玉米是我国的重要粮食作物之一,其在种植谷物中的占比达到40%,而种植玉米作物的许多地区都处于干旱或半干旱状态,需要额外提供水资源保证玉米健康生长,在这种情况下,推进玉米种植节水技术的应用变得愈发重要。本文通过分析干旱地区玉米节水种植的优点,进一步分析了干旱地区玉米种植技术与节水技术的实际应用方向,相关研究希望可以为实际工作提供参考。
一、干旱地区玉米节水种植的优点
干旱地区由于年降水较少,在玉米栽培方面也会采用节水种植工艺技术,主要是通过覆盖地膜+滴灌方式种植,其优点是提高产量并节约水资源。首先,在提高产量方面,有关研究结果显示,这种种植工艺能够保证玉米增产最少达到70%,部分适宜的地区甚至成倍增产,地膜在覆盖之后可以减缓水分从土壤中快速流失,同时也利于水肥的混合,更利于玉米植株生长,因此可以提高产量。其次,在节省水资源部分,与常规漫灌方式相比,其节省率可高达60%,滴灌能够避免水资源在地表大面积径流,还能渗透进土壤的深层,因此能够提高灌溉水平,还能提高水资源利用率,降低灌溉成本,提高干旱地区玉米种植额定综合效益。
二、干旱地区玉米种植技术与节水技术的应用要点
1、科学选地
干旱地区在玉米种植方面要做到科学选地,以此来实现玉米产量的提高。具体选地的要求包括几点:①尽可能保证地势平坦,对于干旱地区来说,大多数地块的土壤都具有水分蒸发速度快的特点,若地势不平,会导致后续种植的水分流失更多,同时,地势较为平坦也能便于使用种植机械,确保灌溉均匀,尽可能选择坡度不足15°的地块,且不能存在石砾地、陡坡的地块。②确保地块的土层较深厚,结构较为完整,土层厚度最好大于80cm,其中活土层的厚度不低于30cm,能够使种植的玉米根系发育扩展效果更佳,对深层水分的吸收更为有利。③选择保水保肥性能较强的地块,其本身的肥力为中上水平,具有良好理化性质,能够为玉米种植带来许多帮助,同时也要保证避开盐碱性较强的瘠薄旱地,可以尽量为玉米生长提供养分,从而提高产量。④应避免选择连作地块,对于干旱地区来讲,若地块本身连作了各种农作物,则种植玉米后也会导致养分不足,甚至有残留病害威胁,在选地时也要格外注意。⑤要保证远离污染源,玉米种植为确保高产,还要选择与工业区、化工厂等位置距离较远的地块,这些位置都易集中污染源,会出现空气污染、水污染以及土壤污染,都会给玉米种植带来负面影响。
2、合理整地
在选定了玉米种植地块后,也应推进合理整地工作。整地的目的在于改良土壤,确保其结构、性质都能支持玉米的高产栽培。整地时先要注意做好深耕与保墒工作,就耕作深度来讲,在干旱地区为尽量确保玉米产量达到较高水平,可以保证深度不低于20cm,若是在秋冬季节播种,则耕地深度可以增加到25cm左右,同时也可结合地区纬度与种植区域的小气候适当调整,增减范围控制在2-3cm即可,若翻耕整地不足,可能会有残存的污染物或害虫,但翻耕过度也容易造成玉米种植后取水不够。深翻后可以促使土壤快速熟化,之后可以将其耙平,避免出现跑墒问题,部分地区还可以尝试在头年秋季完成整地,在冬季土层冻化之前实现镇压,如此可以保证冬季土壤适当吸收水分并防止水分流失,还能使其更加紧实,待到来年春季播种玉米后只需要浅耕即可。另外,种植地整地时也要保证土壤中的养分达到标准,比如有机质含量要达到15g/kg,速效磷含量要达到25mg/kg,碱解氮含量要达到100mg/kg,速效钾含量要达到120mg/kg,可适当添加营养物质,改善种植地土壤性质,为后续玉米高产种植奠定良好基础。
