黑龍江省松嫩平原西部玉米豐產增效栽培關鍵技術

姚玉波 張樹權 趙東升 于瑩 周菲 郭永利 劉巖 陳思 趙光偉 蘭運財

摘要：針對黑龍江省松嫩平原西部的氣候條件和玉米生產存在的問題，開展栽培關鍵技術研究。結果表明，擴壟增密可提高產量6.18%，增加效益1047元/hm2;減施50%磷肥和50%鉀肥產量降低2.75%，綜合肥料成本，增加效益104元/hm2;赤眼蜂防治玉米螟可挽回產量損失2.89百分點，增加效益318元/hm2;播種后噴灌可提高產量10.14%，增加效益710元/hm2;秸稈覆蓋還田可提高產量0.49%，增加效益85元/hm2;適時晚收籽粒含水量下降，當乳線完全消失時，達到機械化收獲要求，可增加效益656元/hm2及以上。

關鍵詞：玉米;松嫩平原西部;豐產增效;栽培技術

中圖分類號：S513.04文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2020）22-0073-04

作者簡介：姚玉波（1984—），女，黑龍江青岡人，博士，助理研究員，主要從事作物遺傳育種和栽培技術研究。E-mail：yaoyubo2009@aliyun.com。

通信作者：張樹權，碩士，研究員，主要從事經濟作物育種和栽培技術研究。E-mail：zsqhlj@126.com。

玉米是我國重要的糧食作物，黑龍江省作為農業大省，2018年玉米面積631.8hm2，是黑龍江省種植面積最大的糧食作物，對保障國家糧食安全具有重要的戰略地位[1-2]。黑龍江省松嫩平原西部土地總面積6.36萬km2，耕地面積199.91萬hm2，共16個市（區、縣）[3]。松嫩平原西部屬于溫帶、半干旱大陸性季風氣候，年均≥10℃活動積溫2511～2883℃，年平均降水量250～500mm，年蒸發量大于年降水量，是典型的旱作農業區[4-5]。2008—2016年黑龍江省西部半干旱區玉米總產量為791.7萬～2092.0萬t，平均1539.9萬t[4]，是全省重要的糧食主產區。因此，該區域玉米生產直接關系到黑龍江省玉米產量和農業的可持續發展。

黑龍江省松嫩平原西部是半濕潤向半干旱過渡的生態脆弱地帶，土壤耕性退化，風沙、干旱等農業自然災害時有發生[6]，導致玉米產量和品質偏低、不穩定，是制約當地玉米生產的重要問題。本研究針對黑龍江省松嫩平原西部地區玉米生產存在的突出問題和實際需求，以良種良法配套關鍵技術為核心，對玉米生產過程中能夠豐產增效的配套栽培技術進行研究，包括擴壟增密技術、肥料管理技術、生物防治技術、水分管理技術、土壤保墑技術和機械化粒收技術，初步確定單項栽培技術豐產增效的效果，為該地區機械化栽培春玉米的豐產增效栽培模式構建奠定基礎，對提出適合當地玉米生產的豐產增效的栽培模式具有重要意義。

1材料與方法

1.1試驗地點

本試驗于2018年在黑龍江省齊齊哈爾市富裕縣現代農業示范園區進行。土壤基礎肥力情況為全氮含量1.91g/kg，全磷含量0.48g/kg，全鉀含量24.7g/kg，堿解氮含量159.4mg/kg，有效磷含量7.7mg/kg，速效鉀含量135mg/kg，有機質含量34.3g/kg，pH值7.61。

1.2試驗設計

試驗品種為德美亞3號。每項技術均為單因素設計，以當地普遍采用的技術方式為對照，大區試驗，不設重復，每個處理試驗面積400m2。計算產量差異，分析經濟效益。

1.2.1擴壟增密技術110cm壟上雙行種植，雙行間距為40cm，壟間行距為70cm，播種密度9萬株/hm2。以65cm壟上雙行種植為對照，播種密度7.5萬株/hm2。施肥量和耕種方式與當地普遍采用的一致，播種后噴灌1次。

