中国报道讯(咸莉报道通讯员高继红)近年来,国家提倡智慧农业,没有解决农业增产增收问题,都是投入,没有产出。只有解决农业种植过程中的水肥合理有效问题,才能提高单位亩产量,才能解决农民收入,才有动力大规模应用推广智慧农业。
一个现象,农业专家都研究各自的专业领域,没有系统化的考虑农业种植,植物生长涉及多专业、多行业、多领域的,恰恰种植全过程管理是农业种植最重要的。比如,种子选择、肥料选择、施肥方式、田间管理、播种收割设备、病虫害防治、无人机拓展应用、最后粮食晾晒储运等等,都会影响农民的最终收入,现在各专业过多强调自己的优势,忽略了系统考虑。
通过陕西省蓝田县山王村试验田机械化种植,实现了地膜、滴灌、水肥一体化、无人机植保、玉米联合收割机等一系列全过程种植管理,亩产量明显增加,玉米品质提高,减少了大量的人工成本。
一、水肥一体化技术是将施肥与灌溉结合在一起的农业新技术。
通过压力管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将肥料溶液以较小流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的灌水和施肥方法,可以把水和养分按照作物生长需求,定量、定时、调整水肥含量直接供给作物。其特点是能够精确地控制灌水量和施肥量,实现水肥同步管理和高效利用,提高水肥利用效率。
通过水肥一体机设备,将农业灌溉水的水质改变成富氢小分子团水,让水变成有利于植物根系生长的弱碱、小分子团、富氢、负电位、具有远红外功能的灌溉水,直接表现是根系发达,出苗快,长势好,成熟期缩短,果穗大。
富氢水还有一个很重要的功能,就是可以主动跟土壤里的重金属和农残发生反应,中和了相应的毒性。水中的氢分子也利于土壤里的微生物菌群生长。虽说灌溉水里的氢分子比较活跃,经过试验,一个半小时后都还可以在灌溉水中测量出来。
通过水肥一体机浇水施肥,可以根据土壤墒情和缺肥情况及植物生长期,实现精准施肥灌溉,对应植物的生长情况实施全过程种植解决方案,加上PLC电脑、物联网通信和电磁阀门及大容量多元素水肥存储罐,就能实现智能农业的最基本的智能控制。
目前,我国的玉米生产存在水肥投入过大、浪费严重、利用效率低的问题。我国的农田灌溉水有效利用系数和水分生产率远低于发达国家水平。我国玉米平均肥料利用率氮肥为26.1%、磷肥为11.0%、钾肥31.9%,远低于发达国家。
选择区域地势平坦,土壤肥沃,光热资源较为丰富,适宜玉米的生长发育的玉米生产基地。玉米滴灌水肥一体化技术是利用管道灌溉系统,将肥料溶解在水中,同时进行灌溉与施肥,适时、适量地满足玉米对水分和养分的需求,实现水肥同步管理和合理利用的节水农业技术。提高农田灌溉水的利用效率、化肥利用效率及增强玉米抗逆生产能力,解决了农业发展中粮食高产的重要难题。
这项技术的应用为作物提供适宜的水肥条件,改善了土壤微环境,解决了半干旱区水资源短缺,季节性干旱,生产中水肥脱节导致的水肥利用效率低,产量低而不稳,劳动力缺乏等问题。
二、玉米选种
1、远缘杂交高能玉米简介
高能玉米集高产、稳产,集粮能、粮糖、粮饲兼用为一体。
?高能玉米是专家团队历经20余年的潜心研究,创造出来的新型玉米种植资源:利用远缘杂交的方法在玉米种质中导入高粱种质,使玉米具有高粱的抗旱耐瘠、耐盐碱、耐寒、抗病、抗倒伏特点,其良好的抗逆性和高光和性在众多玉米品种中是极为难得的珍品。
?籽粒和秸秆均高产优质,特别是其去穗秸秆活棵成熟持绿性持久,富含糖与淀粉、蛋白质、纤维和叶绿素,其糖与淀粉是制造生物乙醇的优质原料,同时其糖、蛋白质,粗纤维和叶绿素又是食品工业的理想原料,其提纯后的废渣,亦是优质蛋白饲料。
2、高能玉米特性
?高光和能力
?高耐薄瘠
