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小麦机械化无垄栽培均匀种植技术与小麦无垄耕播机研究与应用
2011-09-28   来源:中国农机推广网   

  小麦机械化“无垄栽培”均匀种植技术是以小麦无垄栽培新理论为指导,通过小麦无垄联合耕播机的发明应用,实现耕播一体化,小麦无行、无垄均匀种植的新技术,是对沿袭上千年的“行垄种植”方式根本变革的新理论、新方法、新型农机产品。其理论核心是以小麦生物学特性及其适应为本,以小麦栽培生理学特性系统建构为关键的小麦栽培学理论的全方位归真;其技术核心是“均匀种植”,麦株在田间均匀分布,“草坪式”种植;农机产品创新的核心在于小麦无垄联合耕播机在耕种一体化的前提下机械化撒肥撒种与均匀耕播。这项技术在简化栽培、省工省事的前提下,可亩增小麦100kg,亩节本30-50元;节水、节能效果突出。

  项目业经二十多年的理论研究与完善,十几年的农艺试验、示范,6年的农机研制、试验、示范与改进完善,理论成熟、技术成熟、产品成熟。2011年5月13日已获得《农业机械推广鉴定证书》。通过多年的大田示范验证,已经成为具有“生产性成熟”的创新技术。在新华社与cctv-7两大中央媒体与诸多地方媒体近几年报道推动下,通过河北省农业产业协会与衡水市科学技术局等有关部门多年坚持不懈的支持,已经跨省示范。经过了连续几年各种特殊灾害年份的生产考验,技术效果突出、稳定。全国3.6亿亩小麦普遍应用可年增产360亿kg粮食,农民年增收可达800亿元。为农民的增、增收,国家的粮食安全提供了农机、农艺完美结合的跨学科创新技术。

  一、 产品开发背景与过程

  (一)、技术形成过程

  1、理论发源:

  技术发明人郝德有早在20世纪80年代末研究小麦夏玉米一体化栽培的理论与技术成果时曾提出三条定律,其中之一是“小麦夏玉米栽培生理学特性互补律”。通过对小麦栽培生理学特性的研究发现:行垄种植不过是小麦栽培措施上的一种无奈,有悖于小麦的生物学特性,有违于小麦的生长发育规律;均匀种植才能使小麦的群体得以最大发展,个体得以最充分发育,从而实现小麦品种的最大增产潜力。

  2、技术发现:

  基于理论上的发现,20世纪90年代开始进行小麦行距试验,结果表明在10-40cm范围内,行距越窄,产量越高,因之提出小麦高产栽培的“缩行阔株”技术思想。从小麦生产实践上看,从改革开放以来,小麦单产几乎每十年平均提高100kg,以黑龙港麦区为例,小麦单产已由改革开放前的150-250kg提高到400-550kg。细究其科技进步原因,主要是生产实际当中“缩行阔株”栽培方式的演变过程,除水肥条件发展与地力培养以及农民科技水平提高之外,主要是栽培方式的变革过程。30多年以来,年至少是20多年以来,单从增产的角度而言,小麦的增产过程是行距缩小的过程,是由“40cm等行距”到“三密一稀”(行距40cmx20cmx20cm)、“四八对垄”(行距4寸x8寸)、“20 cm等行距”再到“15 cm等行距”的“缩行阔株”过程,行距每缩小10cm单产提高100kg以上。种植方式变革可以在不增加甚至减少投入的前提下大幅度提高单产。

  3、农艺实验:

  2002-2005进行了3年农艺试验研究,手撒种后以旋耕机耕播,不论旋耕机大小,还是撒种后旋耕一遍或两遍,对小麦生长发育的农艺效果基本一致,初步明确小麦无垄栽培可使亩穗数提高5-10万,亩增产100 kg左右,而且具有节水、抑草的综合功效。

  4、农机研制:

