施肥工作、灌 溉工作等最大程度地满足均匀性要求,实现对小麦种 植与管理的有效简化。机械化匀播无垄栽培理论与技 术的应用在于提高对小麦种植中不同资源的有效利 用,寻找符合小麦生物特性并能提高小麦产量的技术方法。

  3.1 小麦生物学特性分析

  掌握小麦的生物学特征是进行机械化种植技术优 化与改进的重要依据,通过对其生物学特性分析,其 主要表现在以下几个方面:(1)冠层是小麦光合器 官的集中区域,众所周知,植物的生长、发育离不开 光合作用,小麦同样如此。小麦在播种后发芽、生长, 在达到抽穗条件后,此时小麦植株冠层部位是光合器 官的集中区域,故而需要保证小麦在抽穗后冠层区域 有较好的通风、采光条件,满足小麦后续光合作用的 需要;(2)小麦具有匍匐生长的特点。匍匐生长阶 段时间较长,主要集中在入冬前,同时也是反映小麦 植株壮苗水平的重要指标。小麦在种植均匀的条件下 可减少对小麦植株匍匐生长期的影响,为小麦的后续 生长、发育提供良好的条件 [4] ;(3)壮苗同小麦产 量密切相关。小麦种植后的整体产量情况同壮苗存在 密切关联,在小麦壮苗根系发达的情况下,可更好地 发挥根系作用,保证对土壤中营养物质的吸收,而且 粗壮的茎秆能够承受更大的麦穗,减少麦穗倒伏可能。 小麦生长发育期间存在弱苗,而弱苗的出现会严重影 响小麦的正常生长,不仅容易死亡,而且在拔节期会 出现退化,反之,壮苗在整个小麦中有更好的生长条 件,能够为成穗创造有利条件,通过增加麦苗中的壮 苗,提高小麦产量。为了增加小麦中的壮苗,需要在 小麦种植期间有合理的空间;(3)单一的生长旺盛期。 小麦在种植以及生长过程中,快速生长发育过程只有 一次,且受到小麦种植区域气候、栽培措施等影响, 故而存在不确定性,可能冬季前是生长旺盛期,也可 能在早春时节是生长旺盛期,不同地区的气候变化通 常无法控制,故而只能从栽培措施方面入手,依靠栽 培措施保证小麦的快速生长发育过程同小麦孕穗或灌 浆阶段保持一致,提高小麦的品质与产量;(5)不 同阶段叶片的作用不同。尽管小麦的叶片均可用于光合作用,但是在小麦生长的不同阶段,不同叶片的分 工较严格,如即将进入冬季时,叶片通过光合作用主 要是为了促进生苗、分孽以及生根,冬季小麦的叶片 则逐步退化;第二年春天,小麦会长出新的叶片,主 要是为了促进植株孕穗,通过上层叶片的光合作用, 保证植株长粒、灌浆。故而在小麦栽培期间,应结合 不同阶段的叶片作用,促使其达到最佳状态,保证小 麦植株的生长、孕穗等。

  3.2 机械化匀播无垄栽培增产的理论分析

  通过机械化匀播无垄栽培技术的应用在于提高小 麦的产量,故而需要知晓其增产的理论依据。小麦在 使用机械化无垄栽培技术期间,同样能够保证小麦的 均匀分布与生长,配合施肥灌溉措施,保证每一株小 麦都有较好的营养支持,让小麦在播种后有更高比例 的壮苗。通过均匀播种还能保证小麦有适合其发展的 光合作用与呼吸作用的空间,让小麦麦穗、小麦冠层 取得更好的光合作用效果。小麦在使用无垄栽培期间 还能符合小麦匍匐发育的特点,满足小麦匍匐发育所 需要的空间,让小麦中有更高比例的壮苗 [5] 。均匀的 小麦植株分布能够提高对土地资源的有效利用,并保 证小麦叶片的发育,使其满足不同阶段小麦的光合作 用需要。小麦叶片的分布能够实现对土壤的覆盖,减 少水分蒸发,提高对水分的利用。

