玉米作为我国三大粮食作物之一,玉米增密度提单产栽培技术的实施对保障我国粮食生产安全、提升玉米种植经济效益以及促进农业可持续发展具有重要推动意义。玉米增密度提单产栽培技术的应用主要是通过增加玉米种植密度,从而科学利用田间光热资源,提升单位面积内玉米的产量及品质。该技术的应用充分利用土壤、光热资源,减少化学肥料、化学药剂的使用,降低对环境的污染,促进现代农业长期可持续发展。但玉米增密度提单产技术受限于部分农户自身田间管理意识能力,致使该技术并未得到有效地推广与应用。基于此,本文对玉米增密度提单产栽培技术的理论基础论述,并对技术内容进行分析,以供参考。
一、玉米增密度提单产栽培技术的理论基础
玉米增密度提单产栽培技术为一项优质增产技术措施,是通过调节光合作用与产量、坚持合理密植原则、调节玉米群体结构与光能利用等方面,达到增产增收效果。
1、光合作用与产量的联系
光合作用是玉米植株的生长及产量形成的重要基础。玉米植株生长期间,需吸收充足的光能资源,将二氧化碳、水分转化为有机物质供应植株生长,同时释放出氧气。玉米植株在光合作用期间,光吸收、碳同化以及光合产物的分配等环节,均会对玉米植株的生长及产量造成影响。例如,在同等光热资源下,玉米种植增密可以提升单位面积内叶面积,从而增加田间光热资源的利用率,提升光合产物的积累,达到增产效果。
2、合理密植基本原则
玉米增密度提单产技术下,合理控制种植密度是确保玉米高产稳产的关键。合理密植可以增加单位面积内玉米种植株数,高效利用立体空间及光照资源,从而提升光能利用率。在部分地区,夏玉米增密度提单产中,采取宽窄行栽培种植模式,窄行将传统60cm的行距缩小至40cm,株距从30cm缩小至20cm,种植密度从45000株/hm2上升至75000株/hm2,提升田间群体结构,最终实现产量的提升。
3、群体结构及光能利用的平衡
田间玉米群体结构是影响玉米产量的重要因素之一。科学的群体结构可以实现对光能及地力的充分利用,协调玉米个体、群体之间的平衡度,最终提升玉米产量。在玉米增密度提单产栽培技术中,通过对玉米植株高度、叶片开张角度的调整,促使植株之间的株行距更为合理,提升田间通风透光条件,减少病虫害的发生,提高玉米光合效率。
二、玉米增密度提单产栽培技术
1、玉米优良品种选择
玉米增密度提单产栽培中,建议选用耐密植、环境适应性强、综合抗性高的优质中早熟高产玉米品种,推荐种植的品种有京农科728、纪元168、NK815、京农科738、MC168等。
2、玉米播种前的种植地管理
①玉米播种前的整地施肥工作
在前茬作物收获后,使用一体化联合收割机将作物秸秆短截至10cm以下小段,均匀撒施田间,同时撒施尿素20kg/667m2,促进农作物秸秆充分腐熟。随后翻耕整地,深翻25cm。若前茬作物未粉碎还田,可在深翻前地面撒施充分腐熟有机肥1000~1250kg/667m2、45%氮磷钾(15-15-15)复合肥45kg/667m2,提升土壤肥力基础。整地后耙耱土壤,做到土面平整、细碎、无杂物。
②玉米播种前的除草工作
玉米播种前1周,观察土壤墒情基础。当田间土层0~20cm处土壤含水量低于60%时,需浇水提墒,灌水量以45m3/667m2为宜。造墒结束后或墒情适宜的情况下,地表喷施封闭除草剂,使用40%甲戌·乙草胺乳油150~175mL/667m2,兑水40~60kg,均匀地表喷雾即可。封闭除草后间隔4~5d再实施铺膜、种肥、播种等农事操作。
3、玉米科学播种方式
玉米播种时间为每年的4月上旬~5月中上旬期间,以土层5~10cm处地温稳定通过10~12℃为标准。播种时,选择带有GPS导航系统的精量化播种机械,一次性完成种肥施入、滴灌带铺设、覆盖地膜、玉米播种、覆土镇压等作业。
