佘小玲,康 麗,郭自軍,郭書臣
(1.延慶區農業技術推廣站,北京 102100;2.延慶區植物保護站,北京 102100)
延慶區春玉米輕簡高效栽培技術集成研究*
佘小玲1,康 麗1,郭自軍1,郭書臣2
(1.延慶區農業技術推廣站,北京 102100;2.延慶區植物保護站,北京 102100)
提高玉米單產和降低生產成本是促進延慶玉米產業健康發展的關鍵。文章在多年高產創建和綜合試驗研究基礎上,通過實施農機農藝深度融合、先進實用技術組裝集成,總結形成一套“延慶區春玉米輕簡高效栽培技術體系”,有效提高了玉米單產,簡化了生產工序,降低了生產成本,同時提高了玉米品質和保護了生態環境,達到了經濟生態共贏。
春玉米 輕簡 高效 栽培技術 集成
春玉米是延慶區的第一大糧食作物,是糧食生產的重中之重。“十二五”期間,春玉米播種面積一直占糧食作物播種面積的95%左右,春玉米產量占糧食作物產量的98%,并呈上升趨勢;但春玉米單產不穩定(表1)。從事種植業人數占農村勞動力總資源人數的比率逐年下降,5年來下降了4%以上;勞動力成本和農資成本逐年上升,5年來勞動力成本上升了60%以上,農資成本提高了20%以上。可見,如何促進延慶玉米產業的健康發展,提高玉米單產和降低生產成本是瓶頸。文章按照北京市都市型現代農業發展的要求,立足提高玉米單產和簡化栽培管理措施,在多年創新研究基礎上,實施農機農藝深度融合,總結創建“延慶區春玉米輕簡高效栽培技術體系”,打造“高產、高效、優質、生態、安全”型春玉米產業。
玉米單粒精準播種技術是一項應用玉米精量播種機按照田間要求的留苗密度及行距株距,準確均勻播種,要求1穴1粒,粒粒成株。該項技術利于玉米生產省種、省工、省水、省肥和增產增效。從2013開始,連續3年的多點、多品種、多機型試驗示范結果表明,適宜單粒播種的玉米種子要求純度達到99%以上,發芽率達到93%以上,延慶主栽品種“鄭單958”和“農華101”均可實行單粒精準播種技術,目前“鄭單958”和“農華101”播種面積占全縣總玉米面積80%以上;精準播種機選用延慶生產的玉米精準播種機均可達到要求。
單粒精量播種示范增產增收顯著。示范區采用單粒精量播種技術的各試驗點玉米產量、成本和經濟效益匯總分析結果顯示,采用單粒播種技術與傳統播種技術相比,春玉米產量增10.2%,生產成本下降8.6%,產值增8.2%,經濟效益提高19.6%。
試驗研究表明,在玉米產量構成要素中,單位面積穗數是對玉米籽粒產量影響最為活躍因子,對玉米產量起著決定性作用,因為穗大和粒重受品種遺傳因素影響較大,在生產中變化不大。因而,密植技術的不斷提高是京郊玉米單產持續增長的關鍵技術之一。增加種植密度還可充分利用單位面積的光能、水分和礦物質營養。
2010~2014年,延慶縣玉米高產創建示范區春玉米留苗密度和產量及產量構成因素的關系見表2。
示范區春玉米單產與留苗密度關系研究結果揭示:留苗密度在3.75萬~7.50萬株/hm2的范圍內,密度越大,玉米單產越高;留苗密度不足4.50萬株/hm2,玉米單產很難到達1.20萬kg/hm2的高產創建產量指標;留苗密度從4.50萬株/hm2增至7.50萬株/hm2,玉米產量構成要素由于自行調節,單產均有可能達到1.20萬kg/hm2。高產創建示范區調查數據顯示,收獲穗數達到6.00萬穗/hm2的高產田占76%,穗數達到7.05萬穗/hm2時單產甚至可以超過1.35萬kg/hm2,較前一密度級別增產10%,說明留苗密度級別在6.00萬~6.75萬株/hm2的地塊仍有較大的增密空間。
生產實踐表明,適宜密植品種的共同特點是株型緊湊或半緊湊,光能利用率高,耐密植性好,種植密度彈性大,自我調節性能好,適應性強,抗倒伏,群體增產效應極其明顯。經北京市農業技術推廣站推薦的耐密品種的比較與評價得知,“鄭單958”、“農華101”、“中單28”等這些品種可在傳統栽培密度的基礎上再增加0.75萬~1.50萬株/hm2。其中,以“鄭單958”耐密型最好。延慶區沈家營鎮玉米田間學校工作站3.33 hm2高產示范田平均留苗密度為7.80萬株/hm2,收獲穗數達到了7.52萬穗/hm2,產量達到了1.35萬kg/hm2。