1.2.2肥料管理技術110cm壟上雙行種植，耕種方式與當地普遍采用的一致，播種后噴灌1次。減少50%磷肥和50%鉀肥用量，底肥：尿素100kg/hm2，磷酸二銨100kg/hm2，硫酸鉀75kg/hm2;[JP2]追肥：尿素100kg/hm2。以當地施肥量作對照，底肥：尿素100kg/hm2，磷酸二銨200kg/hm2，硫酸鉀150kg/hm2;追肥：尿素100kg/hm2。

1.2.3生物防治技術110cm壟上雙行種植，施肥量和耕種方式與當地普遍采用的一致，播種后噴灌1次。利用赤眼蜂防治玉米螟，放蜂量22.5萬頭/hm2，分2次放蜂，時間間隔1周，第1次13.5萬頭/hm2，第2次9萬頭/hm2。以當地常規處理為對照。收獲期每個處理取樣5點，每點調查100株，包括雌穗上部折稈率、雌穗下部折稈率、穗柄受害率和莖稈受害率。

1.2.4水分管理技術110cm壟上雙行種植，耕種方式與當地普遍采用的一致，減少50%磷肥和50%鉀肥用量，播種后噴灌1次，以不噴灌的自然降水為對照。

1.2.5土壤保墑技術110cm壟上雙行種植，減少50%磷肥和50%鉀肥用量，播種后噴灌1次。采用玉米秸稈全量覆蓋還田的耕作方式，免耕播種，苗期壟溝深松，中耕培土施肥，以當地普遍采用的翻耕處理為對照。

1.2.6機械化粒收技術施肥量和耕種方式與當地普遍采用的一致，播種后噴灌1次。設置4個收獲時間，分別是乳線消失1/2、乳線消失2/3、乳線消失和乳線消失后7d。

1.3測產與計算方法

每個處理隨機選3個取樣點，每個取樣點6行，行長10m，面積33m2。每個取樣點收獲全部果穗，選取20個果穗作為標準樣本，稱質量、脫粒并稱籽粒質量，計算鮮穗出籽率，測定籽粒含水率。

產量（kg/hm2）=收獲鮮穗質量×鮮穗出籽率（%）÷收獲樣點實際面積×10000×[1-籽粒含水率（%）]÷（1-14%）。

2結果與分析

2.1擴壟增密技術效果

不同壟距處理玉米農藝性狀、產量和經濟效益存在差異。110cm壟距處理與65cm壟距處理相比，株高和穗位差異不明顯，產量比65cm壟距提高6.18%，增加效益1047元/hm2（表1）。

2.2肥料管理技術效果

在減施50%磷肥和50%鉀肥條件下，玉米株高下降明顯，穗位略低于對照，產量與對照相比略下降354kg/hm2，降幅2.75%，但綜合肥料成本后，減施磷肥鉀肥處理增加效益104元/hm2（表2）。

2.3生物防治技術效果

赤眼蜂對玉米螟的防治效果明顯。放蜂區雌穗上部折稈率、穗柄受害率和莖稈受害率分別比對照區降低19.5百分比、3.00百分比和4.75百分比，挽回產量損失2.89百分比，增加經濟效益318元/hm2（表3）。

2.4水分管理技術效果

在春季明顯干旱的情況下，播種后噴灌處理株高和穗位略高于對照，產量提高10.14%，增加效益710元/hm2（表4）。

2.5土壤保墑技術效果

秸稈覆蓋還田有利于土壤蓄水保墑，株高和穗位較對照有所提高，產量增幅0.49%，增加效益85元/hm2（表5）。

2.6機械化粒收技術效果

不同時間收獲對玉米籽粒含水量和產量存在明顯影響。隨著收獲時間的推遲，玉米籽粒含水量呈明顯下降趨勢，由乳線消失1/2的43.90%下降至乳線消失后7d的24.50%，乳線完全消失后，籽粒含水量達到機械化收獲的要求;產量由8196kg/hm2提高到12101kg/hm2，可增加經濟效益656元/hm2及以上（表6）。

3討論與結論

松嫩平原是我國北方春玉米帶的主要分布區，每年向國家提供的商品糧占全國10%以上[7]。然而，高投入引發的高成本、低效率，導致松嫩平原玉米生產在國際市場中缺乏競爭力[8]。適宜當地玉米生產的栽培技術是提高玉米產量、品質和經濟效益的重要前提[9]。隨著“兩減一增”、農業供給側結構性改革等政策的相繼出臺，轉型升級、節本增效已成為松嫩平原乃至全國農業發展的新方向[8]。國際和國內對玉米豐產增效栽培技術已開展相關研究工作，主要措施包括耕作方式、精量播種、選用優質抗逆品種、種子包衣、綠色防控、秸稈覆蓋保墑、滴灌或微噴灌節水、測土施肥節肥、機械收獲等。

