4.4 玉米的灌溉技术
4.4.1 玉米的需水特点
玉米不同生育时期以水分的要求不同,生育前期植株矮小,地面覆盖不严,田间水分的消耗主要是棵间蒸发,生育中、后期植株较大,由于封行,地面覆盖较好,土壤水分的消耗则以叶面蒸腾为主。
拔节—孕穗期营养生长和雌、雄穗分化均需较多水分。抽穗前干旱,会使雌、雄穗抽出的时间相隔过长,影响授粉结实。此时田间持水量以70%~80%为宜,占总需水量的23%~30%。抽雄开花期需水最多,如遇干旱高温则不育花粉增加,花粉和花丝寿命缩短,造成缺粒秃顶。此时田间持水量以80%为宜,占总需水量的14%~28%。灌浆成熟期是产量形成的主要阶段,需较多水分,田间持水量以75%为宜。整个生长期间每亩需水250~270m3。
4.4.2 灌溉方法
玉米传统的灌溉方法是沟灌和畦灌,这种灌溉方法用水量较大,不利节约用水。因此,我国很多地区已开始实行节水灌溉,目前节水灌溉的方法主要有喷灌、滴灌和地下浸润灌溉等方式。
4.4.2.1 沟灌 灌溉水玉米行间的灌水沟内流动,靠重力和毛管作用,湿润土壤的一种灌溉技术。沟灌较大的水漫灌对土壤的团粒结构破坏轻,灌水后表土疏松,这对质地黏重的土壤更为重要,可避免板结和减少棵间蒸发量。灌水垄沟深18~22米。
4.4.2.2 长畦分段灌和小畦田灌溉 灌溉水进入畦田,在畦田面上的流行过程中,靠重力作用入渗土壤的灌溉技术。要使灌溉水分配均匀,必须严格地整平土地,修建临时性畦埂。畦田整平土地的要求一般是田坡度为0.001~0.003。在目前我国土地整平程度不太高的情况下,采取长畦分段灌溉和把大畦块改变成较小的畦田块的小畦田灌溉方法具有明显节水效果,这样可相对提高田块内田面土地平整程度,增加灌溉水的均匀度,减少田间深层渗漏和土壤肥分淋失,节水效果显著。一般所提倡的畦田长50米左右,最长不超过80米,最短30米,宽2~3米左右。灌溉时,畦田的放水时间,掌握在水流到畦长的80%~90%时改水。
4.4.2.3 间歇灌 又称波涌灌或涌灌。灌溉水流间歇性地而不是像传统灌溉那样一次使灌溉水流推进到沟的尾部。它是由左右转换的间歇阀装置(有机械阀和电子控制阀两类)控制水流向两组沟(畦)交替供水的灌溉技术。由于周期性循环供水,间歇灌具有灌水推进速度快、省水、灌水均匀等优点。由于间歇供水使土壤入渗层出现周期性吸湿和脱湿过程,在这个过程中,间歇灌改善了土壤入渗条件,水流的平整作用使土壤表面形成致密层,入渗速率和面糙率都大大减少。因此,当水流经过上次灌溉过的田面时,推进速度显著加快,推进长度显著增加,改进了常规连续灌水时的连续过湿现象,田间深层渗漏减少,为高产节水提供了条件。尤其适用于玉米沟(畦)较长的情况,一般可节水10%~40%,而且硬件投资少,是一种很有前途的节水灌溉方法。
4.4.2.4 喷灌 喷灌是用一定的压力将水经过田间的管道和喷头喷向空中,使水经拨打后散成细小的水珠,像降雨一样均匀地喷洒在植株和地面上的灌溉方法。它是一种比较先进的灌溉技术,其优点,首先是节约用水,喷灌基本上不产生深层渗漏和地面径流,而且灌水比较均匀,一般可节水30%~50%,在透水性强、保水力差的沙质土壤地区,可节水70%~80%。其次,喷灌可以改善玉米生长发育的条件。喷灌每次灌水量较小,不易破坏土壤的结构,使玉米根系生长有一个良好的土壤环境;喷灌可增加空气湿度,降低气温,能有效防止“晒花”现象的发生;另外,在水温低于气温时,喷灌还可将水在空气中加温,从而增加地温,有利于玉米的生长发育。每次喷水量30~40毫米为宜,低产田喷的次数可少些,高产田可多些。喷灌的不足之处是设备投资高,风速大于3级时会影响灌溉质量。
4.4.2.5 滴灌 滴灌是利用一种低压管道系统,将灌溉水经过分布在田间地面上的每一个滴头,以点滴状态缓慢地、经常不断地浸润玉米根部的灌溉过程。它的主要优点是能湿润玉米根部耕层土壤,避免因渗漏、棵间蒸发、地面径流等损失,比一般喷灌节水30%以上。滴灌的水滴对土壤的冲击力小,不易破坏土壤结构,能使根系一直处在比较适宜的环境中,有利于生长发育。滴灌也存在投资大、管道和滴头易堵塞等缺点。
