文章榮 李廣浩 王玨 張世博 顧曉天 丁夢秋 陸衛平 陸大雷



摘要:對江蘇省2017—2018年鮮食玉米主產區的化肥農藥使用現狀進行調研,分析鮮食玉米的耕整地、播種、施肥、植保和收獲等基本情況,并對江蘇省鮮食玉米產業發展的限制因素進行評估,根據限制因素影響程度建立了生產因素優先序,并提出江蘇省鮮食玉米的發展策略:一是結合設施栽培優化調整播種期,由傳統的露地栽培向地膜覆蓋、大(中)棚覆蓋栽培、塑盤乳苗地膜移栽相結合發展,進而更好地提早或延遲上市,拉長鮮食玉米產品的供應期;二是促進鮮食玉米深加工業的發展,提升產業附加值,提高農民收益。針對江蘇省鮮食玉米生產中化肥農藥使用不合理的問題,提出適合江蘇省鮮食玉米生產的主推技術:優選品種、合理密植、緩釋肥一次性精確定量施用技術、病蟲害綠色防控技術及機械化收獲技術等,積極宣傳推廣綠肥種植和秸稈還田等有機肥替代技術,以實現鮮食玉米省工節本生產和優質高產高效,增加農民收入的同時實現綠色發展。
關鍵詞:鮮食玉米;化肥;農藥;生產技術;技術發展優先序;技術需求
中圖分類號: S513.06;S513.04文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2020)07-0091-05
鮮食玉米(甜玉米、糯玉米、甜糯玉米、筍玉米等)是我國重要的經濟作物。21世紀以來,隨著我國國民經濟水平的提高,鮮食玉米種植面積穩步提高,成為農業產業結構調整的重要內容[1]。農業部在2016年《全國種植業結構調整規劃(2016—2020年)》通知中明確指出,積極發展甜糯玉米等專用農產品,為居民提供營養健康的膳食纖維和果蔬,適應居民消費升級的需要,到2020年鮮食玉米面積要達到100萬hm2[2]。江蘇省處于南方丘陵玉米區和黃淮海玉米區交界處,經過多年發展,形成了蘇中、蘇南以鮮食玉米為主,蘇北以普通玉米為主的種植布局,是全國最大的鮮食糯玉米生產省,其中鮮食玉米種植面積穩定在約10萬hm2,鮮食糯玉米種植面積占總面積的90%~95%。隨著江蘇省經濟的快速發展,人們對健康食品的需求日益突出,鮮食玉米作為合適的農產品深受歡迎,呈現出種植面積不斷增加、栽培區域逐步擴大的趨勢。江蘇省鮮食玉米以鮮食銷售為主,輔以一定數量的速凍加工,除滿足本地需求外,還銷往上海、浙江等周邊省市[3]。
過量施用化肥農藥,引起了環境污染和農產品安全等重大問題[4-5]。根據2015年中央1號文件關于農業發展“轉方式、調結構”的戰略部署,國家開始實施“化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發”,以期實現作物生產的提質、節本、增效,實現農業綠色可持續發展。鮮食玉米是江蘇省的重要經濟作物,除用作糧食外,部分產品還能用于養殖、食品、化工、醫藥等產業,鮮食玉米生產促進了農產品向高產、高效、優質等方面發展,因此發展鮮食玉米是現代化農業的具體體現之一。為了解江蘇省鮮食玉米產業發展與化肥農藥使用現狀及技術需求,本研究對江蘇省鮮食玉米主產區(東臺、啟東、海門、如東等地區)進行實地調研,共收集12個鄉鎮的268份調查問卷,分析鮮食玉米耕整地、播種、化肥及農藥使用、灌溉與覆膜、秸稈還田等生產現狀,同時收集鮮食玉米生產中的限制因素,分析其技術發展優先序,以期為江蘇省鮮食玉米產業發展提供理論依據。
1 鮮食玉米生產技術現狀
