玉米种植环节的有效管理和优化水肥一体化的应用效果

known 发布于 2025-08-24 阅读(303)

玉米的生长周期较长,在整个生长发育阶段会经历诸多养分和水分的需求临界点,及时充足的水分养分供给,有助于发挥玉米品种的生产潜能。传统的玉米施肥灌溉主要以大水漫灌和化肥撒施为主,由于灌溉量不精确,施肥量过多导致玉米土壤生长中后期很容易出现倒伏,最终影响到玉米的产量和品质。水肥一体化技术的应用将施肥和灌溉有效结合,能够实现精准施肥,精准灌溉,更好地满足玉米的生长需求。本文主要结合实际工作经验,探讨了玉米水肥一体化技术的应用优势,并进一步分析了该项技术在玉米栽培中的具体应用,希望通过研究对广大同行有所借鉴和帮助。

一、玉米水肥一体化技术应用优势

玉米水肥一体化技术应用优势在于能够精确地控制灌水量和施肥量,实现水肥同步管理和高效利用,提高了水、肥利用效率。能够更好地满足玉米对水和营养元素的需求,充分发挥玉米的生长潜力,从而提升玉米的产量和品质。此外,玉米水肥一体化技术可以减少过量施肥、对环境保护具有积极的作用。

1、实现土壤养分水分实时监测以及农业管理的智慧化

首先,水肥一体化技术能够实现对土壤湿度和养分状况的实时监测。传统的灌溉和施肥方式往往依赖经验,容易导致水资源的浪费和肥料的过量使用,通过现代传感器和信息技术的结合,农民可以实时获取土壤的水分和养分数据,从而根据具体情况进行调节,不仅能够减少资源的浪费,也能有效降低对环境的负面影响。其次,水肥一体化技术促进了农业管理的智能化。借助大数据分析和人工智能技术,农民可以制定出更为科学的施肥和灌溉计划,借助气象数据、土壤分析和苗情墒情监测,能够预测作物在不同生长阶段的水分和养分需求,从而优化灌溉和施肥的时机和量,智能化的管理方式,显着提高了农业生产的效率,从而在有限的资源下获得更高的产出。

2、有助于提高土壤的健康状况

长时间过量施肥会导致土壤盐碱化、酸化等问题,进而影响作物的生长。而水肥一体化技术通过精准施肥,可以合理控制肥料的使用量和施用方式,避免了因施肥不当而造成的土壤退化。同时,通过合理的灌溉,可以改善土壤的水分状况,保持土壤结构的良好,进而提高土壤的生物活性,促进微生物的繁殖与土壤的自我修复能力。

3、有利于应对气候变化,助推农业可持续发展

随着全球气候变化的加剧,农业生产面临着更大的不确定性和挑战。玉米栽培管理过程中水肥一体化技术的实施,可以帮助农民更好地应对干旱或暴雨等极端天气和突发的气候变化,通过精准的水肥管理,农民能够在干旱时期维持土壤的湿润度,在暴雨期间则适时调节排水,最大限度地减少气候变化带来的负面影响。在施肥管理过程中通过减少化肥和水资源的使用,能够有效降低农业生产对环境的压力,进而实现生态与经济的双赢。同时也能够促进农民的收入增长,提高他们的生活水平,促进农村经济的发展。

二、玉米水肥一体化技术在栽培中的具体应用

1、滴灌设施的选择与配置

①灌溉用水水质要求

玉米水肥一体化模式下,对水质有严格的标准要求,否则将会对滴灌系统和作物产生严重影响。水源要求清洁、无污染,酸碱度呈中性,杂质少,含盐量低,不堵塞管道。一般需要对水源进行过滤,通常过滤器精度≥120目即可。灌溉用水的水质应符合GB5084-92《生活饮用水卫生标准》的要求,其中,水温5~25℃、pH值6.5~8.5、溶解氧≥0.5mg/L、溶解盐≤0.02g/L,总硬度≤0.069mmol/L、悬浮物≤10mg/L、BOD≤20mg/L、COD≤50mg/L。重金属低于相关灌溉水标准,地面水水质应符合国家地面水环境质量标准的二级或三级以上要求。灌溉用水应定期监测,确保满足标准要求。

