山西省农科院的这项技术为旱地玉米高产“撑起腰杆”

省农科院玉米研究所研究员张中东带领团队历经6年,研究出“玉米膜侧播种艺机一体化技术”,改变过去玉米采用膜上打孔的种植方式,在确保玉米产量的前提下,彻底把农民从放苗投工中解放了出来,为解决干旱半干旱地区玉米高产稳产提供了新的技术支撑。

张中东正在给农民示范展示玉米膜侧精播机

膜侧播种艺机一体化技术省工省时又省水——

为旱地玉米高产“撑起腰杆”

地膜覆盖作为抗御“春旱”最有效措施,多年来在干旱半干旱春旱频发区粮食生产中发挥了重要作用,但费工费力,制约了规模化发展。山西省农科院玉米研究所研究员张中东带领团队历经6年,研究出“玉米膜侧播种艺机一体化技术”,改变过去玉米采用膜上打孔的种植方式,在确保玉米产量的前提下,彻底把农民从放苗投工中解放了出来,为解决干旱半干旱地区玉米高产稳产提供了新的技术支撑。2018年,该技术的推广面积已达10万余亩,涉及山西、陕西等30余个县、市、区,可为农民增加收入2000余万元。

为了乡亲们的“一句话”

玉米是我省第一大粮食作物,每年播种2500万亩以上,几乎占了全部耕地的一半,然而,“十年九春旱”的气候条件,直接影响着玉米的正常播种及苗期生长。地膜覆盖作为抗御“春旱”最有效措施,多年来在山西乃至华北地区的干旱半干旱春旱频发区粮食生产中发挥了重要作用。但膜上打孔的种植方式有四个不可回避的问题,一是放苗投工大,二是出苗不齐不全,三是播种作业速度慢,四是地膜回收难。在当前农村劳动力缺乏和规模化生产的大趋势下,这些问题逐渐成为地膜覆盖技术进一步发展的重要制约因素。

“什么时候能不用放苗就好了!”老乡的一句话,让省农科院玉米研究所副所长张中东萌生了新的想法,那就是把农民从放苗投工中解放出来。从2012年开始,张中东在国家玉米产业技术体系和农业部行业项目“主要农作物抗御季节性干旱技术研究与示范”的支持下,开始进行专题研究,技术主要针对地膜覆盖中存在的放苗投工大、出苗不齐不全、播种作业速度慢、地膜回收难等问题。

一开始,就有同行质疑:“膜侧播种技术以前就有人做过,你还做这个有什么意义?”面对质疑,张中东说:“膜侧播种确实在20年前就有相关科研人员提出,但并没有推广在生产上,原因一是没有配套机械,手工操作费工,农民不接受,二是以前很少从放苗投工、出苗整齐度、作业速度、地膜回收等方面考虑。”在他眼里,随着农村劳动力的逐渐减少,放苗劳动力不足的问题日益突出,加之规模化生产逐渐取代家庭生产,放苗雇工成了种植户的一大难题,如果这个问题不解决,地膜种植技术将无法实现真正意义上的规模化生产。

针对这些问题,张中东带领团队深入农户调查,认真开展试验研究,积极探索技术之间有效衔接,克服专业困难进行配套播种机研制,实现农机农艺融合,在大量田间试验的基础上,集成推出了以不开沟铺膜、膜侧播种为主要内容的“玉米膜侧播种艺机一体化技术”,使上述问题得到了有效解决。该项技术内容主要包括弓形不开沟铺膜、玉米开沟种在地膜两侧、肥料施于种子外侧、播后重镇压等,在确保玉米产量的前提下,彻底把农民从放苗投工中解放出来。而且苗齐苗全、作业速度提高2-3倍、节省地膜25%,并且可以做到整个残膜全部回收。

玉米膜侧精播机在进行田间作业

“外行人”做“内行事”

“在推广过程中,我们发现没有一种播种机械能满足技术要求,我们很清楚,不能实现机械化的技术注定无法大面积应用于生产。”张中东说,一项技术要想推广应用,就必须实现机械化,否则就是一项“死技术”。