?高抗旱、耐旱
?高耐盐碱
?高耐寒性
?高抗病害
?高抗倒
3、高能玉米及高能秸秆
来自玉米与高粱非转基因远缘杂交。因而光合能力大幅提升,其源源不断合成的糖分、淀粉、粗蛋白、粗脂肪等能量营养物质在充分满足籽粒成熟外,还剩余很多都充溢在茎叶之中。
其秸秆与籽粒的营养成分相近相等,所以,玉米产量与秸秆产量均可100%成为粮食。即相当于每亩地产生3倍的粮食当量。据农业部检测中心与北京营养源研究所检验:高能玉米秸杆粗蛋白含量8%--10%;粗脂肪1.6%--2%;糖与淀粉43%--53%;粗纤维24%在左右。
上述玉米秸秆粗蛋白质与碳水化合物等能量物质总量大体与玉米籽粒相近。
4、高能玉米特性
与普通玉米相比较
?水肥方面:省水、省肥,高能玉米可省水30%以上,节省化肥30%-40%。
?气候方面:耐旱、耐寒高能玉米三伏天可耐旱35天以上,普通玉米连旱18天后即枯死;高能玉米幼苗可耐寒2-3℃;普通玉米幼苗必须在8-10℃以上才能正常生长。
?亩产量方面:玉米可以实现籽粒和青储双高产,试验田测试玉米籽粒亩产量达到2100斤,秸秆青储饲料亩产量达到3吨以上。
选用适应性强的玉米种子,全国有上万个玉米品种,找到与种植地玉米品种具有对比增产能力的品种,通过两年的大胆选择试种,优选出适宜西北地区、具有普遍性的能增产、高产、提质的玉米品种,2022年在陕西武功县夏播玉米适应性试验亩产量达到3000斤以上,今年在蓝田县试验田(大田管理)春播玉米亩产量达到2100斤,是当地亩产量的1倍多。
玉米种子的选择,要考虑了经济性,让一亩地实现了两笔收入,即粮食和青储饲料,同时响应了国家号召种粮食,又不影响养殖的饲料生产。这个品种是玉米与高粮的杂交品种,具有高秸秆(3.5米左右高)、高产量(2500斤左右)、秸秆符合养殖场青储饲料标准(有检测报告)。将来会大大提高农民和种植企业种粮食的积极性。
三、多肽酶滴灌、叶面综合肥料
1、多肽酶技术原理:
有机多肽酶富含多种氨基酸和酶类,是属于植物有机营养范畴,主要通过调控生物体内信息因子,激活植物代谢酶系统,诱导植物获得免疫抗性,直接参与植物体内循环,平衡作物体新陈代谢,增强植物抗逆性,促进植物生长发育。有机多肽酶活性促进剂本身含有天然的各种微量元素,为了符合农业部标准要求进行复杂的工艺技术添加螯合进入了EDTA系列全微量元素。最后通过生物光子系统设备处理、使产品每个分子携带生物光子能量与功能。
2、施用范围:
经有关试验验证,适用于各种农作物;适用任何区域,不同土壤类型。具有增加土壤团粒结构,增加土壤透气性,减小土壤容重作用。
3、使用方法:
可滴灌、冲施、叶喷、拌种,可与各种肥料、农药混用,可以在作物的任何时期、任何季节施用。
在肥料选择和施肥方式上,也把在设施农业成熟经验应用到大田农业上(主粮种植),解决了传统粮食种植一炮轰的施肥方式,同时没有增加劳动投入,加强了田间管理。研发了适应大田灌溉施肥的水肥一体机,未来为了减轻农民负担,便于高产种植技术推广,水肥一体机设备可以采用租赁方式,按亩收取技术服务费用,这样既尊重技术研发者的利益,又让农民见到了实惠,有利于高产技术快速推广,让农民和当地政府没有资金投入压力。
四、玉米地膜、滴灌、水肥一体化种植技术介绍
玉米滴灌水肥一体化技术是一项综合技术。主要包括:滴灌系统、滴灌玉米栽培技术、测土配方施肥、滴灌玉米投资及效益分析等4个方面。
(一)、滴灌系统
滴灌系统的组成:滴灌系统主要由供水装置、输水管道(干、支管)和滴水软带三部分组成。
1、供水装置指水源、水泵、流量和压力调节器、肥料混合箱、肥料注入器。进入滴灌管道的水必须具有一定的压力才能保证灌溉水的输送和滴出。
2、输水管道是把供水装置的水引向滴灌区的通道。一般是四级式,即干管、支管、横管和毛管。横管直接安装在支管上,滴灌带(毛管)安装在横管上。