②滴灌设备的选择

玉米水肥一体化模式下的滴灌设备选型和质量标准要求是确保灌溉效果和作物生长的关键,尤其是滴灌带/管材质优选原则耐腐蚀、耐压、耐磨损的塑料材料,常用的材质有聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),滴灌带/管厚度在0.8~2.0mm之间。滴头流量应根据作物需水量和灌溉制度来确定控制在0.5~2.0L/h之间,孔径在0.1~0.3mm之间,材质应与滴灌带/管材质相匹配,耐腐蚀、耐磨损。过滤精度在150~200目之间,以防止杂质堵塞滴头,材质具有耐腐蚀的特征,常见的有不锈钢或塑料。根据作物需肥量和施肥制度,选择合适的施肥比例,选择液体施肥或固体施肥,液体施肥需配备施肥泵和施肥罐。控制系统包括手动控制和自动控制功能,自动控制系统应具备精确控制灌溉时间和灌溉量的功能。滴灌带/管在正常工作压力为0.6~1.0MPa,滴灌带/管和滴头的滴灌均匀性应达到90%以上,过滤器应能有效过滤杂质,防止滴头堵塞,滴灌带/管和滴头易于安装和拆卸,方便维护。

③滴灌配置注意事项

灌溉系统要根据地形、田块、土壤质地、作物、种植方式、水源特点等情况因地制宜,包括管道系统的铺设、长度、单元面积等;施肥系统要设计为定量施肥,包括蓄水池、混肥桶的位置、容量、出口、施肥管道、水泵、分配器阀门泵等;滴灌要采用全溶性肥料,不发生拮抗反应、不引起pH剧烈变化、腐蚀性小、不发生沉淀反应等。要定期对管网进行检查,如有漏水、堵塞立即处理。

2、玉米品种的选择要素及常用品种

应选择通过国审或省审的耐密植、抗锈病、抗茎腐病、抗穗腐病且宜机收的玉米品种,选择适合单粒点播的包衣种子。目前推广应用较好的玉米品种主要有金子弹1号、京农科767、春秋795、福玉K95、郑单958、明天636V2等品种。

3、玉米播种前的精细整地

种植地要确保周边有稳定的水源供应,以应对干旱和灌溉需求。地势平坦,避免低洼积水。田地周围不能有大树,保证通风透光。清除杂草和前茬作物残留物,减少病虫害的发生。秸秆离田地块浅旋灭茬,秸秆还田地块秸秆粉碎后浅旋。玉米需肥量较大,农民常说“玉米是大肚子汉”,因此要施足底肥,可基施腐熟的农家肥1000~2000kg/667m2或基施商品有机肥100kg/667m2。复合肥一般施35~50kg/667m2,可在整地时施入,也可种肥同播。

4、玉米的播种时机及播种密度

夏玉米播种时间不能过早,苗期易被稻飞虱危害,从而感染粗缩病。另外,授粉期正赶上高温,易造成不育,果穗秃顶,适宜的播种期为6月11日~20日。玉米播种要做到合理密植,结合玉米品种的生长特性,确定最佳的播种密度。建议密植玉米品种的播种量控制在4500~5500株/667m2,平展型玉米品种的定植量控制在3500~4000株/667m2,每穴播种1粒种子,空穴率控制在2%以上,播种深度控制在4~5cm。结合播种还需要做好种肥的深施工作,采用种肥同波分层施肥技术,将肥料施入种子侧下方3~5cm处,避免种子和肥料直接接触。采用滴灌宽窄行种植方式,宽行行距为80cm,窄行行距为40cm,滴灌带铺设在窄行中间。选用带卫星导航辅助驾驶功能的播种机械,一次完成施肥、播种、铺滴灌带、覆土、镇压等作业。

5、玉米播种后的田间管理

①滴灌带连接与首次滴水

播种结束之后,要将田间的支管毛管连接好,并在播种两天之内完成第1次滴灌,这样能够促进种子萌发保障田间出苗率达到90%以上。具体的滴灌量应该结合田间土壤墒情综合确定,通常滴灌量控制在20~25m3/667m2。