  2006年研制出第一台小麦联合撒播机并申报了国家专利(ZL.200620127802.x),经过5年的不断改进与完善,由2006年的“小麦联合撒播机”到现在“小麦无垄联合耕播机”已经完成4项获权国家专利,制订了两部企业标准并都完成省级备案,通过了省级农机产品推广鉴定,产品进入大批量生产阶段。新产品研发上,围绕均匀种植的技术核心,又开发了小麦双排全幅联合匀播机、小麦双排全幅匀播机和小麦多功能全幅撒种撒肥机等三种新类型产品。

  5、示范过程:

  此项技术是从2002年的农艺试验开始的,始终是在农户大田的生产条件下进行的,而不是在研究机构的试验田里进行的。所以,研究伊始就是农艺试验与生产示范相结合的,其结果稳定可靠。2006年第一台样机完成之后当年即在河北省衡水市武强县街关镇郝家庄示范200多亩,不仅获得了预期的增产另麦农惊叹,而且在耕播过程中完成机械化撒肥立体匀施,另麦农赞赏不已。

  2007年6月2日衡水市科学技术局组织有关专家进行了“小麦无垄栽培技术与小麦联合撒播机研制应用”项目田间测产,测产结果为:“无垄栽培”比传统的“行垄种植”亩增产57.66-88.86kg,平均增产73.58 kg,平均增产率14.23%。在亩穗数高达52.21万,比对照46.02万提高6万多穗情况下,穗增3.1粒,千粒重高1.8g。从小麦田间生长状况来看,“无垄栽培”有良好的群体与个体发育,抗倒伏效果明显,并且能显着地抑制杂草生长。

  2008-2009年度在衡水的武强、景县、武邑、冀州和唐山市的玉田、滦县等地进行了示范。该年度正逢寒旱交加的特殊严冬,在玉田县农业局技术站的协助下,作为我国冬小麦种植区的最北端,此项技术经受住了严厉的生态考验,获得了更为突出的技术效果。

  2009年6月3日,衡水市科技局组织国内专家再次进行“机械化无垄栽培”项目田间测产,衡水电视台,进行了跟踪报道。测产结果为:“无垄栽培”比传统的 “行垄种植”亩增产94. 85 kg,增产22.1%;从小麦田间生长情况来看,“无垄栽培”不仅有良好的群体发育,而且个体发育好,小穗率减少13.46%,抑制杂草的生长效果突出。

  2009年6月7日,衡水市科技局组织专家进行了小麦机械化无垄栽培示范田实收测产,衡水电视台进行了跟踪报道,并在中央、省、市电视台播出。通过实打测产,结果表明:机械化无垄栽培平均亩产650.69公斤,传统行播亩产545.98公斤,机械撒播比传统行播亩增产104.71公斤,增产19.18%。

  2010年6月19日,衡水市科技局连续第二年组织专家进行了小麦机械化无垄栽培示范田实收测产,机械化无垄栽培平均亩产588.36公斤,传统行播亩产479.35公斤,机械撒播比传统行播亩增产109.01公斤,增产22.74%。

  2011年6月8-15日,衡水金丰农用机械科技有限公司与国家半干旱农业工程技术研究中心邀请国内专家组成实打实收测产组,对“小麦机械化无垄均匀种植技术与小麦联合撒播机”项目在河南、河北、山东三省示范区进行了小麦实收测产。实收测产结果表明小麦机械化无垄栽培三省平均亩产583.89kg,传统行播亩产469.22kg,无垄栽培比传统行播亩增产114.67kg,增产24.6%。三省单产增幅都超过100 kg。其中河北为优质麦,单产增幅102.89 kg;河南、山东为普通小麦,单产增幅120 kg以上。

  新理论、新技术以及农机新产品的综合创新与应用实效引起国内相关媒体的高度重视。2009年6月12日河北电视台农民频道《三农最前线》,2009年6月16日CCTV-7《聚焦三农》,2009年6月18日衡水电视台公共频道《新农村》,2009年9月18日河北经济日报以及2009年10月23日新华社《内参》予以报道,农业部领导作出重要批示,武强县农业局提交了调研报告,并在中国农业推广网发布。2010年CCTV-7《科技苑》已“小麦撒播以后”为题的科教片于4月22日首播,引起麦农强烈反响。2010-2011年度,衡水金丰农用机械科技有限公司与国家半干旱农业工程技术研究中心合作,生产示范扩大到河南、河北、山东、江苏四省,布置生产示范点16个,面积1万亩。河北省农业开发办公室在河北饶阳示范推广1800亩。