3.1 推廣平衡施肥技術,減少肥料流失
該技術以土壤養分測試與肥料田間試驗為基礎,通過土壤養分測試獲得土壤的供肥潛力,通過田間試驗獲取土壤的實際供肥能力和肥料的增產效應,在此基礎上,以信息技術為手段,建立圖形化和數字化的分區施肥電子圖,從而實現分區域施肥,宏觀控制施肥總量及施肥結構,做到有的放矢,避免了盲目施肥及由此造成的施肥效益降低和環境污染問題。

表1 “十二五”期間延慶區春玉米面積生產情況

表2 春播示范區增密與產量及產量構成因素的關系

表3 延慶春玉米推薦施肥方案
經“3414”肥效試驗,確定了適宜延慶區春玉米不同肥力水平的推薦施肥方案,見表3。在玉米生產中,結合測土配方施肥,即可達到增產增收的作用。
3.2 緩釋肥一次側深施,簡化工序
緩釋肥一次側深施技術是指按照配方施肥理論,根據玉米目標產量,將玉米整個生育期所需的養分以緩釋肥形式,在播種同時,利用深施肥機一次側深施在10 cm耕層內(距離種子8~10 cm)。該技術改過去玉米生育期間多次施肥為一次性施肥,省掉了追肥環節,有效節約勞動力成本。
通過一次性施用緩釋氮肥和速效氮肥對延慶區雨養春玉米的生長、干物質積累、產量、籽粒品質及水氮利用的影響研究,明確了在該試驗條件下,與常規施肥(拔節期追肥)相比,一次性基施緩釋氮肥并未影響春玉米生長和產量,相反可提高穗粒數和千粒重。與速效氮肥一次性基施相比,施用同等養分量的緩釋氮肥可增產11.8%,明顯提高籽粒粗蛋白、可溶性糖含量,顯著提高水氮利用效率和產投比。
3.3 增施有機肥,提高土壤肥力
多年的生產實踐表明,玉米地增施有機肥,可增加土壤有機質含量,改善土壤特性,增強微生物活性,促進土壤團粒結構的形成,增強和提高土壤的透氣性與水分的滲透貯蓄能力,從而利于玉米的生長發育,提高收益。高產示范區每667 m2增施有機肥1 t,比非示范區單產提高20%以上;抗旱能力顯著增強,比非示范區可少澆1~2次水。部分示范區還實施了秸稈還田,這也是補充農田有機質的一項有效措施。
隨著農業科技的發展和都市型現代農業建設的進行,農作物病蟲害防治技術從主要依賴化學農藥防治逐步向農業、生物、物理及化學的綜合、綠色防治方法轉變;防治形式從一家一戶防治逐步向專業化統防統治方向轉變;防治裝備從人背機器低效打藥逐步向機器背人高效防治方向轉變。
4.1 選用抗病品種和種子包衣劑防治病害
選用抗病品種是防治大斑病、小斑病、絲黑穗病等主要病害的最好防治途徑。我國在玉米品種審定中對品種的抗病性有嚴格的要求。春玉米區審定品種的抗病性要求:絲黑穗病在所有試點的平均田間自然發病株率≤3%,單點發病株率≤15%,發病株率5%~15%的試點比率≤10%,田間人工接種發病株率≤25%;大斑病和莖腐病田間人工接種或自然發病非高感。
其次是種子包衣技術。玉米種衣劑是針對常發生的玉米絲黑穗病和地下害蟲研制的,結合添加多種微肥,促進玉米生長發育和提高抗病性。種子包衣后,藥膜牢固,藥粉不易脫落,藥效持久,能預防種傳、土傳病害和地下害蟲,一舉多得,并可提前包衣,緩解農忙,利于種子產業實現標準化。
目前,這些病害在延慶普遍輕發生,起到了很好的防治效果。
4.2 簡單高效防治蟲害
延慶玉米蟲害主要有3類:玉米螟、黏蟲和地下害蟲,其防治方法如下。
4.2.1 生物防治玉米螟
延慶區玉米螟的防治技術基本上都采用赤眼蜂生物防治。經多年多點的示范研究得出,赤眼蜂防治玉米螟比化學防治更有效,減少用工達99.6%,效果可達80%以上,而且生態效益、社會效益顯著。
防治方法:當玉米螟卵盛期時放蜂,玉米田百株蟲量在30頭以下,放蜂量15萬~30萬頭/hm2;百株蟲量在30~50頭,放蜂量不能低于45萬頭/hm2;放蜂1~2次。距地邊12 m為第1放蜂行,之后每隔25 m設1放蜂行;每1放蜂行的第1放蜂點距地頭13 m,以后每隔26 m設1放蜂點。將蜂袋別在玉米向下數第5~6片葉片背面。
