丘陵地区农业技术中玉米机械化播种与精准施肥集成应用研究

一、引言

我国丘陵地区耕地面积占全国总耕地面积的 26% 以上，是玉米生产的重要基地，但其复杂的地形条件（坡度多在 5^∘ -25^∘ ）、零散的地块分布以及起伏的地貌特征，严重制约了农业机械化的推广应用。长期以来，该区域玉米种植多依赖人工播种与经验施肥，不仅劳动强度大、作业效率低（人工播种日作业量仅为机械化作业的 1/10），还存在播种深度不均、株距不一、肥料浪费严重（肥料利用率不足 35% ）等问题，导致玉米产量波动大、品质参差不齐。随着农业现代化进程推进及乡村振兴战略实施，推动丘陵地区玉米种植的 “ 机械化 + 精准化” 转型成为必然趋势。玉米机械化播种与精准施肥的集成应用，可实现播种与施肥的协同作业、精准调控，对于降低生产成本、提升资源利用效率、保障玉米稳产高产具有重要现实意义。

二、丘陵地区玉米机械化播种技术适配与优势

2.1 适配丘陵地形的机械化播种设备类型

针对丘陵地区地形特点，目前主流的适配性机械化播种设备主要分为三大类。一是小型履带式播种机，采用履带行走机构，接地比压小（≤0.05MPa ），爬坡能力强（最大爬坡角度 20^∘ ），可适应泥泞、坡地等复杂地块，且机身小巧灵活，能穿梭于零散地块之间。二是山地手扶式播种机，由手扶拖拉机牵引，操作简便，转向灵活，适合地块面积较小、坡度较陡的区域，可实现播种、开沟、覆土一体化作业。三是轻简化悬挂式播种机，与小型轮式拖拉机配套使用，通过悬挂装置调节播种深度，适应不同土壤质地，同时具备株距可调功能，满足不同品种玉米的种植需求。

2.2 机械化播种技术核心优势

相较于传统人工播种，机械化播种技术在丘陵地区玉米种植中展现出显著优势。其一，作业效率高，小型履带式播种机日作业面积可达 15-20亩，是人工播种的 10-15 倍，大幅缩短播种周期，避免因农时延误影响玉米生长。其二，播种质量优，通过排种器精准控制播种量，株距误差可控制在 ± 1cm 以内，播种深度一致性达 90% 以上，保证玉米出苗整齐、均匀，为后期生长奠定良好基础。其三，适应性强，适配性设备可根据丘陵地形的坡度、地块大小灵活调整作业模式，解决传统大型机械 “ 下不去、转不开” 的难题，同时能适应沙质土、黏质土等不同土壤类型的播种需求。

三、丘陵地区玉米精准施肥技术原理与实施路径

3.1 精准施肥技术基本原理

精准施肥技术以土壤养分测定为基础，结合玉米不同生育期的营养需求规律，通过 “ 按需供给、变量调控” 实现肥料的高效利用。其核心原理是利用土壤检测技术明确土壤氮、磷、钾及中微量元素的含量，依据玉米目标产量计算所需肥料总量，再根据生育期（苗期、拔节期、大喇叭口期等）的营养吸收特点，确定不同阶段的施肥种类、用量及施肥方式，避免盲目施肥导致的资源浪费与环境污染。同时，借助智能监测设备实时跟踪土壤肥力变化与玉米生长状况，动态调整施肥方案，实现 “ 测、配、施、调” 一体化。

3.2 精准施肥技术实施路径

丘陵地区玉米精准施肥的实施主要分为四个步骤。第一步，土壤精准检测，采用土壤采样器按 “ 五点取样法” 采集不同地块的土壤样本，通过土壤养分速测仪或实验室检测，获取土壤养分含量数据，建立地块养分档案。第二步，施肥方案定制，根据土壤养分状况、玉米品种特性及目标产量，利用施肥决策系统生成个性化施肥方案，明确基肥、追肥的种类（如有机肥、复合肥、缓控释肥等）及用量。第三步，精准施肥作业，采用变量施肥机与播种机配套使用，实现播种与基肥同步施用；在追肥阶段，通过便携式施肥器或无人机施肥，精准把控施肥位置与用量。第四步，动态监测调整，利用作物长势传感器、土壤墒情监测仪实时采集数据，若发现玉米出现缺素症状或土壤肥力不足，及时调整追肥方案。

四、机械化播种与精准施肥集成应用实践

4.1 项目概况

某玉米种植基地位于川中丘陵地区，总面积 800 亩，地块坡度多在 8° -18° ，土壤以紫色土为主，此前以人工播种和经验施肥为主，玉米平均亩产仅 450kg ，肥料利用率不足 30% 。2023 年，该基地引入机械化播种与精准施肥集成技术，选用小型履带式播种施肥一体机 20 台，配套土壤养分检测设备及智能监测系统，开展规模化种植实践。

4.2 集成应用技术衔接与流程优化

在技术衔接方面，重点实现 “ 设备集成” 与 “ 数据互通” 。设备层面，将变量施肥装置与履带式播种机集成，通过控制系统联动排种器与排肥器，确保播种株距与施肥量精准匹配，实现 “ 一行一种、一行一肥” 的协同作业；数据层面，将土壤养分检测数据、玉米生育期营养需求参数导入播种施肥一体机的控制系统，自动生成作业参数，同时将设备作业数据实时上传至管理平台，实现全程可追溯。在流程优化方面，制定 “ 统一检测 — 方案定制 — 协同作业 — 监测调整” 的标准化流程：先统一完成全域土壤检测，定制分区施肥方案；再根据地块坡度、土壤质地分组安排播种施肥作业，坡度 >15^∘ 的地块采用手扶式播种施肥机，坡度 ≤15^∘ 的地块采用履带式播种施肥一体机；最后定期开展土壤墒情与作物长势监测，动态调整追肥计划。

4.3 集成应用实践效果

经过一年的集成应用，该基地玉米种植成效显著。在作业效率方面，播种施肥作业周期从以往的 20 天缩短至 5 天，劳动用工量减少 70% ，大幅降低了人工成本。在资源利用方面，肥料利用率从不足 30% 提升至45% ，每亩化肥用量减少 15kg，年减少化肥使用量 12 吨，不仅降低了施肥成本，还减少了农业面源污染。在产量品质方面，玉米平均亩产提升至580kg ，增幅达 28.9% ，且玉米籽粒饱满度、容重等品质指标均有明显改善，优质品率提升 20‰ 。

五、结论与建议

丘陵地区玉米机械化播种与精准施肥的集成应用，是突破地形制约、提升种植效益的有效途径，可实现作业效率、肥料利用率与玉米产量的同步提升。结合实践经验，提出以下建议：一是加强适配性装备研发，针对丘陵地区特殊地形，开发更轻便、灵活、智能化的播种施肥一体机；二是完善技术推广体系，通过 “ 政府 + 企业 + 合作社” 模式，开展技术培训与示范推广，提高农户应用能力；三是建立长效服务机制，组建专业技术服务团队，为农户提供土壤检测、方案定制、设备维护等全链条服务。

参考文献

[1]刘国云. 玉米种植过程中现代农业技术的运用与发展[J].种子科技,2025,43(15):201-203.

[2]张广磊,秦风波. 玉米种植中精准农业技术与农机融合应用研究[J].农业开发与装备,2025,(08):214-216.