玉米深松機械作業參數對作物產量和質量的影響研究

周 平,王立華,王升喜,唐秀麗,王 丹,王 荔

(1.東豐縣大興鎮綜合服務中心(農機技術推廣站),吉林 東豐 136301;2.東豐縣拉拉河鎮綜合服務中心(農機技術推廣站),吉林 東豐 136302;3.東豐縣農業機械技術推廣站,吉林 東豐 136300;4.東豐縣農業機械技術推廣服務中心,吉林 東豐 136300;5.東豐縣農業綜合行政執法大隊,吉林 東豐 136300)

0 引言

玉米是全球重要的糧食作物之一,也是我國主要的糧食及經濟作物[1-2]。作為重要的經濟作物,玉米的種植和產量直接影響到我國的農業生產和糧食安全。為了提高玉米產量和品質,不斷探索新的農業技術是非常必要的。深松機械作業作為一種重要的農業技術,其應用廣泛且效果顯著。

深松機械作業可以改善土壤結構,增加土壤透氣性和保水能力,提高土壤肥力,從而促進玉米生長和發育,提高玉米產量和品質[3-4]。然而,深松機械作業的參數選擇對作物的產量和質量影響很大。因此,對深松機械作業的參數進行研究和探討,對于提高玉米的產量和品質具有重要意義。

1 農藝參數對玉米產量和質量的影響

1.1 深松深度

深松深度對于玉米的生長和發育具有直接影響。一般來說,合適的深度可以顯著改善土壤通氣性和保水性,增加土壤中的養分含量,從而提高玉米產量和品質。研究表明,玉米栽培的最佳深松深度為20～30 cm。這是因為在這個范圍內,土壤的通氣性和保水性的改善效果最佳,可以促進根系的發育和養分吸收,提高玉米的產量和品質[5]。此外,適當的深度還可以減輕作物對地下水的依賴,提高土壤的利用效率,具有重要的經濟效益和社會效益。

因此,在實際的玉米種植中,需要根據不同的土壤和種植條件進行調整和優化。對于不同的土壤類型和種植環境,需要根據實際情況制定相應的深度方案,以獲得最佳的玉米產量和品質。

1.2 播種行距

行距是深松機械作業中的另一個重要參數。適當的行距可以直接影響玉米的光合作用和營養吸收,從而影響玉米的生長和產量。研究表明,玉米栽培的最佳行距為50～75 cm。主要是由于玉米需要較大的生長空間,以獲得充足的陽光和營養,從而發揮其最大的生產潛力。同時,適當的行距可以提高空氣流通性,減少病蟲害的發生,從而保障玉米的健康生長。適當的行距可以提高玉米的產量和品質,而較窄或較寬的行距則會降低玉米的產量和品質。根據不同的土壤類型和種植條件[6]。

需要注意的是,行距的調整不僅僅是為了提高玉米的產量和品質,還要考慮土地的利用效率和經濟效益。合理的行距可以提高土地的利用效率,降低生產成本,從而提高經濟效益和社會效益。

1.3 深松頻率

深松頻率是深松機械作業中的另一個重要參數。深松頻率指的是在一個生長季節中進行深松機械作業的次數。

國內外研究表明,適當的深松頻率可以改善土壤結構,提高土壤透氣性和保水能力,促進根系的發育和營養吸收,從而提高玉米的生長和產量。例如,國內研究發現,在深松頻率為2～3年一次時,可以顯著提高玉米的產量和品質。同時,深松頻率還可以降低土壤中害蟲和病菌的數量,減少病蟲害的發生,從而保障玉米的健康生長[7]。

但是,深松頻率也需要根據不同的土壤類型和種植條件進行調整和優化。如果深松頻率過高,會破壞土壤結構,影響土壤的保水能力和透氣性,從而導致玉米營養吸收不足,甚至影響其生長和發育[8]。因此,在實際的玉米種植中,深松頻率也需要認真考慮,根據不同的土壤類型和種植條件進行調整,以提高玉米的產量和品質。