4.4.2.6 地下浸润灌溉 这种方法是利用人工铺设地下暗管,使灌溉水借助于土壤的毛细管作用,由地下上升到玉米根系分布层的灌溉方式。管道式是利用竹管或黏土烧制成的陶管埋在地下40~60厘米处,管径5~15厘米,管道间的距离因土壤性质而变动。有压力时,壤土一般1.5米左右,宽者可达3.0~3.5米;沙性大,要适当窄些;黏性大,要宽些。管道长一般在100米长为宜。这种方法要注意防淤防堵。在降雨量能基本满足的地区,由于发生干旱的几率较低,水源较充足,一般可采用传统的沟灌或畦灌的方法。在半干旱地区,大部分年份内,降雨无法满足玉米生长和发育的需要,这些地区可采用喷灌的方式;在干旱地区,十年九旱,水资源又非常紧缺,为节约用水,保证常年丰产,可加大投资,进行滴灌。
4.4.3 玉米的排水
玉米是需水量比较多而又不耐涝的作物。田间持水量超过80%时,就对玉米生长不利。尤其是在幼苗期间土壤水分过多,则影响更大。水分过多的危害,并不在于水分的本身,而是由于土壤空隙为水饱和,形成无氧环境,使玉米的根部吸收水分和养分困难;同时在缺氧状态下,不利土壤好气性细菌的活动,影响了矿质营养元素的分解和供应,直接影响了玉米对矿质营养的吸收。而嫌气性细菌的活跃,却大量增加了土壤中的有机酸和无机酸,增强了土壤溶液的酸度,直接影响了玉米对矿质营养的吸收。此外在嫌气条件下,一些有毒的还原物质的产生,如硫化氢等直接毒害根部,使根系死亡。所以,玉米在进入生育后期时,在高温多雨情况下,根部因缺氧而窒息,就会迅速造成整株枯死,对产量影响很大。尤其银川北部低洼地更应及时排水。
4.5 玉米机械化生产技术
4.5.1 玉米精量播种技术
玉米精量播种机械化技术是对全株距精密播种、半株距或缩距精密播种、半精密播种等节约种子用量、取得高产播种方法的总称。
4.5.1.1 玉米精量播种机械的类型
1.窝眼轮(垂直型孔轮)式精密播种机。采用窝眼轮排种器的小型播种机是目前农村使用最广的玉米播种机械。
2.勺轮式精密播种机。采用倾斜勺轮式排种器可以单粒精播玉米。
3.内侧充种式播种机。主要用于单粒或双粒玉米播种。4.侧充种式播种机。采用侧充种式排种器,整体结构简单,可与手扶拖拉机和小四轮拖拉机配套,组成各种机型。
5.指夹式播种机。该机型是一种整体结构和功能齐全的机械式播种机,国外在播种机上配置计算机控制全程监视播种作业。
6.气吸式玉米播种机。该机型是利用气体负压吸取种子进行精量播种,是气力式播种机中性能超群最稳定,使用最普遍的精量播种机。与手扶拖拉机和大、中、小型拖拉机均有相应的配套机型。
气吸式玉米精量播种机由于其播种量和播种位置的精确,普遍受到农民的欢迎,是我区今后重点发展的机型之一。
4.5.1.2 气吸式玉米精量播种机调整和使用
1.拖拉机挂接的调整和使用
(1)根据作业要求,调整拖拉机轮距。
(2)挂接农具的调整。把拖拉机和农具放在平整地面上,通过调节上拉杆、左右吊杆,使机具的主梁纵向和横向都达水平状态。不允许改变上拉杆长度来调整开沟深度。
(3)拖拉机悬挂机构吊杆需放在长孔内,保证机具工作时整机横向仿形。
(4)工作时拖拉机液压操作杆,应放在浮动位置。
2.播种部分的调整和使用
(1)行距调整 根据农艺要求调整行距。
(2)梁架高度的调整 地轮支臂有三个固定位置,以适应平播或垄上播,以及不同硬度的土壤。调节方法是通过螺栓固定于不同位置来实现。
(3)三角胶带松紧度的调节 风机是通过两级三角带来传动的,工作一段时间后,三角带会变形松动。松动后的调整方法是:首先松开固定中间带轮的螺栓和螺母,然后调整中间带轮架到适宜的位置(使胶带张紧),最后把螺栓和螺母紧固。第二级的调整方法是:将风机的螺栓和螺母松开,张紧风机胶带后,紧固螺母。
