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[摘要] 本文主要论述了精准农业技术中精准种子工程技术、精准播种技术、精准施肥技术、精准灌溉技术这四项新技术在农业生产上的应用,棉花生产水平大幅度提高的成功经验以及在棉花生产应用中存在的问题,并提出了建设性的议建及工作思路,为今后提高棉花生产具有一定的借鉴作用。
[关键词] 精准农业;技术;棉花;成功经验
2000年以前,我团棉花生产由于一直受传统、常规农业技术的束缚,棉花产量徘徊不前,2000年以后,我团在棉花生产上将精准农业技术逐步应用到棉花生产上,使棉花生产水平逐年提高。2006年在经历了4月上旬低温,5月3、7、10日三次大风,重播面积:5万多亩,还有7月份的高温,棉田多次受灾,全团棉花仍然获得大面积高产,总面积:9.1万亩,总产籽棉:3580 万kg,细绒棉皮棉单产:165 kg/亩,长绒棉皮棉单产:126kg/亩。下面谈一谈精准农业技术在棉花生产应用上的情况。
一、我团近几年棉花生产在应用精准农业技术大面积获得稳产高产的经验体会及关键技术措施
(一)精准种子工程技术
精选良种,严把种子质量关。精量播种对棉种的要求非常严格,在机器精选种子的基础上,人工还必须多次进行选种,做到籽粒饱满,大小均匀;另外做好种子发芽试验,确保种子发芽率。技术要求:
1.人工粒选后,种子破碎率≤1%、净度≤99%,彻底杜绝黄籽。
2.对每一批种子都要做发芽试验,合格的种子发芽率要达到95%以上。
3.精选好的种子采用种衣剂包衣,减少烂种、烂芽。
4.播种前种子摊晒3个太阳以上,可提高种子的发芽势和发芽率。
(二)精准播种技术
2004年开始使用气吸式精量播种机,通过实际调查,播种质量好,而且省种子,亩用种量由半精量播种3.8kg降至1.9kg,每亩节省种子费和定苗费20元。精量播种棉苗一穴一株,避免了一穴多株争光、争水、争肥和由于定苗不及时形成高脚苗,棉苗长得墩实、果枝节位低。气吸式精量播种关键技术:
1.犁整地必须严格要求机车作业质量
适墒犁、整地,使棉田达到“齐、平、松、墒、碎、净”六字标准,人工辅助拾净地表残膜、残茬,为棉花播种出苗创造好的条件。
2.适时适墒播种
由于气吸式精量播种一籽率较高,出苗率受天气因素影响较大,发芽出苗较慢,因此选择适宜的播期显得尤为重要。开春后,当5cm地温稳定通过10℃开始播种,我团选择最佳播期为4月6日~15日。
3.严把播种质量关
(1)播种机全部调试好,播种要求达到铺膜平展,压膜严实,膜边入土深度5cm,不错位、不飘膜。(防止假压膜现象)。
(2)打孔彻底,播种深度为2~3cm,下籽准确均匀,不错位,错位率控制在5%以内。1粒率达到95%以上,2粒穴控制在3%以内,空穴率2%。
(3)覆土均匀,厚度0.5~1cm,覆土率95%以上;膜面清洁,保护带超宽膜8~10 cm,透光面等行距为17~22cm,带状10cm应有2cm。
(4)播行端直,连接行准确。要求50m长度内直线偏差不大于8cm,连接行与规定偏差不超过2cm。
(5)大动轮灭印平整达到97%以上。
(6)机车播种必须限速:3~3.5km/h。
4.棉花精量播种应注意的问题
(1)在播种时应减少地内停车次数,因停车风机停转易出现空穴及断条。停车位置做好标记,及时补种,确保苗满田.