3、优选种子
许多干旱地区都是玉米种植的主要区域,为保证玉米的良好生长,也会重视优选种子,主要选择耐旱的玉米品种,其可以适应当地的气候环境和土壤条件,比如可以在降雨较少的情况下健康生长,根系较为发达,具有良好的吸水能力,如此才能提高后期的发芽率和存活率。同时也应注意对玉米种子的抗逆性、抗病性进行评估,优选经过国家级、省级以及市级机构审定合格的种子,其都是经过多次试验,可以确保种植后减少病虫害。
4、按要求处理种子
确定好玉米种植的种子品种后,还要按要求处理种子,具体处理包括几个流程:①对种子适当筛选。为提高玉米种植后的出苗率,要挑选颗粒较为饱满、无残缺的优良种子,对于体积较小、畸形、受病虫害侵扰、干瘪、成熟度不足、具有杂质以及畸形的种子都应及时剔除,以防止种植后无法顺利发芽,增加补种的负担。②实施晒种。玉米种子在播种前也要进行晒种处理,目的是使种子的发芽能力更强,可以去除掉种子内部的多余水分,如此可以保证出苗提前,晒种时间通常为2-3天,晒种时紫外线也能去除种子表面的部分细菌,起到增强其抗病能力的效果。③开展浸种。玉米浸种是指使用特殊溶液浸泡种子,浸种时间控制8-12小时,同时也要控制好浸种温度,通常为20-30℃,特定品种可适当调整,浸种使用的溶液多选择磷酸二氢钾溶液、氯化钠溶液等,其浸泡效果可能存在差异,可基于实际情况来选择。④规范拌种。玉米拌种过程中主要使用杀菌或杀虫性质的药剂,对种子进行均匀搅拌,药物可以在种子表面形成一层包衣,可以在之后种植时使发芽效果更佳、生长和发育也更为健康。通过上述种子处理的方式,可以有效提高干旱地区玉米栽植产量。
5、规范播种
干旱地区的玉米种植中播种环节也十分关键,要保证播种技巧的规范性与科学性。比如播种先要注意选择适宜时间,结合气候情况,许多北方种植区域大多选在4月中旬,为初春时节,同时,播种时也要了解气温情况,精准测量地温,一般其不低于10℃时就可正常播种,玉米本身具有喜温属性,如此可以保证温度满足生长需求,最终玉米的收获期要保证地温不低于16℃。播种密度也要严格把控,考虑到后续玉米生长的体积大小,确保每个植株都能获得足够的水分、营养物质以及阳光,保证总产量达到预期,因此要控制种植密度大小,经过多次试验证明,在干旱与半干旱地区种植玉米的最佳密度为每公顷50000-67000株,密度若低于50000株/公顷,可能无法使最终产量达到最大值,而高于67000株/公顷则会导致过于紧密,生长状态受到不利影响,反而会使产量下滑。玉米播种也要遵循“早播宜疏”“晚播宜密”的基本原则,结合玉米品种、水肥情况来灵活调整密度。考虑到后续对玉米植株采用节水灌溉技术,播种时也要选用覆膜播种做法,即铺设一层地膜后按照植株种植合理间距打孔,之后对每个孔洞位置撒播3-4粒种子,再覆盖上土壤即可,该过程多是使用农业播种设备,能够保证精准。
6、采用适宜的施肥手段