  为了让人们充分认识这一技术的创新性与价值,衡水金丰农用机械科技有限公司面向全球设立了科技发明擂台,全世界任何组织与个人,在新千年的前15年之内有关小麦之科技发明、创新,在理论与技术综合创新程度(含学科跨度),技术效果、效益的显着性与综合性,应用范围、前景的广阔性等三大方面都超出小麦机械化无垄栽培理论与技术者,本公司奖励100万元人民币。其内容在2011年1月份国家外专局举办的“引智成果展示会”2011年3月中旬在河北唐山农业部与cctv-7联合举办的放心农资下乡与春耕行动活动中展示,并发布在公司网站:www.bojinke.com ; www.kingbokel.com。2011年4月20日在邯郸参加河北省重点项目调度会,向常务副省长赵勇、副省长张杰辉以及发改委、科技厅等部门领导做了汇报,小麦无垄联合耕播机项目列入河北省重点建设计划。2011年5月20-22日河北与河南示范区测产新华社与cctv-7中央媒体以及地方媒体进行跟踪见证,河北科技报于河北农民报进行了报道,发明人郝德有在河北电视台新闻联播做了技术介绍。

  三、技术成熟度

  小麦机械化无垄栽培或曰小麦无垄均匀种植,是理论上的创新与方法上的革命,是在理论突破基础上农艺方式的变革及其与农机产品完美结合的跨学科的科技进步。突出的增产效果理论依据充分,试验示范重演性强,生产上已有多年稳定的实践效果。作为方法方式上的根本变革,无垄栽培的均匀种植适应小麦生物学特性,单株得以最大地解放,群体得以最大地提高,穗多、穗大,无裸地、少蒸发。所以,增产的理论根基牢固。

  小麦无垄联合耕播机业经5年示范应用与改进,产品成熟,已通过农机产品鉴定。

  “机械化无垄栽培”业经科技管理部门组织进行了三次田间测产,效果突出而稳定;项目单位也在不同区域进行了示范,获得同样突出的结果。

  生产上“小麦撒播”在稻麦两作区已有相当面积,且有其传统,手撒种虽然有失粗放,不能真正实现均匀种植的最佳效果,却也远非一些大力呼吁封杀这种技术的专家们所认为的“懒汉做法”。国内一些有识学者跟踪研究了人工撒播技术,无不得出撒播增产的结论。“小麦无垄栽培”可以说是得到生产实践充分验证的成熟技术。

  四、实现创新的技术背景与理论基础

  (一)小麦行垄种植的技术缺陷

  1、种子在行沟内集中拥挤,单株植物营养面积严重不均衡,悖于小麦生长发育规律,个体间苗期的争水、争肥,对小麦分蘖和成穗的影响较大,严重影响产量,直接限制了作物生产潜力的发挥;

  2、行间宽垄及缺苗断垄是对土壤及其肥力资源以及水资源的浪费 ;

  3、行垄种植造成大量的水分行间土表蒸发;

  4、因化肥沟施烧苗,故沟行播种却不能对应沟行施肥,营养与种苗需求分离;

  5、整地、播种程序繁琐,费工、费能、投入高 。

  (二)行垄种植形成与无垄栽培实现的前提条件

  “耠松”与“犁翻”的整地方式与镰刀收割方式是小麦行垄种植的必然,在耠地或铧式犁耕翻整地与镰刀收割的生产条件下,“无垄栽培”是不可想象的。旋耕整地与机械化收获即旋耕机与联合收割机的问世为此项技术的问世创造了前提条件。

  (三)小麦的生物学特性(植株形态特征与栽培生理特性)

  从小麦植株特征与栽培生理特性上可以发现小麦最适于单株均匀分布:

  1、“灌浆光合器官上层性”。小麦为“天穗”,灌浆光合器官为倒二叶以上,麦株均匀分布可以使该光合器官充分通风受光。

  2、“营养临界幼苗性”。小麦磷营养临界期为三叶期,种、肥分布要求相互适应。机械化撒种撒肥的无垄栽培实现了“肥种相济”。

  3、“匍匐” 特性。冬前的匍匐生长是小麦的生物学天性,是小麦冬前壮苗最重要标准。均匀种植可充分展现小麦“匍匐” 特性。

  4、“苗壮产丰”特性。小麦高产的关键基础是“壮苗”,“麦喜胎里富”。

  5、自组织、自调节特性:种子深浅不同,分蘖节位层分布趋同;弱苗、弱蘖至拔节期自行萎缩退化,成穗者生长,无穗者消亡,即分蘖的两极分化特性;单株分蘖量、质因营养条件而表现出巨大差异,即分蘖发育弹性。

  6、小麦叶片的分工特性,冬前叶片功能主要是发苗,关键是长根与分蘖,春后前4片叶主要功能是发棵,最上两片也为灌浆长粒的光和器官。

  7、一次旺盛生长特性,“麦无二旺”。小麦一生有一次旺盛生长的特性,因栽培措施,可发生在冬前、早春(返青、起身期),拔节、孕穗、灌浆等不同繁育时期,栽培措施的调节在于使小麦的旺盛生长发生在孕穗、灌浆的生殖生长期间。

  8、温光反应特性,温敏感,光迟钝。小麦有极其敏感的温反应特性,在出苗、匍匐、返青、春化等各个阶段,都对应严格的温度指标,尤其返青初期,以现代之高科技手段无法测量的温差变化小麦都能以突出的直观变化予以表征;相比之下,小麦对的光反应则特别迟钝,以至于灌浆期间一般林荫遮光的条件下,尤其枣树行间种植的小麦,其产量与正常麦田没有明显差别。

  上述这些特性是确定特定生长阶段小麦栽培措施与种植制度的重要理论依据。

  (四)小麦的需肥需水规律与水肥调控

  1、小麦的需肥规律与施肥要领

  (1)、NPK需求比例3-1-3

  (2)、肥营养临界期为苗期,三叶期为p营养临界期

  (3)、肥营养关键期为拔节期(磷为苗期),穗发育,

  (4)、一足一晚:底肥充足,春追要晚(控基部节间),拔节追肥

  2、小麦需水规律与灌溉要领

  (1)、需水临界期为苗期

  (2)、需水关键期为拔节、孕穗、灌浆期

  (3)、两足一控三关键:底墒足、冬墒足,早春控,关键期拔节、孕穗、灌浆期灌。

  五、技术效果与增产机制

  (一)、机械化无垄栽培均匀种植的技术效益

  1、增穗、增产:

  亩穗数达到50-55万,穗重不减,增10万穗;可亩增100公斤,增产率20%左右。

  2、省事、省钱:

  耕播一体化,拖拉机减少进地2-3次,撒肥、撒种机械化;节本30-40元。

  3、节水、节肥、节地:有效提高水、肥、地三种资源的利用率。

  (二)、小麦无垄栽培均匀种植的增产效果

  1、增产途径

  亩增穗5-10万,穗增粒3个,千粒重增2克。产量构成因子全方位提高,打破了行垄种植条件下一直未能破解的产量构成因子穗数与穗重的高度负相关性。

  2、增产幅度

  增产率20%左右

  亩增产100公斤

  3、增产特点

  (1)、品种增产潜力达到理论极限的唯一种植方式,增产幅度大;

  (2)、“无中生有” 的大幅度增产,地、水、肥、种等相同条件下大幅度增产;