②玉米播种后查苗、补苗

播种后5~7d,当大部分玉米苗出土时开始查苗,逐行逐穴检查,观察是否有缺苗现象,对于缺苗严重的地块,选择健康、无病虫害的种子按照原播种量进行补种,对于缺苗较少的地块,可进行移苗补栽,选择健康、生长势良好的幼苗,带土移栽到缺苗位置。补播种或移苗补栽时,要确保土壤湿润,补播种或移苗补栽后,要及时浇水,保持土壤湿润。

③玉米苗期的间苗定苗

玉米长到2~3片叶子时进行间苗,按照“去弱留强、间密存稀”原则进行,即去除生长不良、叶片黄化、病虫害危害的幼苗,留下生长健壮、叶片绿色、无病虫害的幼苗。同时,将过于密集的幼苗适当移栽,以保持适当的株距。在玉米长到4~5片叶子时进行定苗,“留匀留壮、去杂去弱”,即保留生长健壮、大小一致的幼苗,去除病虫害危害、生长不良、大小不一的幼苗,此时每穴留苗1~2株,保持适当的行距和株距。

④玉米播后苗前化学除草

玉米播后苗前封闭除草,可用50%乙草胺80mL/667m2,兑水30~45L,且后退喷药,以免破坏药膜,影响除草效果;如玉米的苗前封闭效果不好或没有苗前除草,用烟嘧磺隆加莠去津或甲基磺草酮类等进行除草。喷施除草剂的前后一周之内,不能喷施有机磷类农药,避免发生药害。

⑤玉米生育期的水肥调控

玉米目标产量在700kg/667m2的大田,整个生育期施入纯氮15kg/667m2、五氧化二磷5kg/667m2、氧化钾7kg/667m2。追肥原则:以氮肥为主配施微肥,氮肥遵循前控、中促、后补的原则。钾肥基追比例为6 ∶ 4,追施钾肥在大喇叭口和吐丝期随水追施。玉米出苗到玉米拔节期要严格控制大田的灌溉量,通常不需要进行灌溉处理,这样能够进行蹲苗,促进玉米根系的有效生长,增强玉米根系的抗旱性能,有效预防中后期的倒伏。对于土壤墒情较好的大田可以延迟到小喇叭口期进行水肥管理。当玉米进入拔节期之后,根据降雨、土壤墒情、苗情,及时进行水肥调控。每次滴水总量控制在20~25m3/667m2,并结合滴灌随水追施肥料4~6次,其中大喇叭口前后滴水追肥2~3次。抽雄到灌浆期,滴水施肥2~3次。

6、玉米常见病虫害防治

①玉米纹枯病的发病规律与防治方法

玉米纹枯病传播途径是玉米秸秆、病籽、风、雨水、昆虫,高温高湿(28~32℃,相对湿度大于80%)、田间郁闭,通风不良、作物营养不良,抗病性弱有利于病害的传播,发病时期全生育期,以大喇叭口期至抽雄穗期发病最重,病菌在玉米植株上不断产生分生孢子,进行多次重复侵染,导致病情加重,初期叶片上出现水渍状病斑,后逐渐扩大,呈长条形或椭圆形,病斑逐渐坏死,变为褐色或灰白色,边缘深褐色,病斑上布满黑色小粒点(分生孢子梗),病斑可沿叶脉扩展,导致叶片枯死。叶鞘上病斑呈长条形或梭形,颜色较深,边缘紫褐色,病部较厚,导致叶鞘腐烂,叶片枯萎。茎秆上病斑呈褐色或暗褐色,纵向条纹状,病部变软腐烂,严重时导致茎秆折断,病菌侵染穗轴和穗苞,导致穗轴腐烂,穗苞枯萎脱落,严重时穗粒败育,形成秃尖或白穗,病菌侵染籽粒,导致籽粒上出现黑色粉末状斑点(黑粉病),影响籽粒品质和发芽率。防控该种病害可以使用50%多菌灵可湿性粉剂800倍液或者70%甲基硫菌灵可湿性粉剂500倍液或者25%丙环唑乳油1000倍液药物进行喷施防治,每隔7~10d喷施1次,连续喷施2~3次。