为了使该项技术能推广到生产中,张中东决定“外行人”做“内行事”,自己试着做一台机器。他根据技术需求,先做对应的配件,然后到地里试,合适就固定,不合适就重新设计,运转、地膜铺展、覆土等问题一一解决。“外行做机械全靠实践。在地里试用时,拖拉机在前面走,我们在后面跟着跑,仔细观察每一个部件的作业情况,边作业边调整,哪有问题就停住改进,就这样经过无数次试验,才将机器的每一个部件固定下来,基本满足了技术需求。”张中东说。

2014年4月,玉米膜侧精播机样机终于研制成功,这也是我国首台膜侧精播机,随后张中东申请并取得了国家发明专利。2018年7月,该机械通过了省级农业机械推广鉴定并获得了山西省农机推广鉴定证书,9月被列入了山西省农机购置补贴目录。

据了解,玉米膜侧精播机制造成功后,曾多次邀请省内外相关专家现场观摩,专家们一致认为,该技术为解决干旱半干旱地区玉米高产稳产方面提供了新的技术支撑,而玉米膜侧精播机,实现了平铺弓形膜、侧播种一次完成,作业速度快,铺膜平整,播种株距深度一致等农艺技术要求,真正体现了农机与农艺的有机融合。

“说实话,膜侧播种技术并不是新技术,20年前该技术的切入点是产量,因没有配套的机械,而没有得以推广应用;我们是以放苗、出苗问题为切入点,解决农民最想解决的问题,实现了机械化作业,扩大了膜侧播种技术的内涵,这项技术就很容易推广开了,用句流行的话来说,这也叫问题导向。”张中东很坦然的给自己定位:我们是膜侧播种技术的推动者,是膜侧播种机的发明者。

好不好农民说了算

玉米膜侧精播机的问世,给技术的推广插上了腾飞的翅膀。据不完全统计,该项技术从2016年试验示范推广以来,每年以十倍的速度迅速扩大,而且全部是农民自发引进推广应用,2018年的推广面积已达10万余亩,涉及山西、陕西等30余个县、市、区,年销售量突破500余台。从放苗投工、作业速度提高、玉米增产几项估算下来,今年可为农民增加收入2000余万元。

“以前,我的800亩地放苗雇人至少要花2万元,今年用了这个机器,不仅放苗的2万元省了,而且出苗率及整齐度也比以往高得多,根据增产情况每亩地至少又能多收100元,800亩地就能多收8万元,这样算下来,仅仅改变了种植模式,今年我就能多收10万元。”繁峙县种粮大户梁长青激动地说。

张中东表示,当初技术研发主要针对放苗投工,在集成过程中,我们将地膜覆盖种植中存在的其他问题也一并考虑,使出苗不整齐、缺苗断垄、作业速度慢、地膜难回收等问题也得到了有效解决。更为可喜的是2018年在陕西、内蒙古、山西寿阳县等地推广应用过程中又发现,膜侧播种的玉米由于气生根发达,部分地区在生长中后期遭遇大风暴雨的极端天气情况下,表现出了极强的抗倒伏性,而且不早衰,产量比膜上打孔种植提高10%以上,这为膜侧播种技术的推广提供了新的动力。为了延长机器作业时间,还通过更换排种器的方式实现一机多用,使机器的作业时间延长了近一个月,实现了大田玉米、糯玉米、高粱、谷子、大豆、绿豆、花生、油葵等杂粮作物的精量播种,促进了我省有机旱作农业的提质增效。

“让农民说好,是一件非常难的事情,改变农民的种植习惯更难。一项好的实用的技术不是专家坐在办公室里想出来的,而是农民用出来的,技术好不好是农民说了算,农民最有发言权。”张中东介绍说,“山西约有2500万亩玉米,其中1500万亩为旱地玉米,膜侧播种技术具有十分广阔的用武之地,取得进一步成功后,将会面向全国推广,使更多农民从中受益。”