干旱地区的玉米种植中,对土壤的供肥管理也十分重要,要采用适宜的施肥手段。为确保玉米的高产、稳产,同时考虑节水灌溉的要求,可以采用施基肥、深施种肥以及灵活施加粒肥的手段。干旱土壤的有机质含量不高,因此底肥可选择有机肥,同时,为改善土壤的理化性质,后期可以保证每公顷土壤施加氮素3.5-4.4kg、磷酸肥料1.2-1.7kg、氧化钾肥料3.1-3.6kg,三种肥料的实际施加比例约为2.6∶1.2∶2.0。可灵活实施追肥,确保育苗茁壮、植株健康生长,也要预防脱肥问题。此外,施肥的规划也要充分考虑灌溉水分的实际供应量,可以定位进行施肥,避免肥料随水分流失,提高养分的利用率。
7、做好田间管理
干旱地区覆膜栽培的玉米植株出苗后需做好田间管理。因其撒播的种子不多,出苗后也无需间苗,只要保证不出现缺苗即可,若有病弱苗,则要拔出并及时补充。田间土壤需保证始终具有良好的通透特性,确保幼苗长势良好。在出苗约5天后就可开展中耕处理,玉米植株的叶片长至3片时,实施进一步的定苗处理,将多余部分拔除,留下茁壮的幼苗,也可根据土地实际情况来定苗。在出苗约1个月后适当开展蹲苗,即将黄叶、过细的幼苗清除。进入到拔节阶段以前,手动实施去蘖工作,对于植株底部长出较多的分蘖去除,利于玉米穗部分的形成与良好发育。到达抽穗时间后,需做好水肥的协调处理,若节水措施为滴灌,则必须追加氮肥,每公顷控制在15kg左右。玉米的揭膜时间设置在植株叶龄指数达到一半阶段,为避免玉米出现倒伏问题,需要再进行开沟,沟渠的深度不应小于16cm。
8、施用节水灌溉技术
玉米种植施用节水灌溉技术,需遵循下述几项要点:
①提前进行覆膜并将滴灌带铺设
传统干旱地区的玉米种植灌溉方式为漫灌,这种方法会导致水资源浪费较为严重,因此目前许多地区都尝试选用滴灌方式。在种植前,先要进行覆膜并铺设好滴灌设施带,从起垄着手,滴灌带通常铺设在大垄位置,以2排为标准,以往的种植经验可以发现,大垄本身的宽度控制在1.2-1.3m间,高低则约为10cm,垄顶部的宽度相对较窄,通常为80-85cm,在铺设滴灌带时,可以尝试将2条大垄合并处理,形成1条新的垄,在翻耕土壤过程中,按照50cm的间距施加2行肥料,之后则按照要求覆膜,滴灌带可以使用机械来铺设,与覆膜工作同时开展,将其放入地膜下方。地膜要选择黑色规格,其具有良好的保温与吸热效果,也能辅助后续灌溉的保水,节约水资源,地膜要尽量确保顺风铺设,否则在风季可能会出现掀翻问题。
②在生长周期内灵活灌溉
干旱地区大多数春季、秋季降水最少,再加上部分地区的大风气候较多,也会引起土壤的水分快速蒸发,而玉米种植多是在初春,在应用节水灌溉技术手段时,需考虑到整个玉米生长周期内的灵活灌溉。比如玉米刚刚播种后水分较少,种子萌芽却需要很多水分,还要保证出苗后土壤也具有一定湿润度,因此,可以在完成地膜覆盖后立即实施1次滴灌,调节土壤中水量,为后续播种后的种子萌芽做好准备,但播种完成以后不宜再持续浇灌,否则会导致土壤内的温度下滑,影响到保温效果,也不利于发芽。种子发芽之后,确保田间土壤的含水量达到60%左右,使用专业仪器测定,发现低于该值时就可灵活滴灌,每次灌溉都可设计定额标准,比如单次每公顷种植区的灌溉量通常为250m3。在出苗1个月后,玉米植株会开始拔节,这时对水分的需求会提高,单次灌溉量也要适当增加,比如保证每公顷的滴灌水量在300-450m3范围内,该阶段若玉米出现缺水情况,会导致叶黄枯萎问题,幼苗分穗也无法正常进行,甚至有空秆的可能性。玉米植株逐渐进入孕穗阶段时,需始终保证田间土壤含水量不低于65%,可利用先进技术监控,以确保第一时间借由滴灌带补水,植株的根部位置尤其要确保水分充足,可随时进行检查,确保健康。进入成熟期后,玉米植株仍然需要吸收大量水分,这时若存在降雨天气,可以减少灌溉频率,若仍然缺水再分析用量并精准补充即可,科学规划玉米植株生长周期内的灌溉工作,能够促进玉米产量、生长质量的全面提高。