(4)株距的调整 是通过更换链轮位置,改变排种盘的转速或增减排种盘的孔数来调整。精播机按一定株距单粒下种,在种子发芽率低、纯度差、整地不好、地里有害虫的情况下,需播半个株距,或者在排种盘上钻两排孔,使每穴多下种,以弥补缺苗断条现象。
(5)排种粒数的调整 设计要求精密排种,在排种盘的吸孔上吸附一粒种子,在排种器上采用机械式刮种器来刮掉多余种子。调整方法:首先将刮种器固定柄螺母松开,转动刮种器螺杆,这时启动风机,转动地轮带动排种盘使其下种,观察其精量情况。当调整到技术要求后再将螺母固定。每行均如此调整。
进行上述调整后,便可以试播,同时检查各行质量,不合乎要求时,再调整,直到合乎要求为止。
(6)开沟深度的调整 滑刀式开沟器的开沟深度的调整分为两种情况。一种是杂草少,土质不黏重,又要求较准的开沟深度时,应采用限深板。其调整方法是:将固定限深板的调节螺母松开,根据开沟深度来修变限深板上下固定位置,适宜时将紧固螺母拧紧。此时,应将镇压轮限深杆末端的U型弯板拆除,使镇压轮成为单铰形式而能自由上下。另一种是镇压轮仿形,它适应土质黏重,杂草较多,深浅一致性要求不太严的情况。开沟深浅是通过改变镇压轮和开沟器的相对高度来实现的。其调整方法是:首先将限深板拆掉,将U型弯板固定在镇压轮限深杆末端、然后调节深度调节板孔眼的位置,便可达到适宜的深度。
(7)覆土量的调整 改变覆土拉子弹簧的挂接孔位便可改变覆土量。当弹簧两端挂接距离变大,随弹簧拉力增加而增加覆土拉子的刮土力,此时覆土量增加,反之减少。
(8)镇压力的调整 深度调节板上的连杆有3个不同位置的开口销孔,供调整压力选用。弹簧被压位置越低,弹簧压向镇压轮的压力也就越大。反之压力变小。另外,根据作业需要可在镇压轮上安装配重铁。
(9)四杆组合中的限深杆上弹簧压力调整 限深杆上弹簧压力大小靠螺母来调整。弹簧压力越大,工作部件入土力也越大(弹簧一般在中耕或播种的个别情况下采用)。
(10)划印器及圆盘开沟深度的调整 将调杆固定螺栓松开,串动调杆到合适位置再固定。圆盘开沟深度的调整通过改变圆盘与前进方向的夹角来实现。
4.5.2 玉米机械中耕技术
中耕除草是我国农业精耕细作的重要环节之一,其主要目的是及时改善土壤状况蓄水保墒、消灭杂草、提高地温、促使有机物的分解,为农作物的生长发育创造良好条件。采用机械中耕效率高,质量好。
4.5.2.1 中耕机的类型及一般构造中耕机种类很多,按动力可分为人力、畜力和机动力3种。机动力中耕机又根据与拖拉机的连接形式分为牵引式、悬挂式和直连式3种。按工作条件可分为旱地中耕机和水田中耕机两大类。按工作性质可分为全面中耕机、行间中耕机、通用中耕机(通用机架中耕机是在一根主横梁上安装中耕单组,也可换装播种或施肥部件,作为播种机或施肥机使用。因而通用性强,中耕机上可装配多种工作部件,结构简单)、间苗机等类型。此外还有播种中耕通用机、中耕培土机及中耕施肥机等,按工作部件的工作原理可分为锄铲式中耕机和中转式中耕机两类。
4.5.2.2 中耕机械使用前的调整
1.机具使用前,应检查各紧固部位是否牢固,各转动部位是否灵活。在限深轮、施肥驱动轮、轴承座、排肥链轮座等处应加注黄油,在链传动部位加注润滑油。
2.排肥量调整该机适合使用颗粒化肥。将排肥量调整到排肥量调节器的某一预设刻度即可。
3.亩施肥量的计算使驱动轮悬空,按正常行驶速度和方向转动施肥驱动轮25圈,接取各排种管所排出的肥料,称取各排种管排出肥料重量和排肥总重量,计算出每行的平均行排肥量。一般为满足农艺要求应认真重复调试一次。
4.机具左右水平的调整升起机具,使开沟器和限深轮离开地面,看机具及刀尖是否水平一致,若不一致,可调整拖拉机后悬挂左右斜拉杆的长度,使左右水平一致。
4.5.2.3 中耕机械作业中的使用与调整