(2)每天清理种箱2~3次,清理杂质、碎籽、残膜等,加种时注意不宜加的过满,防止在行走过程中把种子敦实而造成输种管不下种。
(3)地头加种,地膜机下铺垫布,并随时带小筛子,做到垫布收集的种子随即过筛备用,杜绝种子浪费。
5.播后管理
(1)播后及时分段压膜,沙性条田播后及时做好防风减灾工作。
(2)加强膜上管理,盖好洞眼,提高棉花出苗率,出苗后及时放苗。
通过以上技术要求,棉花田间出苗率可达到95%。
(三)精准灌溉技术
从2001年开始应用有压滴灌技术,随后逐年扩大面积,到2006年全团棉花98%面积为有压滴灌,还推广应用智能化滴灌2万多亩。
由于智能化滴灌系统运行是采用程序化管理,是由相关的软件组成的一套自动化控制系统,由中央监控计算机将指令发送到田间控制站,来控制对应的电磁阀的开启和关闭从而实现灌溉计划,进一步使灌溉达到精准化。智能化滴灌控制系统的特点:
(1)方便了系统的管理:自动化控制实施后,由中央监控站对田间电磁阀按设计轮灌制度进行灌溉,杜绝了人工开启阀门的随意性,方便了系统的管理。
(2)达到了节水效果:由于采用自动化控制灌溉,灌溉时间得以保证,从而使灌灌水量得到有效控制,达到了预期的节水效果。
(3)为滴灌模式下的不同土质的棉花各生育期需水量提供了科学依据:从推行滴灌开始,科研人员对滴灌模式下的不同土质的棉花各生育期需水量进行了大量的研究,但因为人为操作的随意性及滴溉时间、滴量及灌水周期的不确定性而无法拿出科学的依据。自动化控制的实施确保了滴灌时间、滴量及灌水周期,为滴灌模式下的不同土质的棉花各生育期需水提供了科学依据,而且劳动强度大为降低,因此说,智能化滴灌控制系统是未来农业生产的发展方向。
(四)精准施肥技术
1.通过平衡施肥的推广应用,使我们掌握土壤中含的各种元素、土壤有机质、含盐、酸碱度等是多少,才能因地制宜,根据不同气候、土壤、作植物长势,采取相应的施肥措施;改变了以往盲目施肥为定量施肥,同时也改变了单一施肥,以有机肥为基础、氮磷钾等多种元素配合施用,使土壤养分平衡有了很大改善。
2.另外智能化滴灌控制系统技术的应用,在滴水、滴肥上可以更加精确,同时,提高肥料利用率,可以有效地减少农业生产中不必要的损失,保护了环境,促进了农业生产发展。
二、精准农业技术在棉花生产应用中存在的问题及建议
1.为了和精量播种相配套,现在还存在种子问题
(1)种子退化严重,要加强种子扩繁工作。
(2)对种子的精选程度不够,是影响棉花出苗率的原因之一。
2.精量播种容易出现的问题
(1)土地平整度不够,影响播种质量,造成空穴、断条。
(2)部分驾驶员对精量播种机掌握不到位,使用不熟练,有人为造成下种不匀、漏种等现象。
3.当前智能化控制系统存在的问题及建议
(1)高科技不能发挥应有的作用:部分控制站电瓶出现漏电溃电现象、供电不正常,造成电磁阀不受控制,信号不好,在触摸屏操作时,不按指令开启或关闭,在后期轮灌多数是人工手动开启;控制系统在运行期间有时会连续几天出现部分阀门自动操作失控,系统会突然全部关闭,造成地埋管道频繁爆裂。
(2)首部过滤器工作不正常,不能自动反冲洗,经常堵塞,过水性能差,前后压差大,过滤器的维护保养存在很大问题,滤网不易拆除和清理。
(3)地埋电缆线出现氧化,造成短路,无法正常工作,很多线因滴水时不通,故补明线,来年如何处理。
(4)电力方面不能满足泵房正常工作电压,长时间低电压工作,且频繁停电,造成水资源浪费,很多自动化泵站不能按正常轮灌制度运行。
(5)人员素质与自动化系统相互适应的问题:任何一套自动化控制系统都不能离开人的管理和操作,没有先进的管理和精心的操作相配合再先进的技术也不会得到预期的结果,作为开发者和使用者应该熟练掌握,才能使先进的技术迅速得到推广。
4.平衡施肥存在的问题
(1)要确保土壤养分分析的准确性,必须加大取样密度,土壤养份测定工作量大,土壤养分化验成本高。
(2)土壤取样点无法定位,造成土壤养分分析数据变化幅度较大,没有可比性。
三、今后推广应用精准农业技术工作思路
1.严把种子质量关
做好种子扩繁、加工以及人工粒选工作,为一播全苗打下坚实基础。
2.严把犁整地、播种质量关
(1)做到适墒犁地、整地,播前土地必须达到:平整、松碎。
(2)抓好农机工人的冬训工作,正确掌握精量播种机的使用方法.