江蘇省鮮食玉米以雨養露地栽培為主,前茬耕作方式以旋耕、深松為主,分別占48.1%、43.5%,深耕僅占7.6%,免耕占0.8%;人工整地占比為84.3%,機械耕整地僅占15.7%;整地用工7.5~30.0人/hm2,其中用工1人/hm2占比59.8%。種植密度集中在45 000~52 500株/hm2范圍內,播種方式基本上以人工播種為主,用工15~30人/hm2。播種時間變幅較大,但春播露地栽培多集中于3月下旬至4月上旬,夏播集中于7月上旬至7月下旬。春播采用育苗移栽、地膜覆蓋、大棚栽培方式,可提早至2月上旬栽培,以實現提前應市;夏播部分農戶推遲至8月上旬栽培。春播玉米收獲時間主要集中于7月上中旬,夏播玉米集中于9月中旬到10月上旬,秋播玉米最遲在11月上旬收獲。收獲以人工收獲方式為主,產量均值為鮮果穗12 450 kg/hm2 (變幅為4 500~30 000 kg/hm2)。大多農戶選擇收獲后秸稈全量還田,不還田的農戶僅占0.4%。還田方式以整株粉碎旋耕還田為主,占61.2%;整株粉碎覆蓋還田占21.6%;整株粉碎深耕還田占16.1%(圖1)。上述數據表明,江蘇省鮮食玉米種植方式仍以傳統春秋2季種植、小面積保護地栽培為主,種植模式比較單一,播期比較集中且平均播種密度偏低,機械化播種和收獲程度較低。
2 鮮食玉米化肥使用現狀
在調研的268個農戶中有79.9%的農戶施用有機肥,施用有機肥的農戶以施用農家肥(豬糞、雞糞、羊糞)為主(占87.9%),平均有機肥施用量為5 700 kg/hm2。目前生產中常用的化學肥料有復合肥、碳酸氫銨、尿素以及一些新型緩控釋肥等。施用N、P2O5、K2O均值分別為256.5、75.0、76.5 kg/hm2,分布比例N以(120,240]和(240,360] kg/hm2為主,兩者所占比例分別為45.5%和43.3%,P2O5和K2O施用量主要為(45,90] kg/hm2,占比分別為51.1%和59.0%。P2O5和K2O以一次性基施為主,占比分別為77.2%和79.5%。N肥基施+1次追施的比例為48.5%,基施+2次追施的比例為51.1%,追肥方式以人工地表撒施為主(占90%以上)。表1數據表明,在江蘇省鮮食玉米生產中,施肥存在的主要問題是肥料施用過量、穗肥追施方式不當及機械化水平較低。研究表明,過量增施肥料不僅降低了肥料的利用效率,而且還威脅生態環境安全,造成地表水或地下水體硝酸鹽含量超標,并影響農田的可持續利用[6-7]。實際生產中穗肥多在降水時人工地表撒施,而玉米生長季溫度較高,撒施肥料易造成銨態氮揮發;如果撒施后降水量過多則易造成硝態氮的淋溶,降低肥料利用效率[8]。
肥料成本約占江蘇省鮮食玉米生產種植成本的1/3,科學施肥技術可實現鮮食玉米高產高效生產。鮮食玉米生產中要減少氮肥施入量,改進施肥技術,均衡施用氮磷鉀肥和有機肥料,改穗肥撒施為機械深施或緩釋肥一次性施用,逐步推廣緩控釋肥和化肥深施技術,提高肥料利用效率并減少農業面源污染[9-10]。要加強科學施肥技術的培訓、示范和技術指導,提高農民素質;研發和發展小型施肥農機具,提高肥效并獲得高產。此外,還應推廣秸稈還田及冬閑季種植綠肥技術,秸稈全量粉碎還田、深松還田打破犁底層,有助于改良土壤結構,提升土壤肥力,建立養分綜合管理技術[11-12]。
3 鮮食玉米農藥使用現狀