  (3)、减少投入、简化栽培省工、省时、省事的大增产。

  (三)、小麦机械化无垄栽培的增产机制

  1、麦种均匀分布对应土壤均衡施肥,小麦单株发育无营养竞争,适应三叶期小麦磷肥“临界期”的栽培生理特性,确保壮苗。

  2、单株均匀分布适应小麦天穗的植物学特征而最充分地利用光风资源。

  3、无垄栽培充分利用了小麦的自组织、自调节特性,种子深浅分布差异在分蘖节位层上趋向一致,麦苗稀密通过单株分蘖调节,实现群体均匀。

  4、将“边行优势”升华为“单株优势”,小麦个体在群体大幅度提高前提下得以最充分地发展。

  5、充分展现小麦苗期的匍匐特性,实现与小麦生物学特性相适应的真正的“壮苗”。

  6、最大限度增加亩穗数,全方位提高产量构成。

  7、最大限度提高水、肥、地利用率。以最小的叶面积系数提早覆盖地表,减少土壤蒸发;消灭了行间垄地与断垄缺苗。

  8、“以苗抑草”,利用苗草不同步自然现象,与“余苗自萎”生物学特性,使麦苗优先占满营养空间,抑制杂草生长,避免养分、水分浪费。

  9、抗倒增产(增强抗倒性能),倒伏问题一直是行垄种植实现高产的一个瓶颈,无垄栽培均匀种植在个体与群体两个方面提高了小麦抗倒性能。在个体方面,无垄栽培均匀种植小麦个体得以充分发育,根系发达,茎秆机械组织发达,抗倒性增强;在群体方面,因亩穗数大幅度提高且单株均匀分布,灌浆期间穗穗相依,茎茎相靠,避免了行垄种植条件下的垄空内的穗行摆动而增强抗倒性能。

  10、抗干热风增产。由于机械化无垄栽培小麦种植均匀,个体发育充分,尤其根系发达,植株与叶片活力强,灌浆期间绿色叶片数多,抗干热风效果明显。

  六、技术创新程度

  (一)、小麦机械化无垄栽培技术的进步特征

  1、增产的独到性

  (1)、大幅度提高小麦单产,可增产20%左右;

  (2)、减少投入、简化栽培条件下大幅度增产;

  (3)、小麦品种潜力极限发挥的最佳方式。

  2、节水的独到性

  以最小的叶面积系数覆盖地表,减少土壤蒸发,是提高水分利用率的最佳的农艺技术;其节水效能延续到玉米前期,且效果更为明显。

  3、简化作业节能的独到性

  施肥、耕、播一体化简化作业节能;作业条件宽泛,秸杆还田作业简化节能;在技术上解决机械化施化肥烧苗问题,真正实现了机械化。

  4、应用范围与应用前景的独到性

  应用范围适用于各种麦类作物,适用于各种生态类型的平原麦类作物种植区域,故应用范围极广,非一般农业技术创新可及。

  5、技术创新的独到性:

  农艺农机跨学科创新,作为上千年种植方式的根本变革与农机产品创新的完美结合,是一项具有发展方向性的替代技术,也非一般农业创新技术可比。

  (二)、在农艺上与国内外同类技术相比的不同之处即创新点

  1、学术理念“以作物为根本”,以小麦的系统生物学特性为理论研究核心,在充分利用与展现小麦完整的生物学特性基础上,全过程把握与适应与的小麦生长发育规律,构建了小麦无垄栽培均匀种植的全新的也是全方位归真的理论体系;建立了小麦无垄栽培的技术体系,创造性地实行无垄栽培的均匀种植,使小麦的群体与个体同时得以最大限度地提高,从而在种植方式上实现小麦品种的极限生产潜力,是小麦几千年来从行垄种植到无垄栽培的一次革命;在农艺理论突破基础上完成了农艺技术和农业装备完美结合的技术创新。

  2、打破了行垄种植条件下一直未能破解的产量构成因子穗数与穗重的高度负相关性,使学界关于三大增产途径长期之争变得无意义,小麦无垄栽培均匀种植可在大幅度提高亩穗数的前提下同时提高穗粒数与千粒重,即可使小麦产量构成的三因子同时提高以大幅度增产,在种植方式上实现小麦品种的增产极限。

  3、提出了小麦群体与个体调控的全新理论与技术,即“放大群体,解放个体”。把小麦行垄种植40-45万穗的高产群体提高到50-55万穗,通过均匀种植解放个体,均衡小麦单株的营养空间,使小麦单株按照自身的生物学特性充分发展。