3.在棉田滴灌智能化控制系统开发与完善
一是对智能化控制滴灌系统适当加大投资,增加相应的配套设施,把诸多问题加以解决,使其更加科学化。二是智能化控制系统的开发应与使用单位要紧密结合,对使用单位管理人员进行全面培训,提高操作技能,使智能化控制系统发挥出应有的作用。
4.精准农作物田间动态监控技术要逐步应用到农业生产当中
目前,智能化控制系统灌溉技术没有达到在棉花生育期对土壤含水率的动态监测,仍然是凭经验进行灌溉。只有通过农作物田间动态监控技术,才能真正做到根据棉花不同生育时期的需水、需肥规律来进行适时、适量滴水、滴肥,最终实现精准灌溉和精准施肥。
5.可以利用GPS定位土壤自动采样车对条田进行定点取样,既省工、省钱、准确性高,使微机决策平衡施肥技术更加科学化。
6.逐步引进采棉机,减轻农工拾花压力,达到精准收获
近几年在农业生产上推广应用精准农业技术,体会很深,有成功的经验,也有失败的教训,发现工作中还存在一些问题:有种子上的、播种上的、滴灌运行上的、有栽培技术上的、还有管理上的,这些都将在今后的生产实践中去探索进一步解决。最终达到“农业增效、团场增盈、职工增收”的目的。
总之,在应用精准农业技术的同时,还必须不断总结经验,做到因地制宜,切实把精准农业技术运用到棉花生产当中,棉花生产还将有更加广阔的前景。
[关键词] 精准农业;技术;棉花;成功经验
2000年以前,我团棉花生产由于一直受传统、常规农业技术的束缚,棉花产量徘徊不前,2000年以后,我团在棉花生产上将精准农业技术逐步应用到棉花生产上,使棉花生产水平逐年提高。2006年在经历了4月上旬低温,5月3、7、10日三次大风,重播面积:5万多亩,还有7月份的高温,棉田多次受灾,全团棉花仍然获得大面积高产,总面积:9.1万亩,总产籽棉:3580 万kg,细绒棉皮棉单产:165 kg/亩,长绒棉皮棉单产:126kg/亩。下面谈一谈精准农业技术在棉花生产应用上的情况。
一、我团近几年棉花生产在应用精准农业技术大面积获得稳产高产的经验体会及关键技术措施
(一)精准种子工程技术
精选良种,严把种子质量关。精量播种对棉种的要求非常严格,在机器精选种子的基础上,人工还必须多次进行选种,做到籽粒饱满,大小均匀;另外做好种子发芽试验,确保种子发芽率。技术要求:
1.人工粒选后,种子破碎率≤1%、净度≤99%,彻底杜绝黄籽。
2.对每一批种子都要做发芽试验,合格的种子发芽率要达到95%以上。
3.精选好的种子采用种衣剂包衣,减少烂种、烂芽。
4.播种前种子摊晒3个太阳以上,可提高种子的发芽势和发芽率。
(二)精准播种技术
2004年开始使用气吸式精量播种机,通过实际调查,播种质量好,而且省种子,亩用种量由半精量播种3.8kg降至1.9kg,每亩节省种子费和定苗费20元。精量播种棉苗一穴一株,避免了一穴多株争光、争水、争肥和由于定苗不及时形成高脚苗,棉苗长得墩实、果枝节位低。气吸式精量播种关键技术:
1.犁整地必须严格要求机车作业质量
适墒犁、整地,使棉田达到“齐、平、松、墒、碎、净”六字标准,人工辅助拾净地表残膜、残茬,为棉花播种出苗创造好的条件。
2.适时适墒播种
由于气吸式精量播种一籽率较高,出苗率受天气因素影响较大,发芽出苗较慢,因此选择适宜的播期显得尤为重要。开春后,当5cm地温稳定通过10℃开始播种,我团选择最佳播期为4月6日~15日。