3、滴水部分流量以2升/小时为宜,孔距20厘米。管壁为黑色。滴灌带起到输水作用,并将滴灌带的水从滴孔滴入玉米植株根际土壤中。
(二)、滴灌玉米技术应用和突破
1、主要集成示范了精量播种器、铺管、地膜、施肥、一体化单粒播种技术。
播种选用精量点播机,播种、铺管、地膜、施肥四位一体一次性完成,减少机械作业程序;单粒播种减少了用种量;播深3.5-4cm,深浅一致,齐苗期3-4天,比常规种植玉米提前出苗6-7天。主要作用是苗齐、苗匀。
宽窄行合理密植技术
2、北斗、GPS导航播种技术
播种采用了北斗、GPS导航播种技术,标准差0.2,变异系数为5%,南北一条线。这样有利于通风、透光,有利于机械作业,既节省了土地又提高了产量。
3、干播湿出技术
4、滴灌水肥一体化技术
根据玉米生长不同时期需肥规律,利用水利管道工程系统,将肥料溶于水中加压后,将混合后的溶液顺管道滴入植株根部,满足作物生长对养分的需要。这样做省肥、省水、省工、增产。
5、病虫草害综合防治技术
主要防治手段采用两种,即种子包衣防治和地膜控草防虫,同时覆膜滴灌玉米植株周围小气候不利于病虫害的发生。
播种前的准备
1)、选地
2)、播前整地达到“平、松、碎、净、齐”五字标准。
3)、种子准备。
1品种选择:玉米选择丰产、抗逆性强的早中熟优良玉米杂交种,为了实现粮食与饲料共存,选择种植高能玉米种子。
2种子质量。选用纯度95%以上、净度98%、发芽率不低于90%、含水量在13%以下的种子。
适期播种
当春季土壤5厘米土层温度连续3天稳定通过10~12°℃,即可开始播种(3月15—25日)。用精量点播机;亩下种量2~2.5千克;宽窄行播种;播种深度3-4cm;要求播直。播种时施60%复合基肥。
3、成长管理
出苗至拔节管理
1、播后管理及时“查种、补种、安装毛管”,确保全苗;早滴出苗水(播后1-2天),每亩滴水20m3左右。
2、定苗。3~4片叶时定苗,按照设计要求留苗。
3、3叶期滴肥。一般尿素2.5kg/亩,磷、钾肥2公斤/亩。滴水量15m3左右。
4、拔节期滴肥、滴水(叶片7-8片)。般尿素5kg/亩,磷酸二氢钾钾肥2公斤/亩。滴水量15m3左右。
5、其它管理措施与大田相同。
出苗至拔节
拔节至抽穗阶段管理
此期为大喇叭口期,是水肥管理的关键和促穗多、穗大、粒多的时期。丰产苗的长相是田间群体的均衡发育,单株生长整齐,健壮,根粗、量多,茎节粗短,叶片宽厚,叶色深绿,雌雄穗发育良好。管理措施:主要是滴水、滴肥。
拔节至抽穗阶段
抽雄至灌浆成熟期管理
丰产田玉米长相是群体整齐、单株健壮、穗大粒多、植株青绿、后期正常缓慢落黄。此期的管理措施是水肥运筹保持植株青绿,田间湿润,确保土壤不干燥,同时要防叶螨和叶蝉为害。
抽雄至灌浆成熟期
(三)测土配方施肥
(1)、确定目标产量
生产100kg籽粒需:N2.5kg、P2051.2kg、K202kg。
目标产量1100kg,需纯N27.5kg、P20513.2kg、K2022kg。
(2)、确定玉米施肥量
1、土壤养分含量(mg/kg):2019年农垦化验数据,碱解氮39.3、有效磷15.7、速效钾91.3。
N=15*39.3=5.9kg。
P205=15*15.7=2.4kg
K20=15*91.3=13.7kg
3、需要供肥量
N=27.5-5.9=21.6kg
P205=13.2-2.4=10.8kg
K20=22-13.7=8.3kg
4、需要实物量
尿素含N46%,磷一铵含N8%、P2048%,磷酸二氢钾含P20551%、含K2034%。肥料利用率:N80%、P20560%、K2080%。
尿素21.6/0.46/0.8=58.6kg.