②玉米锈病的发病规律与防治方法

玉米锈病要危害玉米,也可感染高粱、水稻、小麦等禾本科植物,病原菌以菌丝体形态在玉米秸秆和杂草上越冬,春季气温回升后,菌丝体复苏产生孢子,借助风力或雨水传播,通过气孔或伤口侵入寄主,病原菌在高湿、温度为15~25℃的条件下生长繁殖最适宜。孢子依靠风力传播,可以长距离播散。在连作玉米地、田间杂草多、排水不良以及施氮过量的情况下,病害容易发生流行。叶片上初期出现圆形或椭圆形的小黄斑,边缘淡黄色,中间褐色,病斑逐渐扩大,中间隆起,形成褐色或黑褐色的夏孢堆,病害严重时,叶片布满病斑,枯黄早衰,导致光合作用受阻,进而影响产量。茎秆上也会出现病斑,但一般较叶片上的小,病斑呈椭圆形或梭形,边缘褐色,中央浅褐色,表面布满夏孢堆,病害严重时,茎秆内部组织腐烂,导致植株倒伏,穗轴上也会出现病斑,表现为褐色条纹或斑点,病菌侵染籽粒,导致籽粒变小、失重,严重影响玉米品质。初期可以使用25%丙环唑乳油1000倍液、50%多菌灵可湿性粉剂500倍液进行喷施防治,每隔7~10d喷施1次,连续喷施2~3次。

③玉米螟的危害特点与防治方法

玉米螟是一种季节性害虫,最适生长温度为25~30℃,湿度为70%~80%,温度过高或过低、干旱或过湿都会抑制其发育,主要危害玉米,其危害时间与玉米生育期密切相关。玉米螟一生有两个主要为害阶段,分为叶片危害期和穗危害期,叶片危害期是二龄幼虫钻入叶鞘基部,在叶鞘内取食叶肉,形成虫道,四龄幼虫钻入穗部取食玉米粒,导致籽粒枯萎、变小、变黑,受到危害之后叶鞘基部出现虫孔,叶鞘内有虫道和粪便,叶片出现枯萎和破洞。穗部出现害虫危害之后穗轴上出现灰白色虫卵,穗部表皮被钻破,露出虫体,籽粒被蛀食,出现缺粒、碎粒和黑粒现象,穗部被虫粪污染,发霉变质。玉米螟可以在心叶期和穗期选择使用5%氟虫脲乳油2000倍液,或者20%氰戊菊酯乳油,2500倍液,或者2.5%溴氰菊酯乳油3000倍液喷施防治,药物使用间隔为10~14d,连续喷施1~2次。

三、玉米收获与秸秆处理

玉米适时晚收是一项不增加任何投入,还能获得增产的措施。当玉米包叶发黄松软、籽粒乳线消失、黑色层形成时收获。推广玉米秸秆还田技术,收割机上加装粉碎装置,或收获后用秸秆粉碎机进行粉碎,可增加土壤有机质,培肥地力。

综上所述,玉米水肥一体化技术具有显着的节水、节肥、减少用工和及时灌溉追肥的功效。玉米栽培应从整个种植环节进行有效管理,涵盖整地基肥、品种选择、科学播种、化学除草、适时化控、灌溉追肥及病虫害防治等多个方面,以此提升玉米的生产效率和品质,优化水肥一体化技术在玉米种植中的应用效果。该技术已在蔬菜、瓜果、花卉、果树、茶叶、红芋等多种作物种植中得到广泛应用。我们应进一步在三大粮食作物上进行示范和研究,加速水肥一体化技术与农机、农艺、信息技术及智能化的深度融合。同时,加大技术推广和政策扶持力度,确保水肥一体化应用的落实,充分发挥其优势,推动我国现代农业的快速稳定发展。

(作者单位:236000 安徽省阜阳市颍州区农业技术推广中心)

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