3.严把播种质量关
(1)播种机全部调试好,播种要求达到铺膜平展,压膜严实,膜边入土深度5cm,不错位、不飘膜。(防止假压膜现象)。
(2)打孔彻底,播种深度为2~3cm,下籽准确均匀,不错位,错位率控制在5%以内。1粒率达到95%以上,2粒穴控制在3%以内,空穴率2%。
(3)覆土均匀,厚度0.5~1cm,覆土率95%以上;膜面清洁,保护带超宽膜8~10 cm,透光面等行距为17~22cm,带状10cm应有2cm。
(4)播行端直,连接行准确。要求50m长度内直线偏差不大于8cm,连接行与规定偏差不超过2cm。
(5)大动轮灭印平整达到97%以上。
(6)机车播种必须限速:3~3.5km/h。
4.棉花精量播种应注意的问题
(1)在播种时应减少地内停车次数,因停车风机停转易出现空穴及断条。停车位置做好标记,及时补种,确保苗满田.
(2)每天清理种箱2~3次,清理杂质、碎籽、残膜等,加种时注意不宜加的过满,防止在行走过程中把种子敦实而造成输种管不下种。
(3)地头加种,地膜机下铺垫布,并随时带小筛子,做到垫布收集的种子随即过筛备用,杜绝种子浪费。
5.播后管理
(1)播后及时分段压膜,沙性条田播后及时做好防风减灾工作。
(2)加强膜上管理,盖好洞眼,提高棉花出苗率,出苗后及时放苗。
通过以上技术要求,棉花田间出苗率可达到95%。
(三)精准灌溉技术
从2001年开始应用有压滴灌技术,随后逐年扩大面积,到2006年全团棉花98%面积为有压滴灌,还推广应用智能化滴灌2万多亩。
由于智能化滴灌系统运行是采用程序化管理,是由相关的软件组成的一套自动化控制系统,由中央监控计算机将指令发送到田间控制站,来控制对应的电磁阀的开启和关闭从而实现灌溉计划,进一步使灌溉达到精准化。智能化滴灌控制系统的特点:
(1)方便了系统的管理:自动化控制实施后,由中央监控站对田间电磁阀按设计轮灌制度进行灌溉,杜绝了人工开启阀门的随意性,方便了系统的管理。
(2)达到了节水效果:由于采用自动化控制灌溉,灌溉时间得以保证,从而使灌灌水量得到有效控制,达到了预期的节水效果。
(3)为滴灌模式下的不同土质的棉花各生育期需水量提供了科学依据:从推行滴灌开始,科研人员对滴灌模式下的不同土质的棉花各生育期需水量进行了大量的研究,但因为人为操作的随意性及滴溉时间、滴量及灌水周期的不确定性而无法拿出科学的依据。自动化控制的实施确保了滴灌时间、滴量及灌水周期,为滴灌模式下的不同土质的棉花各生育期需水提供了科学依据,而且劳动强度大为降低,因此说,智能化滴灌控制系统是未来农业生产的发展方向。
(四)精准施肥技术
1.通过平衡施肥的推广应用,使我们掌握土壤中含的各种元素、土壤有机质、含盐、酸碱度等是多少,才能因地制宜,根据不同气候、土壤、作植物长势,采取相应的施肥措施;改变了以往盲目施肥为定量施肥,同时也改变了单一施肥,以有机肥为基础、氮磷钾等多种元素配合施用,使土壤养分平衡有了很大改善。
2.另外智能化滴灌控制系统技术的应用,在滴水、滴肥上可以更加精确,同时,提高肥料利用率,可以有效地减少农业生产中不必要的损失,保护了环境,促进了农业生产发展。
二、精准农业技术在棉花生产应用中存在的问题及建议