4.2.2 機動噴霧防治黏蟲
在多年試驗示范的基礎上,黏蟲的防治技術從設備、藥劑、劑量上都進行了改進,防治方法更加簡單有效。防治方法為:每公頃施用45%高效氯氰菊酯EC750-300 ml用機動噴霧劑噴霧。防治指標:2代黏蟲每百株玉米20~30頭;3代黏蟲玉米每百株50~100頭。
4.2.3 種子包衣技術防治地下害蟲
自種衣劑應用于生產后,主要應用種子包衣防治地下害蟲。延慶主要地下害蟲有蠐螬、地老虎、金針蟲等;蠐螬對玉米植株的地上部和地下部均有危害,地老虎主要為害玉米根部,金針蟲幼蟲能咬食剛播下的種子胚乳而使其不能發芽或危害根系及莖的地下部分,都對玉米產量產生較大的影響。應用種子包衣防治地下害蟲,不僅降低了蟲害的發生,而且簡便、低毒、高效。
4.3 化學除草
多年調查研究表明,玉米田有草80~100株/m2,則會造成玉米減產10%以上。化學除草要嚴格選擇除草劑種類,掌握最佳用藥時間,準確控制除草劑用量。延慶玉米地主要危害雜草有藜、莧、馬唐、稗草等。常見雜草有本氏蓼、扁蓄、蒼耳、牛筋草、狗尾草、刺兒菜、田旋花、苣荬菜以及小莎草科的雜草。經多年的試驗示范得出,延慶地區玉米地效果較好的化學除草劑種類有38%莠去津SC+50%乙草胺乳油EC和乙·莠·滴丁酯,用量2 250~3 000 ml/hm2,延慶區玉米精量播種機附帶農藥噴施功能,播種時與種子同播噴施。
目前,我國玉米收獲基本有3種方式:(1)人工收獲果穗晾曬后再脫粒;(2)機械收獲果穗后再晾曬、脫粒;(3)籽粒機械直收。玉米籽粒機械直收,就是用聯合收獲機一次完成玉米的摘穗、果穗剝皮、脫粒、清選、秸稈粉碎等作業,是玉米生產全程機械化的最后一公里。經示范研究表明,玉米籽粒機械直收比人工收獲每667 m2節約用工1個,降低成本約100元;比機械摘穗每667 m2節約用工0.4個,降低成本約50元,與李亞玲(2015)研究結果基本一致。玉米籽粒機械直收還可避免人工、機械摘穗收獲在拉運、晾曬、脫粒過程的損失以及霉變問題。同時,還可實現秸稈粉碎還田,減少因秸稈焚燒對環境的污染。
延慶玉米機械化收獲果穗已達到60%以上,但玉米籽粒直收還處于試驗示范階段,需要全產業鏈各個環節以及產業政策等的密切配合和支持才能得以全面推廣實施。比如,籽粒收獲機械、秸稈處理機械、配套產業能力、糧食收儲流程和政策等。2015年,對鄭單958、農華101、聯創808、京農科728、登海618、MC703 6個參試品種進行了籽粒機械直收試驗和示范,通過對這6個參試品種收獲期含水量、破損率、雜質率、落粒損失率、落穗損失率和產量損失率進行相關分析,結果表明:農華101、聯創808使用約翰迪爾C 230玉米收獲機籽粒直收作業條件下綜合表現效果較好。
經多年的試驗示范和集成研究,“延慶區春玉米輕簡高效栽培技術體系”基本建成,成功實現農機農藝深度融合,有效建設了“高產、高效、優質、生態、安全”型春玉米產業。目前,國內其他一些地區也在示范推廣玉米輕簡高效栽培技術,但延慶區春玉米輕簡高效栽培技術體系更綠色環保高效。延慶已成功研究出集單粒精量播種、緩釋肥一次側深施、化學除草等技術于一機的多功能播種機,一次性完成播種、施肥、施藥3項工序,并推廣應用。
[1] 宋慧欣.北京玉米栽培·65年技術創新與發展.中國農業科學技術出版社,2015
[2] 成偉.玉米機械化輕簡高效高產栽培技術.現代化農業,2015,430(5):16~17
[3] 韓興華.淮北夏玉米輕簡高效栽培技術集成研究.農業與技術,2014,34(3):114~115
[4] 宋慧欣,郎書文,裴志超.京郊玉米高產創建技術集成創新與示范推廣.北京農業,2014,8:244~246
[5] 李亞玲.專家推薦玉米籽粒直收技術—從“收穗”到“收粒”畝均節本100元.農民日報,2015,11(18):6
*資助項目:論文獲得“糧經作物產業技術體系北京市創新團隊延慶區前呂莊村田間工作站崗位工作經費”支持