1.前进速度机具前进速度的选择原则是拖拉机不超负荷,作业深度符合作物农艺要求。既保证中耕施肥机正常功能的利用,又充分发挥拖拉机的额定马力,达到提高功效的目的。一般情况下,作业速度为2~4公里/小时,作业效率为5~9亩/小时,比阻大的土壤前进速度选用低档,反之选高档。
2.机具前后水平的调整作业中机具前后应处在同一个水平面上,否则可利用拖拉机悬挂装置中的上斜拉杆长度进行调整。
3.机具作业深度的调整适当改变拖拉机后悬挂上斜拉杆的长度,可同步调整施肥深度,上斜拉杆伸长,机具作业深度变浅,反之变深。
可以分别改变作业部件立柱的安装高度,分别调整作业深度和施肥深度。
4.5.3 玉米收获机械化技术
4.5.3.1 玉米收获机械的类型 玉米收获机械化技术是在玉米成熟时,根据其种植方式、农艺要求,全部(切割、摘穗、剥皮、脱粒、集箱和秸秆还田)或部分生产环节应用机械来完成的作业过程。根据玉米收获的技术内容,目前玉米机械化收获大致分为以下3种形式。
1.联合收获利用玉米联合收获机,一次完成摘穗、剥皮、集穗,同时进行秸秆处理(切断回收黄贮或粉碎还田)等项作业。联合收获是玉米收获方式中应用最为广泛和有效的一种形式。
2.半机械化收获
(1)人工摘穗,用割秆机械将玉米割倒、放铺,经过晾晒后,打捆运输,秸秆处理可以黄贮。
(2)用人工在玉米生长状态下进行摘穗(或称为站秆摘穗),秸秆处理应用机械进行切断黄贮或粉碎还田。
3.玉米秸秆还田
(1)秸秆直接还田。先用人工将玉米穗摘下,再用与拖拉机配套的专用玉米秸秆还田机,将玉米秸秆粉碎并均匀抛撒在地面上,用深耕犁深翻深埋,促使秸秆腐烂还田。
(2)采用玉米秸秆回收机、铡草机,对秸秆进行贮后喂养牲畜,实现秸秆过腹还田。
4.5.3.2 田间作业
1.玉米收获机作业前,应平稳接合动力,油门由小到大;当发动机达到额定转速时,方可踩下离合器,挂上前进挡,然后再缓慢松开离合器踏板,使玉米收获机平稳前进,开始收获作业。
2.驾驶员应根据玉米的长势情况,合理选择工作档位和割台的高低(自走式在选定档位后,应通过操作无缓变速手柄改变作业速度的快慢来适应收获作业的要求,尽量不再操纵变速杆换挡)。
3.玉米收获机应在额定转速下作业,禁止小油门或中油门作业,否则将造成作业速度慢、发生堵塞故障等,影响作业效率。
4.作业地块开割地头时,为减少开道辅助作业时间可采取机组斜向进地方法,地头开割的大小应便于机组拐弯调头,达到省时、高效的效果。为了降低果穗损失,可暂不放下秸秆粉碎装置。待开出地头后,作业时要缓慢放下秸秆粉碎装置,且动刀不应入土。
5.出地头拐弯时应升起割台和秸秆粉碎装置,降低玉米收获机前进速度,但不能降低发动机转速。否则会降低玉米收获机的各部件转速,容易造成堵塞。
6.在大地块收获作业时,有离心法、向心法和分区收获法。
离心、向心收获法和耕地内翻外翻法相同。这种收法比较简单,适用于作业地块宽度是机组长度的5~6倍以下地块。分区收获法适用于大面积作业,收获前先划出比机组收获幅宽4~5倍的小区,往复一次跨两个小区。这种收法速度高,转弯容易。
7.应经常观察籽粒损失与断茎的情况,及时调整摘穗装置的工作间隙。
8.玉米收获机负荷过重时,只能踏下离合器使机车停止前进,切不可减小油门,应适当中断玉米收获机作业1~2分钟待工作部件转速稳定后,再选择合适的前进速度。
9.当工作部件堵塞时,应及时停机、切断动力,清除堵塞物,否则将会导致零部件损坏。
10.选择适宜的工作速度,玉米收获机的工作速度应根据玉米的稀密、干湿程度、地面情况、产量情况等来确定,一般选择2~5.5公里/小时。
11.驾驶员在作业中要做到勤看仪表读数、割台上作物流动及果穗箱盛粮等情况;细听发动机、粉碎还田装置、摘穗机构等响声,必要时下车观察,采取措施。
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