1.为了和精量播种相配套,现在还存在种子问题
(1)种子退化严重,要加强种子扩繁工作。
(2)对种子的精选程度不够,是影响棉花出苗率的原因之一。
2.精量播种容易出现的问题
(1)土地平整度不够,影响播种质量,造成空穴、断条。
(2)部分驾驶员对精量播种机掌握不到位,使用不熟练,有人为造成下种不匀、漏种等现象。
3.当前智能化控制系统存在的问题及建议
(1)高科技不能发挥应有的作用:部分控制站电瓶出现漏电溃电现象、供电不正常,造成电磁阀不受控制,信号不好,在触摸屏操作时,不按指令开启或关闭,在后期轮灌多数是人工手动开启;控制系统在运行期间有时会连续几天出现部分阀门自动操作失控,系统会突然全部关闭,造成地埋管道频繁爆裂。
(2)首部过滤器工作不正常,不能自动反冲洗,经常堵塞,过水性能差,前后压差大,过滤器的维护保养存在很大问题,滤网不易拆除和清理。
(3)地埋电缆线出现氧化,造成短路,无法正常工作,很多线因滴水时不通,故补明线,来年如何处理。
(4)电力方面不能满足泵房正常工作电压,长时间低电压工作,且频繁停电,造成水资源浪费,很多自动化泵站不能按正常轮灌制度运行。
(5)人员素质与自动化系统相互适应的问题:任何一套自动化控制系统都不能离开人的管理和操作,没有先进的管理和精心的操作相配合再先进的技术也不会得到预期的结果,作为开发者和使用者应该熟练掌握,才能使先进的技术迅速得到推广。
4.平衡施肥存在的问题
(1)要确保土壤养分分析的准确性,必须加大取样密度,土壤养份测定工作量大,土壤养分化验成本高。
(2)土壤取样点无法定位,造成土壤养分分析数据变化幅度较大,没有可比性。
三、今后推广应用精准农业技术工作思路
1.严把种子质量关
做好种子扩繁、加工以及人工粒选工作,为一播全苗打下坚实基础。
2.严把犁整地、播种质量关
(1)做到适墒犁地、整地,播前土地必须达到:平整、松碎。
(2)抓好农机工人的冬训工作,正确掌握精量播种机的使用方法.
3.在棉田滴灌智能化控制系统开发与完善
一是对智能化控制滴灌系统适当加大投资,增加相应的配套设施,把诸多问题加以解决,使其更加科学化。二是智能化控制系统的开发应与使用单位要紧密结合,对使用单位管理人员进行全面培训,提高操作技能,使智能化控制系统发挥出应有的作用。
4.精准农作物田间动态监控技术要逐步应用到农业生产当中
目前,智能化控制系统灌溉技术没有达到在棉花生育期对土壤含水率的动态监测,仍然是凭经验进行灌溉。只有通过农作物田间动态监控技术,才能真正做到根据棉花不同生育时期的需水、需肥规律来进行适时、适量滴水、滴肥,最终实现精准灌溉和精准施肥。
5.可以利用GPS定位土壤自动采样车对条田进行定点取样,既省工、省钱、准确性高,使微机决策平衡施肥技术更加科学化。
6.逐步引进采棉机,减轻农工拾花压力,达到精准收获
近几年在农业生产上推广应用精准农业技术,体会很深,有成功的经验,也有失败的教训,发现工作中还存在一些问题:有种子上的、播种上的、滴灌运行上的、有栽培技术上的、还有管理上的,这些都将在今后的生产实践中去探索进一步解决。最终达到“农业增效、团场增盈、职工增收”的目的。
总之,在应用精准农业技术的同时,还必须不断总结经验,做到因地制宜,切实把精准农业技术运用到棉花生产当中,棉花生产还将有更加广阔的前景。