  4、“以苗抑草”。利用小麦的自我调节栽培生理特性与苗、草不同步的自然现象,合理均匀密植,不给草留生长空间以有效地抑制杂草。

  5、“以苗节水”。麦苗的全田覆盖不仅抑制杂草而且控制了水分的土壤蒸发,使行垄种植“垄地”蒸发的土壤水分全部参与生命过程,而实现了真正意义上的节水。利用小麦的两极分化特性,拔节后弱苗、弱蘖萎缩,完成抑草、节水使命后,为壮苗壮蘖成穗让出水分、养分供应,实现穗多、穗大、穗齐而大幅度增产。

  6、“两极分化特性”的创新。小麦两极分化特性在传统理论中仅指分蘖而言,此项成果把小麦两极分化特性的内涵扩展到“苗与蘖”;而且通过旋耕播种所形成的种子在土层的立体分布,发现且利用了这种生物学特性。萎缩的弱苗、弱蘖不仅起到节水、节肥的突出效果,而且具有疏松土壤防止板结,营养回田的作用。

  7、“单株优势”的升华。“边行优势”是行垄种植的重要的理论基础,其根本缺陷在于违背小麦生物学特性,且从概念的内涵讲,边行优势意味着非边行的劣势,行边之优势意味着行内劣势。无垄栽培的均匀种植确保每一棵麦株的充分发育,将行垄种植传统理论中的“边行优势”升华为无垄栽培理论中的“单株优势”。

  8、“撒播”方式的科学升华。

  小麦人工撒播方式,在江苏等南方稻麦两作区的稻茬麦,因其特殊的生态条件,早有传统,北方麦区主要是华北,近10多年由于旋耕整地逐步替代了铧式犁翻耕,个别农民因懒图省事偶尔应用,后有奇之者效之,个别专家也有跟踪调查且得出增产结论。但是,无论南北之专家主流,均极力反对,尤其江苏,2007、2008两年专家们视之为洪水猛兽,大力呼吁封杀这种方式,斥之为懒惰、粗放种植。小麦“机械化无垄栽培”将小麦“人工撒播”升华为科学,在实现小麦栽培理论归真的基础上引发了种植方式与农机产品的技术革命。

  “以作物为根本”、“以小麦的生物学特性为核心”、“无垄栽培”、“放大群体,解放个体”、“以苗抑草”、“以苗节水”,以及“以耕代播”等一系列新概念,既是理论与技术上的创新,又是小麦栽培与农机设计理念上的创新,对小麦栽培与育种以及农机学发展具有理论指导意义,且实际上正在发挥着这种理论意义。

  (三)在农机产品上与国内外同类技术相比的不同之处即创新点

  1、首创性地将在旋耕机上实现机械化撒肥撒种功能,在旋耕整地的过程中完成化肥匀施、种子匀播,耕种一体化。机械化撒肥攻克了化肥行沟播出现烧苗现象的技术难题;机械化撒种实现了小麦无垄栽培的均匀种植,解放了个体,扩大了群体,形成了实现小麦品种增产潜力极限发挥的种植方式,使撒种技术上升为科学,催生了小麦机械化无垄栽培的全新理论及其农艺技术体系。

  2、复合镇压装置分层镇压。镇压是小麦栽培非常重要的关键措施,镇压效果与质量不仅直接影响出苗,而且对小麦苗期发育尤其是抗逆性能至关重要,在近几年的冬春寒旱气候年型里表现尤为突出,人们开始认识到镇压质量的重要性。此项装置的创新性表现在三个方面:其一是旋耕机后可调性强制性镇压,根据墒情与土质通过丝杠调节镇压力大小;其二是滚框与滚筒复合镇压,滚框大在前,镇压深层土壤,其一端轴头作为排种排肥的动力输出;滚筒居后,镇压表层土壤。

  3、加密复合耕刀。旋耕机原初设计,一般两次作业才能完成合格的土壤作业要求,尤其是碎土功能不能一次达标。加密复合耕刀设计,是在刀轴基础上在原来两耕刀之间增加一个直刀,刀密加倍,一次完成作业。