玉米增密度提单产栽培建议采取膜下滴灌种植方式,玉米种植行距60cm、穴距17~18cm,滴灌带之间间距为1m,地膜间距为30cm。播种7500穴/667m2,单穴播种玉米种子1~3粒,播种玉米种子量2.5~3kg/667m2,播种深度4~5cm,保苗量为6800~7500株/667m2。种肥同种子一起施入地下,播种位置为玉米种子侧下方8~10cm深处,避免与种子接触太近,以免造成烧苗。种肥施入量通常为磷酸二铵15~20kg/667m2、硫酸钾5~8kg/667m2、尿素3~5kg/667m2、硫酸锌1~2kg/667m2;或施入45%氮磷钾(15-15-15)复合肥25~30kg、硫酸锌1~2kg/667m2。部分播种前土壤墒情不足时,播种后及时浇灌出苗水,使用滴灌,滴水量为15~30m3/667m2。部分降雨条件良好的区域,在玉米种植时可不进行地膜的铺放,起到保护耕地的作用。
4、玉米苗期管理技术要点
玉米苗期多为每年的4月下旬~5月中旬。
①玉米蹲苗管理
玉米播种出苗后至拔节前进行蹲苗。蹲苗时,观察玉米长势,当土壤墒情基础好、田间土壤肥力水平中上、幼苗叶色浓绿的地块建议蹲苗,做到田间不旱不灌水;当田间墒情基础差、土壤肥力水平低、幼苗叶色嫩黄、浅绿的地块,不建议蹲苗。结合土壤墒情少量灌水,滴水量25~35m3/667m2。蹲苗后观察田间幼苗保苗率情况,确保田间保苗率在95%以上最佳。
②玉米弱苗管理
当田间幼苗长势衰弱、不整齐,特别是在封闭除草后,受除草剂影响,幼苗黄化。此时可采取喷施叶面肥的方式,促进幼苗生长,使用磷酸二氢钾200倍液、尿素300倍液茎叶喷雾,7~10d/次,连续使用2~3次即有显着效果。
③玉米苗期浅中耕
浅中耕适宜在未进行地膜覆盖的玉米种植地块进行,通过机械或人工中耕,即可减少田间杂草,还可提升土壤疏松透气性,增加土壤保肥保墒性,促进玉米根系下扎。因此,在玉米植株现行后至拔节前,中耕除草2~3次。首次中耕为玉米出苗现行后,中耕深度为5~8cm;第二次中耕为玉米3~4叶期,中耕深度8~10cm;第三次中耕为玉米拔节期前,中耕深度为10~15cm。中耕时,应当尽量避免损伤幼苗根系、叶片。
覆盖地膜的地块,可以在宽行中进行中耕,提升土壤温度、增加保墒效果,促进幼苗根系的生长。
④玉米田间除草管理
未进行地膜覆盖地块,在未进行土壤封闭除草或封闭除草效果不佳的地块,在玉米3~5叶期、杂草2~4叶期,使用化学除草剂进行除草,避免杂草与玉米植株争夺光热资源。除草药剂可选用40g/L烟嘧磺隆可分散油悬浮剂80~100mL/667m2,兑水30~50kg喷雾,施药效果较好。当玉米片区生产,采取植保无人机飞防除草时,建议施药时间为晴朗无风天气下,避开午间高温施药,避免出现药害。施药时,严格依照不同除草剂说明书严格操作,禁止私自加大药量,造成玉米植株药害。
5、玉米拔节期管理
玉米拔节期通常为每年5月中旬~6月中旬期间,观察全田60%以上的玉米植株第1茎节露出地表1.5~2.5cm时,玉米植株进入拔节期。此阶段为玉米植株快速生长期,应当停止蹲苗,增加供水、供肥量。结合天气情况、土壤墒情基础,拔节期共灌水1~2次,每间隔15~20d灌水1次,单次灌水量为25~35m3/667m2。在此期间,结合灌水进行1次追肥,随水追肥,滴施尿素4~5kg/667m2、磷酸二铵2~2.5kg/667m2、硫酸钾2~3kg/667m2,或直接灌施高氮复合肥8~10kg/667m2。追肥前1d,将肥料使用清水浸泡促进其快速溶解,避免颗粒感堵塞滴灌出水口。
当玉米底肥期间未施入锌肥,或玉米拔节期观察玉米新叶出现失绿、中上部叶片叶脉有黄色或黄白色条纹,表明该田间玉米植株有缺锌症状,此时可随水追施硫酸锌0.2~0.3kg。为避免硫酸锌与其他化学肥料之间出现拮抗、化学反应,可在其他化学肥料滴施后,再滴施硫酸锌肥料。