2 玉米深松機械整機結構及工作原理

2.1 整體結構

玉米深松機械是一種專門用于玉米田間深松作業的機械設備,其整機結構包括行走部分、驅動部分、控制部分和作業部分。

1)行走部分是機器的移動部分,主要由底盤、輪胎和轉向系統組成,能夠適應不同的地形和路況。

2)驅動部分是機器的動力來源,通常采用內燃機或電動機,其主要功能是提供動力給機器的作業部分和行走部分。

3)控制部分包括控制系統和操作系統,能夠對機器進行全面控制,包括作業深度、行走速度和方向等。

4)作業部分是機器的核心部分,主要包括深松刀盤、深松刀片、深松輪等,能夠對玉米田進行深松作業,改善土壤結構和促進玉米生長。

2.2 工作原理

玉米深松機械的工作原理主要是通過作業部分對玉米田進行深松作業,改善土壤結構和促進玉米生長。機器行走到田間后,驅動部分提供動力給作業部分和行走部分?？刂葡到y通過操作系統對機器進行全面控制,包括作業深度、行走速度和方向等。

作業部分的深松刀盤和深松刀片會在行進過程中插入土壤,將土壤深松、翻轉和切割,改善土壤結構和增強土壤通氣性。深松輪則用來壓實土壤,將深松后的土壤緊密地壓實,增加土壤含水量,改善土壤物理性質和肥力。

通過玉米深松機械的作業,可以改善土壤的結構,增加土壤通氣性、保水性和肥力,促進玉米生長和發育,提高玉米產量和品質。

3 田間試驗

3.1 試驗設計

試驗前,對試驗田地進行均勻性檢查,并根據檢查結果隨機分組,以保證不同實驗處理的土壤性質和作物生長狀況盡量接近。根據試驗處理的設計,使用玉米深松機械進行深松作業,記錄每個處理的深松深度、播種行距和深松頻率等參數。在玉米生長季節結束后,進行作物產量和品質的采集和分析,包括測量每個處理的玉米產量、單穗重、籽粒數和籽粒重量等指標,以及對玉米品質進行分析,如淀粉含量、蛋白質含量、糖分含量和硬度等。

3.2 測定指標與方法

3.2.1 玉米產量

隨機取若干個樣方,在試驗區內隨機布置若干個樣方,樣方的大小通常為3 m×3 m或4 m×4 m。將每個樣方內收割下來的玉米放在稱上進行稱重,得到每個樣方的玉米重量。將每個樣方的玉米重量加總,并將總重量除以樣方面積,即可得到單位面積內的玉米產量。

3.2.2 玉米品質

1)淀粉含量?；诿附夥磻姆椒y定。

2)蛋白質含量。采用經典的Kjeldahl法測定。Kjeldahl法是通過將樣品加入硫酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀混合液中,在加熱作用下將樣品中的有機氮轉化為銨離子,再將銨離子通過蒸餾、滴定等步驟計算出樣品中的總氮含量,再根據氮與蛋白質含量的比例計算出蛋白質含量。

3.3 數據處理

在田間試驗中,為了減小誤差和提高實驗的可靠性,通常采用隨機區組設計和多重重復的方式進行,同時在數據分析中采用方差分析等統計方法進行處理,以確定不同深松機械作業參數對作物產量和品質的影響。

3.4 結果與分析

不同深度、行距和深松頻率對玉米產量的影響如表1所示,結果表明,每種參數下分別進行了兩次實驗,并統計出平均產量。實驗結果表明,深度、行距和深松頻率對玉米產量都有顯著影響。其中,深松深度為30 cm和播種行距為70 cm時,產量最高,分別為9 060 kg/hm2和9 630 kg/hm2。同時,深松頻率為3 年/次時,產量也有顯著提高,為9 210 kg/hm2。這說明在深松機械作業中,適當的深松深度、播種行距和深松頻率可以顯著提高玉米產量。

表1 玉米深松機械作業參數對玉米產量的影響

不同深松深度、播種行距和深松頻率對玉米品質的影響如表2所示,根據實驗結果可以看出,不同的深度、行距和深松頻率對玉米淀粉含量和蛋白質含量均有一定的影響。其中,深度為30 cm時,深松頻率為3次/年時的玉米淀粉含量和蛋白質含量較高。

表2 玉米深松機械作業參數對玉米質量的影響

4 結論與展望

根據本文的分析,深松機械作業參數對玉米產量、品質具有顯著影響。適當的深度、行距和深松頻率可以提高土壤通氣性和保水能力,促進玉米的生長和發育,從而提高玉米的產量和品質。同時,深松機械作業也會對土壤理化性質產生影響,對土壤進行適當的改良有助于提高玉米產量和品質。

在未來的研究中,可以進一步探究深松機械作業參數與作物生長和發育的關系,尋找更加適合玉米生長的深松機械作業參數。同時,可以結合植物生長調節劑等技術手段,進一步提高玉米產量和品質,為玉米生產提供更加可靠的技術支持。