  4、“全田免耕播种机”。科学地讲,“小麦免耕播种”的提法是荒谬的,即使是浅耕,也是有违小麦生物学特性的。小麦种植对整地质量要求严格,做到“深、细、实、平”才有利于麦苗生长发育,形成壮苗,以至于高产。但是就近年大力推广的小麦免耕播种技术来讲,其实质是只耕苗带以播种,既不是免耕播种,更不是全田免耕播种。按照专家们对小麦免耕播种所下定义,小麦机械化无垄栽培技术所实现的满天星式的均匀种植是真正意义上的“免耕播种”――全田免耕。

  5、“以耕代播”。小麦无垄联合耕播机的作业特点是将种子与肥料均匀地撒于地表,省去了种肥开沟器,是将旋耕机耕地功能进行了延伸,耕地作业程序同时完成播种程序,即耕地过程中将种子耕播入土。

  七、小麦无垄栽培的技术存疑与实效

  1、种子入土深浅与一致性问题

  主要表现为露籽与深籽。经初步调查,露籽率与深籽(6cm以下)率均不足2%,由于小麦的自组织、自调节特性与能力,分蘖节基本集中在距地表2-4cm处土壤中。

  2、小麦生育期内田间操作问题

  (1)无垄种植可正常进行田间畦埂作业,即不影响分畦作埂。

  (2)中耕问题,即使行垄栽培,农民已不在对小麦进行中耕,无垄栽培无需中耕。

  (3)打药等问题,既可适当小心踩麦而作,也可预留作业垄埂,但农民宁可牺牲垄埂之便以追求更高产量。关于机械化防治问题,尚属新的课题,是植保与栽培学科融合的问题,不可能单纯为了防治而防治,不顾及产量代价。另外,行垄种植条件下能够实现的,无垄种植也可以实现,充其量不过是机具简单调整而已。

  所以,小麦生长期间的田间操作不成为问题。

  3、播种量

  依播期之早晚与麦区生态差异,北方麦区适播量为15-25kg,黄淮麦区为13-20kg,无垄栽培科学地提高了基本苗与亩穗数容量,相同穗重条件下可增10万穗,这是其主要的增产机制。

  4、通风透光

  通风透光是重要的作物栽培因素,也是小麦栽培史上一直追求优化以提高产量的技术关键之一。无垄栽培使小麦生长发育对通风透光需求的满足达到了极致。其原因,就小麦之植物学特征而言,植株形态为“天穗”,籽粒灌浆的光合器官为植株上部二叶以上之器官且“朝天”露摆,无垄栽培所形成的麦株均匀分布才能最有效的确保小麦光器合官最充分地利用空气中的二氧化碳与接受光照。这是一个简单的“晒场”原理。而原来的行垄种植,无论行距如何调节,行内的株间拥挤,必然造成大部分小麦植株光合器官的通风透光受阻,影响小麦灌浆而导致减产。

  5、对于下茬的影响

  (1)套种问题:由于机械化收种与茬播种,夏收夏种之间的农事消耗可以为零,加之几十年来的温室效应,气候变暖,在冀中南正常年份玉米平播可以选择110天左右的长生育期品种,不影响种麦。即使套种也可以通过播种控制插板方便地任意预留。

  (2)玉米播种问题:虽然无垄小麦茬地建立了庞大的根系网,由于均匀一致,播种作业比行垄种植茬口更为平稳。正是无垄种植麦茬全田均匀覆盖,对玉米保墒极为有利,节水效能更好。

  综上,这是一项创新程度高、应用前景广、适用范围大,产品成熟的成果。小麦作为世界第一大粮食作物,在粮食安全成为世界性课题的今天,该技术以其简化栽培、减少投入,节水、节能前提下的大幅度增产、增收效能,作用巨大,是中国人对于全世界的一大贡献。无垄栽培必将替代行垄种植;小麦无垄联合耕播机已经成为引领小麦耕种机具发展方向的科技先行。

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标签:农机 研究 应用 技术 种植

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