③控制好灌溉的时间点
玉米栽培滴灌为发挥出节水作用,也要对灌溉时间点进行精准控制,考虑到自然降水的基本情况,以满足植株生长的水分吸收需求为优先,对每个阶段灌溉的时间进行确定,避免浪费水资源。可以分析当地往年同季节的降水情况,通过比对总结规律,提前确认几个重要的灌溉时间,使滴灌更为合理。笔者所研究地区的春季气候较为干燥,还存在大风情况,降水天气颇少,因此会在春季播种后的几天内进行灌溉,直接将水分通过滴灌带输入地层当中,实现良好渗透,既能够保证灌溉到位,也能节省水资源。同时,夏季会遇到气温较高的情况,灌溉后水分也会被快速蒸发,因此灌溉的时间频率可适当提高,比如17-30天就可实施1次滴灌,还要对土壤的含水量进行检测,对玉米植株的生长状态定期观察,一旦发现其生长速度减缓、叶片或茎部有缺水情况,就立即补水灌溉。
9、加强病虫害防治
干旱地区的玉米种植在加强病虫害防治方面可以采用几点技术手段:
①实施农业防治。该项防治手段具有环保性、科学性特点,其是通过优化栽培管理来预防病虫害,比如可以使玉米同小麦、大豆等农作物进行轮作换茬,能够防范部分虫害,还可以合理实施密植,定期对玉米田间开展除草工作,检查发现有病残植株时也应及时清除,都能够降低病虫害的发生率,给玉米生长创造更为健康的外部环境,玉米还可在浸种时选用预防病虫害的药剂,避免后续感染病虫害。为增强植株的抗病性,也要保证田间具有良好的通风条件,种植后光照较为适宜,有效控制各类病害和虫害。
②开展生物防治。该项防治手段是结合生物学原理对玉米植株的病虫害加以控制,可以引进抑制害虫的微生物到土壤当中,减少害虫滋生,如使用苏云金杆菌生物制剂。也可从外部引进天敌,比如部分昆虫可以捕食害虫,对玉米植株的生长较为有利,像是赤眼蜂可以捕食地老虎、玉米螟等。此外,还可以在玉米种植区域内栽培一些具有驱虫效果的植物。
③采用物理防治。该项防治手段顾名思义是利用各种物理工具防范玉米病虫害的做法,比如在虫害严重的时期,人工捕捉田间虫卵,使害虫的繁殖链被进一步阻断,也可设置诱捕害虫的灯光,还可将周边害虫栖息的环境破坏。
④落实化学防治。该项防治手段的成效较为明显,其多是使用化学药剂直接杀灭害虫或致病菌,但可能会给土壤带来一定污染,若其他防治手段无效则可选用。化学药剂可以尽量选择毒性较低、效果较好以及残留性不强的药品,比如可以使用氯氟氰菊酯来杀死玉米螟,采用喷洒的方式,注意结合虫害情况控制好用量。
综上所述,为保证干旱地区玉米的高产、高效益种植,应用科学的栽培与节水技术较为重要,在技术应用时,需考虑到种植地的实际情况,科学把控各生产环节。由本文分析可知,干旱地区玉米种植技术与节水技术的应用要点包括:科学选地、合理整地、优选种子、按要求处理种子、规范播种、采用适宜的施肥手段、做好田间管理、施用节水灌溉技术、加强病虫害防治等。
(作者单位:112000 辽宁省铁岭县现代农业服务中心)