  机械化无垄栽培能够为不同小麦单株提供满足其 生长、发育所需要的空间,促进小麦根系、茎秆等发 育,减少小麦可能因为刮风下雨出现歪、倒风险,进 一步减少对其他小麦植株的影响。进入灌浆期的小麦, 通过保持空间,不同植株之间可形成一个整体,不同 麦穗之间能够互相依靠,小麦的整体抗风、抗倒能力 得到提高。小麦根系、茎秆等发育能更好地利用土壤 中的相关资源,降低小麦干旱、早衰风险,增强抗旱 能力 [6]。

  4. 小麦机械化匀播无垄栽培技术实践

  4.1 技术路径

  随着对小麦机械化匀播无垄栽培理论与技术的分 析,该技术逐步在山东省平阴县小麦种植区域得到应 用。通过耕播机设备结合小麦无垄理论技术完成小麦 的种植,实现对小麦种植期间常规工序的有效融合, 包括耕土、播种与镇压,提升了小麦种植的一体化与 均匀化发展。在小麦种植过程中,强调秸秆还田,根据土地特点的不同,运用机械设备,实现了小麦种植 期间施肥、播种、旋耕、镇压的同步化操作。相对于 传统的小麦种植工艺,因为原有的流程结合到一起, 实现了播种流程的有效简化,使得小麦种植期间的人 力、物力、财力等投入减少。小麦无垄栽培技术在应 用后,小麦植株在生长过程中有满足其生长、发育的 立体空间,保证不同麦株的独立生长,降低不同小麦 彼此之间产生的影响。

  从小麦无垄联合耕播机设备的具体应用方面分 析,在使用后小麦的播种、施肥均可达到均匀状态, 能够在一次机械农业活动中完成翻地、播种、施肥等 工作,种子在土壤中依靠“上虚下实”更好地发芽、 生长。

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  4.2 应用效果分析

  通过将小麦机械化匀播无垄栽培技术应用到山东 省平阴县小麦种植中,小麦产量呈现出逐年增加的趋 势, 其 中 2016 年 相 对 于 2015 年小 麦 产 量 增 长 了 3.28%,2022 年小麦总产量相对于 2016 年的小麦总 产量增加了 12.86%。通过进一步计算,小麦机械化 匀播无垄栽培技术应用中,每公顷土地面积上的小麦 麦穗数超过 715 万,在麦穗数量增加的情况下小麦的 品质并没有受到影响,综合计算后平均每公顷土地的 小麦产量达到 1680kg,达到了提高小麦产量的目的。 从投入的生产资料方面分析,小麦种植以及管理中所 使用的种子、化肥、农药等整体下降率达到 8.82%; 人工成本下降率达到 5.21%;设备成本中的灌溉与排 水成本下降 5.82%,而机械耕种、机械播种以及机械 收割的成本比例提高 0.52%-0.28%,综合证实小麦机 械化匀播无垄栽培技术在应用后可降低成本,降低农 业生产的投入,提升小麦的经济效益。

  5. 结束语

  通过分析小麦行垄种植技术的局限性,为小麦机 械化匀播无垄栽培理论与技术提供依据,并为小麦机 械化匀播无垄栽培的实践提供指导。小麦机械化匀播 无垄栽培理论与技术的应用能够提高小麦产量,符合 小麦的生物学特点,且可降低综合成本投入,有重要 的应用价值。后续研究中还应加大对播种深度、田间 管理以及部分地区套种问题等研究,便于更好地指导 小麦的种植与发展。

  参考文献

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  [2] 张少华.小麦种植机械化与新技术分析 [J].农业机械 ,2023.(09):57-59.

  [3] 李萍 . 小麦玉米机械化配套种植模式与播种技术探索 [J]. 黑龙江 粮食 ,2023.(08):57-59.

  [4] 农业农村部部署小麦跨区机收及“三夏”机械化生产工作 [J]. 农 业机械 ,2023.(06):26.

  [5] 王新生 . 山东单县小麦宽幅匀播高产种植技术优势与要点分析 [J]. 河北农机 ,2023.(09):121-123.D

  [6] 李吉翠 . 绿色小麦种植技术及田间管理推广策略 [J]. 种子科 技 ,2023.41(01):115-117.