在調查的268個農戶中,在整個鮮食玉米生長季選擇噴2次農藥的農戶所占比例為56.7%,噴1次農藥的農戶占11.2%,還有大約29.5%的農戶選擇噴3~4次藥,2.6%的農戶選擇不噴藥,而且95%以上選用的是人工噴藥方式(圖2)。噴2次農藥的農戶主要是在生育前期噴除草劑和后期用藥防治病蟲害。在調查的農戶中,使用的除草劑大種類主要有草甘膦、乙草胺、莠去津等,病蟲害防治農藥主要有菊酯類、吡蟲啉、蘇云金桿菌、甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺、康寬等。調研結果表明,在江蘇省鮮食玉米生產中,農藥使用主要存在施用農藥次數過多及機械化程度較低的問題。實際生產中,鮮食玉米作為食用商品,農藥的過量施用會嚴重降低鮮食玉米的商品品質、營養品質和加工品質。隨著經濟的快速發展,不合理施用農藥的情況時常發生,對整個農業環境及人居環境造成很大的傷害,甚至威脅人們的生命安全[13]。過量施用農藥,不僅影響了鮮食玉米的品質,而且增加了生產成本,使效益降低。當前農民科學合理使用農藥的知識較缺乏,能夠替代傳統農藥的新型環保高效低毒低殘留產品缺乏,政府對農藥行業的環保標準要求還不夠嚴格,生態調控、生物防治、物理防治等環境友好型技術尚不健全,配套植保的機械化程度過低[14],這些問題都嚴重影響著江蘇省鮮食玉米生產中農藥的科學安全使用。
要切實減少農藥使用,關鍵要做到以下幾點:一是加強科技培訓和技術指導、普及防治知識,改進防控理念、施藥技術及組織方式,推進綠色防控、科學用藥、統防統治;二是減少施藥次數、施藥劑量及農藥流失,在播種前進行土壤封閉除草或在3~5葉期進行化除,地下蟲害可以通過新型種衣劑包衣及生物防治等方式進行防治,提高防治效果。應針對當地易發生的病蟲(玉米螟、銹病、大小斑病)危害進行預測預報,預防為主,綜合防控,同時針對干旱、澇漬和高溫的危害及時采取措施,避開或減輕影響,降低產量損失。對于玉米螟這一全球玉米第一大蟲害,可進行燈光誘殺、物理防治或天敵防治。通過釋放赤眼蜂和白僵菌封垛的生物技術防治玉米螟已在其他省(市)取得了顯著成效[15]。對于土傳病害可利用包衣進行防治,對于流行性病害需加強預測預報和綜合防治網絡建設,通過預測預報主要病蟲害的發生趨勢,為生產提供及時防治對策[16]。
4 江蘇省鮮食玉米生產發展的限制因素和技術發展優先序
本次調研通過解析鮮食玉米生產限制因素,并明確了解決的可能性,為制定鮮食玉米生產政策提供參考[17]。各項指標參與人數越多,均值(影響序列的加權平均數)越低,表示該因素對玉米生產的限制序列越靠前。不同類型影響因子中,排列在前5位的限制因子(均值由低到高)分別是品種選擇、病蟲害防治技術、玉米供求價格、一次性施肥技術、化控技術(表2)。
品種選擇作為栽培管理因素中的重要一環,是影響江蘇省鮮食玉米生產的關鍵因子,這是因為江蘇省鮮食玉米品種較多,不同品種對應的栽培技術不健全。江蘇省是我國較早開展糯玉米育種工作的省份之一,先后育成了一批優良糯玉米品種,蘇玉糯1號是最早在江蘇省推廣種植的糯玉米新品種,后來有蘇玉糯2號、蘇玉糯5號、中糯2號、南農紫玉糯、江南花糯、蘇科花糯2008等。目前,江蘇省糯玉米種植品種以彩色甜加糯和白色糯玉米為主,南京市周邊以彩色甜加糯品種蘇科糯3號為主,鹽城地區以大穗型彩甜糯品種為主,南通地區以早熟高產優質型白糯為主[3,18]。最新推出的甜玉米品種主要有晶甜18、晶甜28、晶甜38等一批果穗大、品質優的品種[3,19]。調查發現,雖然江蘇省研發的鮮食玉米品種較多,但是實際生產中農民大多還是會選擇京科糯2000、中糯2號、金科糯2000等在全國推廣面積較大的品種。