6、玉米大喇叭口期至抽穗开花期
玉米大喇叭口期至抽穗开花期通常为每年的6月下旬~7月下旬。玉米大喇叭口期植株叶片有13~14片,完全展开的叶片有11~12片。此阶段为玉米植株需水需肥临界期,当水肥供应不足的情况下,玉米小花易出现退化、雌雄花抽出不同时,且易出现授粉不良的现象。灌水可结合田间管理灌肥周期,在大喇叭口期滴灌滴水1~2次,每次滴水间隔10~15d,单次滴灌滴水量为35~40m3。在此期间,共随水追肥1次,随水追施尿素10~12kg/667m2、磷酸二铵4~5kg/667m2、硫酸钾3~5kg/667m2,或大量元素水溶肥15~20kg/667m2。
玉米吐丝期至开花期,可以依据植株的长势滴水管理2~3次,每次滴水间隔10~15d,单次滴灌滴水量为30~45m3。在此期间,共随水追肥1次,随水追施尿素15~18kg/667m2、磷酸二铵3~5kg/667m2、硫酸钾3~4kg/667m2,或直接追施大量元素水溶肥20~25kg/667m2。自7月份开始,天气温度上升,灌水时应当避开午间高温,以傍晚5时后滴水最佳。
7、玉米灌浆期至蜡熟期
玉米灌浆期至蜡熟期为每年的8月上旬~10月中旬期间,此阶段由于高温的影响,为玉米需水关键期,建议共滴水1~2次。其中,玉米乳熟期滴灌滴水1次,滴水30~35m3/667m2,随水滴施磷酸二氢钾4~5kg/667m2。当玉米生长中期时,由于管理不当或施肥不足的情况下,玉米植株进入灌浆期后有脱肥的情况,此时可随水增施尿素3~5kg/667m2,促进玉米种植户生长。
玉米生长至蜡熟期,当外界环境条件干旱时,可再滴灌1次,滴水量15~20m3/667m2。当土壤不干旱时,可不进行滴水,避免影响机械收获。
8、玉米主要病虫害防治措施
①玉米瘤黑粉病的发生特点与防治措施
玉米瘤黑粉病在全生育期内均可发生,其中以苗期发病概率较低,玉米生长至抽穗前半个月中最易感染此病。玉米感病后至抽雄后病情快速发展,玉米的茎秆、叶鞘、雄蕊、雌蕊及气生根均可受到侵染。发病初期,在病部生长出多个大小不一、形态各异的病瘤,在病瘤外部有包膜,发病初期病瘤为白色或紫色;发病后期转变为灰白色,破裂后有大量的黑粉散出,随风雨传播。
瘤黑粉病多以预防为主,在玉米播种前,使用药剂进行拌种处理。选用44%氟唑环菌胺悬浮种衣剂30~90mL,拌100kg玉米种子,依照种子量取适量水,药浆与种子体积比例为1∶50~125为宜,充分搅拌后倒入种子,晾干后播种即可。
观察田间植株长势,当出现瘤黑粉病时及时用药防控,使用40%苯醚甲环唑悬浮剂20~30mL/667m2,兑水30kg,或18.7%烯唑·多菌灵可湿性粉剂32~45g/667m2,兑水30~50kg茎叶喷雾防治,7~10d/次,连续使用2~3次即可。当使用植保无人机飞防作业时,施药量应当减少1/3,避免施药过多造成药害。
②玉米螟的生长特点与防治措施
玉米螟又名玉米钻心虫,在玉米种植期间属于一种常见、危害较大的主要害虫。玉米螟以幼虫啃食叶肉或蛀食未充分展开的心叶危害,造成叶片展开后花叶。玉米植株抽穗后,玉米螟幼虫钻蛀茎秆危害,影响雌穗的发育生长,蛀孔处遇风易折断。玉米生长至穗期后,玉米螟蛀食雌穗、幼嫩籽粒,造成玉米籽粒受损、霉烂,减产严重。
玉米螟防治时,首先冬季注重虫源清理,玉米螟冬季多在土壤或秸秆中越冬,玉米播种前,玉米螟开始羽化前,采取深翻土壤、清理田间杂草等方式,减少越冬虫源。其次,每年6月上中旬玉米螟卵孵化盛期时,使用20%氟虫苯甲酰胺悬浮剂8~10mL/667m2,兑水30kg或45%甲维·虱螨脲水分散粒剂10~20g/667m2,兑水30~40kg,茎叶喷雾防治,10~15d/次,连续使用2~3次。最后,在部分可使用植保无人机进行玉米病虫害防治的地区,可在玉米大喇叭口期、灌浆期,使用上述药剂用药量减少1/3的情况下,大面积无人机喷雾防治作业。为提升无人机作业效果,添加有机硅助剂30mL/667m2,能够显着提升药液的黏附程度,提升施药效果。