磷酸二氢钾8.3/0.34/0.8=30.5kg。
实际应用过程中,根据情况可以调节。
(3)滴灌玉米施肥的优势
1、肥料利用率提高,施肥量减少。
2、一部分肥料做基施,另一部分肥料随水滴施。
3、玉米种植密度增加,提高施肥量。
4、肥料选用无机化学肥料和有机菌肥结合使用。
5、增施有机肥,加大秸秆过腹还田或直接还田力度。
6、深翻改土,促进根系发育,提高土壤保水保肥能力。
(四)滴灌玉米投资及效益分析
投资情况
1、设备投资:
水肥一体机、滴灌带及横管、地膜投资为300元/亩。
2、二是种子、化肥、农药、人工、机械费等亩投入约为1000元:
①人工费;②收获费(茎穗收割机);③机械费(播种、犁地、旋耕、无人机喷药1次、无人机叶面肥2次);④肥料(尿素25公斤、磷酸二氢钾15公斤、复合肥25公斤、微生物有机水溶肥50公斤);⑤种子2.5公斤;⑥农药。
3、水肥一体化种植玉米总成本1300元。
效益情况
滴灌玉米增产增收增效的途径
1)、节水。在玉米生长期内,比常规地面灌溉节水50%以上。
2)、节肥。肥料随水施至玉米根系附近,易被作物吸收,提高了利用率,平均节肥25%。
3)、节地。滴灌不用打埂、不用渠道、宽窄行种植。节地10%
4)、节工。滴灌技术通过闸阀控制灌溉,使每人管理面积成倍提高另外,滴灌技术不用中耕,减少了农机作业次数。
5)、省种子的用量。采用精量播种,减少种子用量。
7)、增产。每亩种植6000株,可增产50%以上,关中地区玉米亩产不低于2100斤,秸秆青储饲料不低于3吨/亩。
8)、减少面源污染。肥料农药用量减少,减少污染。
9)、抗逆能力增加。滴灌浸润区改善作物生长环境;由于实施科学灌水、施肥、施药,使作物生长状态良好,在遭遇灾害天气时作物抵抗能力强。
10)、产品质量提高。玉米生长条件好,有机方法种植,产品质量提高。
(二)、滴灌玉米增产的机理
1、滴灌玉米种植密度增加。同一个玉米品种滴灌种植比常规大田种植,增加密度20%左右,每亩种植6000株。密度增加通过以下两个方面:
(1)、款窄种植、行距变小,密度增加。从常规大田玉米等行距60cm变为平均行距45-55cm。密度增加8-16%。
(2)、株距变小。滴灌玉米种植株距20cm比从常规大田玉米株距25cm减少5cm,且株距分布均匀。
2、滴灌玉米长势均匀、整齐。滴灌玉米选择优良品种、播深3-4cm、适期播种,达到这三条要求,出苗期6天,齐苗期3-4天。齐苗期比常规大田种植提前10天左右。出苗期集中植株长势均匀,不容易形成大小苗。80%收获穗是一株两穗。
3、滴灌玉米种植可以提高经济产量。
4、种植生育期较长的玉米品种。滴灌玉米种植打破传统种植模式,不中耕、不蹲苗玉米生育期提前8-10天。
5、减少病虫害发生几率。玉米地膜滴灌种植特殊的小气候因素,阻断了病虫害侵染的途径,病虫害发生几率减少。
6、滴灌玉米种植实现了农业种植的精准化、数字化、机械化、简单化,达到了节水、节肥、节地、节工,减少面源污染,提高单产的目的。
7、水肥一体机采用高科技技术改变灌溉水水质,让水变成小分子团和富氢水,使植物根系更有利于生长,实现增产提质的效果。
8、采用地膜铺设后,明显减少杂草生长,只需在宽行用机械除草。
通过山王村试验田机械化种植,实现了地膜、滴灌、水肥一体化、无人机植保、玉米联合收割机等一系列全过程种植管理,亩产量明显增加,跟当地亩产量对比,亩产量高出1倍多,玉米品质提高,减少了大量的人工成本。通过120天的有机富氢玉米种植方式,改变了种植土壤,富氢水使土壤里的重金属和农残得到了中和,水中的氢分子也利于土壤里的微生物菌群生长,使原来的土壤板结严重、土壤质地坚硬,土坷垃坚硬如石,变成土壤疏松,雨后下地不粘鞋,保墒性好,少有土坷垃,用手就能刨开土。
在种植玉米的同时,还实现了一亩土地两笔收入,即玉米加秸秆青储饲料,解决了人与动物争粮食问题,同时大幅提高农民收入,能早日实现共同致富!
种地要因地制宜,根据当地气候、土壤、水情、地势、农机、劳动力等情况综合分析,总结经验,设计好种植方案,尽量确保旱涝保收,降低成本,保证预期亩产量。将来必须在农机设备和创新种植方式进行改进,单纯追求产量,不是最终目标,还是要高产种出健康、有机的粮食!