擴壟增密技術是利用通透栽培原理，玉米通透栽培技術能夠適應黑龍江省旱作的農業特點[10]，有利于優化群體結構，提高土地和光能利用效率[11-12]，可提高種植密度10%，調節產量構成因子，增產14%～20%[13-15]。本研究將65cm壟距調整為110cm壟上雙行種植方式，取得了與前人基本一致的結果，增產748kg/hm2，增幅為6.18%，增加經濟效益1047元/hm2。

我國農田磷肥施用量不斷增加，但當季利用率卻不高，只有10%～20%[16-17]，導致農業生產成本增加，并造成資源浪費和環境壓力[18-20]，因此適當減少磷肥施用量是降低磷素損失，提高磷肥利用率的有效途徑。而且適宜的磷肥用量還可以提高氮、鉀等肥料的利用率[21]。陳磊等研究發現，減施磷肥20%～40%對玉米產量沒有顯著影響[22];龔蓉等研究認為，磷肥減少20%對玉米產量沒有顯著影響，減少30%時玉米減產，但差異不顯著;減施磷肥，磷素利用率提高1.61%～4.61%[23]。本研究減少50%磷肥和50%鉀肥用量，產量雖有所下降，但綜合肥料成本，可增加經濟效益104元/hm2。

玉米螟是影響玉米生產的主要蟲害，可造成玉米減產15%～30%，大發生年份甚至更高，而且會造成玉米品質下降[24]，據統計，1990—2015年玉米螟平均發生面積分別占蟲害總面積的57%左右[25]，嚴重影響了玉米生產。本研究利用赤眼蜂生物防治玉米螟，綠色環保，效果顯著，可挽回產量損失2.89百分點，增加經濟效益318元/hm2。

水分是影響玉米產量的重要因素。由于黑龍江省松嫩平原西部的氣候特點，生態脆弱，水資源匱乏，春旱時有發生，干旱成為制約該地區玉米生產的重大問題[26]。播種后，根據降水情況及時灌溉，可有效提高出苗率和保苗率，有利于形成良好的群體結構，是保障玉米產量和品質的重要前提條件。本研究結合前人“坐水種植”解決春旱問題的經驗[6]，根據春季降水較少的實際問題，播種后及時灌溉，增加產量1150kg/hm2，增加經濟效益710元/hm2，取得了良好的效果。

玉米秸稈直接還田是處理秸稈最簡單易行的手段，且是“藏糧于地”、保護黑土資源的有效措施之一[27]，該技術具有保墑、減少水土流失、改善生態環境和增加產量的作用[9，28]。[JP2]秸稈對地表的覆蓋，可有效減少土壤中水分的蒸發，減緩風力對地表的侵蝕。有研究認為，還田處理地表徑流量和水分蒸發量分別比不還田處理降低57%和32%，降水利用效率提高43%[29]。連續秸稈還田能減小0～20cm的土壤容重，增加>0.25mm水穩性團聚體的百分含量，提高土壤中的有機質含量[30]。本研究針對黑龍江省松嫩平原西部的氣候特點，采取玉米秸稈覆蓋還田技術，產量提高61kg/hm2，增加經濟效益85元/hm2。

[JP2]隨著土地集約化、新型經營主體數量增加和節約玉米生產成本的需求，建立以機械化為前提的玉米生產技術體系，是實現農業現代化的必然選擇[31]。相關學者認為，單項環節機械化程度達到85%以上，便可認為實現了玉米栽培的全程機械化[9]。由于黑龍江省氣候寒冷，無霜期短，籽粒水分和產量的矛盾問題表現突出，收獲時籽粒含水量高成為限制我國北方春玉米可持續發展的重要障礙因素之一[32]。本研究針對機械收獲對玉米籽粒含水量的要求，設置了4個收獲時間點，結果表明，當乳線完全消失后，籽粒含水量可以達到機械化收獲的要求，并且適當晚收能夠增加玉米產量，提高經濟效益。

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