③叶螨的生长特点与防治措施
叶螨又名红蜘蛛,玉米高温季节属于一种常见虫害。叶螨发生初期,危害后的叶片上出现白色针尖大小斑点,中后期转变为黄白色。发生严重时,叶片出现黄化、枯萎,并且在叶片上有蛛网状网丝密布,受害植株最终干枯致死。
在历年叶螨危害较为严重的地块,可采取深耕、冬灌的方式减少越冬红蜘蛛虫源,冬季前茬作物收获前,对土壤深耕40cm以上,灌水80~100m3/667m2,借助光照、灌水杀灭虫源。同时,注重轮作管理,禁止连年种植玉米,可与大豆、马铃薯等作物实施3年以上的轮作。或可采取生物防治的方式,在叶螨发生初期,于田间释放捕食螨,释放捕食螨4.5万~5万头/667m2,分3次进行,从而有效控制田间红蜘蛛发生量。
对于部分叶螨危害较为严重的地块,可在玉米播种出苗后施用化学药剂防治。使用200g/L四螨嗪悬浮剂8~10mL/667m2,兑水30kg或20%氟脲·炔螨特微乳剂10~15mL/667m2,兑水30~45kg或240g/L螺螨酯悬浮剂8~10mL/667m2,兑水30~50kg或20%哒螨灵可湿性粉剂20~25g/L,兑水45~60kg,茎叶喷雾防治,10~15d/次,连续使用2~3次。
④蚜虫的生长特点与防治措施
蚜虫在玉米生长期间属于一种常见虫害,多以群体聚集刺吸玉米汁液危害,在玉米苗期至成熟期均可危害。蚜虫发生繁殖速度快,多世代重叠危害,在危害玉米期间,还可分泌出蜜露,促使玉米植株上生长出黑色霉状物,形成煤污病,影响玉米光合作用。同时,蚜虫还是病毒病的传播虫媒,在玉米幼苗期危害时,可通过转移危害传播玉米病毒病,危害严重。
首先,玉米种植期间,做好田间杂草清除工作,避免蚜虫在杂草、玉米植株上转移危害,增加田间蚜虫发生基数。
其次,借助翅蚜的趋黄性,在田间安装黄色诱虫板,悬挂诱虫板25~30张/667m2,安装高度始终位于玉米生长点15~20cm处,以减少田间蚜虫发生基数。在部分生物天敌防控管理的地块,禁止使用诱虫板防控虫害,以免误杀生物天敌,影响防控效果。
最后,当田间出现蚜虫危害时,可使用化学药剂喷施防控。当田间百株蚜虫量达到1000~2000头时,使用22%氟啶虫胺氰水分散粒剂10~20g/667m2,兑水30~45kg,或2.5%高效氟氯氰菊酯乳油20~30mL/667m2,兑水30kg,或10%吡虫啉可湿性粉剂10~20g/667m2,兑水30kg,茎叶喷雾防治,15~20d/次,连续使用2~3次。
注意,在玉米病虫害化学防治期间,建议选用高效、低毒、低残留类化学药剂,注重安全间隔期,在玉米采收前20d禁止使用农药,避免造成玉米产品农残超标,影响玉米种植经济效益。
9、玉米适期收获
当玉米苞叶变黄、松散,籽粒硬化、乳线消失或籽粒基部出现黑色层时,玉米籽粒含水量下降至22%~25%时即可采收。使用一体化联合收割机对玉米直接脱粒采收,玉米秸秆粉碎至10cm以下小段均匀抛撒还田。玉米籽粒收获后进行晾晒或烘干处理,确保玉米籽粒含水量下降至13%左右,即可入库贮藏。
综上所述,玉米增密度提单产栽培技术的应用,可以显着提升单位面积内玉米的群体结构、数量,充分利用田间光热资源,促进玉米光合作用,增加单位面积内玉米的产量,具有高产、品质优、节约种植成本等优势。在应用该种植技术时,农户应当注重良种选择、整地施肥、播种方式、出苗后管理、追施肥水、病虫害防治、适期收获等生产环节的管理,提升玉米植株长势,减少病虫害对玉米植株的影响,从而确保玉米高产稳产,促进玉米种植产业的良好可持续健康发展。
(作者单位:272507山东省汶上县康驿镇政府;030900山西省祁县现代农业产业中心)