這就表明,雖然江蘇省內科研單位和農業推廣部門通過組織科研單位共同協作,在優質、高產、抗病性和適應性等方面選育出了一大批質量優、產量高的新品種,但在品種宣傳及推廣示范上做得還不夠。江蘇省鮮食糯玉米產業發展始終保持在全國較高的水平,但是不同品種配套的栽培技術不健全,栽培方式還是以原始的露地栽培為主,栽培形式單一。鮮食玉米的地膜覆蓋、大(中)棚覆蓋栽培、穴盤育苗移栽技術以及間套作高效種植模式等發展較緩慢。需加強對適合不同用途的鮮食玉米品種的宣傳和推廣力度,同時進行配套栽培技術的培訓和示范,研發推廣高效的鮮食玉米與多種蔬菜、糧食作物的間套作種植模式,實現立體種植,高產高效。
生物因素中,病蟲害綜合防治技術是促進鮮食玉米產業發展的重要方面。鮮食玉米生產中的病蟲害主要包括玉米螟、銹病和大、小斑病等。玉米螟是全球玉米第一大蟲害,年發生代數多,防治難。銹病主要是南方地區一些帶病孢子通過臺風登錄產生的,2015年銹病曾對江蘇省玉米造成重大危害。大、小斑病主要由于玉米生長后期易發生陰雨天氣所致。加強預測機制和綜合防治技術,加大科技培訓和技術指導力度,積極宣傳和推廣多抗、廣適的新品種,加大高效安全的新型農藥研發以及適用性強、易推廣、經濟有效的防控技術和施藥設備開發,以期為江蘇省鮮食玉米生產中的病蟲害防治提供行之有效的防治技術。
社會因素中,玉米價格低影響了鮮食玉米的種植收益,進而影響農民種植鮮食玉米的積極性。雖然鮮食玉米經濟價值相對較高,但是存在產能過剩、上市過于集中、庫存壓力大的問題。生產成本在逐年提高(人工、農機、種子、化肥等費用提高),利潤空間也在逐年降低。因此,必須在各個方面采取有效的措施降低生產成本,提高農民收益。政府應加大市場監管和控制力度,同時加強生產管理,積極鼓勵支持鮮食玉米深加工企業的發展,提升鮮食玉米產品的附加值,為鮮食玉米產業的發展提供更多空間。
一次性施肥和化控技術也是影響江蘇省鮮食玉米生產的重要因素。調查結果表明,江蘇省鮮食玉米生產中存在化肥和農藥施用過量、施用方式不合理、機械化程度較低等問題,嚴重影響著鮮食玉米生產的發展。隨著農業供給側結構性改革的深化,農業資源環境保護與生態建設支持力度不斷加大,要在堅持減量與保產并舉、數量與質量并重、生產與生態統籌3個原則的基礎上,采取科學合理的肥料及農藥施用措施,實現化肥農藥使用的綠色化、高效化與經濟化。應大力宣傳和推廣優選品種、合理密植、緩釋肥一次性精確定量施用技術、以病蟲害綠色防控技術及機械化收獲技術,增加農民收入,同時實現鮮食玉米的高產、優質、高效、綠色發展。
5 對策建議
江蘇省鮮食玉米成片種植面積多在0.667 hm2以下,平均產量約為12 450 kg/hm2,在實際生產上,排列前5位的限制因子為品種選擇、病蟲害防治技術、玉米供求價格、一次性施肥技術、化控技術。農戶對品種選擇缺乏認識,需加強對適合不同用途的鮮食玉米品種的宣傳和推廣力度,同時進行配套栽培技術的培訓和示范。根據江蘇省實際生態條件,結合設施栽培調整播種期,由傳統的露地栽培向地膜覆蓋、大(中)棚覆蓋栽培相結合發展,將更好地提早或延遲上市,拉長鮮食玉米產品的供應期[20]。玉米供求價格受市場控制,不僅要提升鮮食玉米種植水平,通過減少投入來增加種植收益,還要通過發展速凍加工等其他產后深加工業,延長產業鏈條,提高玉米生產效益[21]。江蘇省鮮食玉米生產主要以人工生產為主,應探索機械化發展模式,實現機械與種植、管理、收獲、加工等環節的協調發展,推進整地、播種、除草、施肥、噴藥、收獲、運輸、儲存、加工等環節機械化。
2018年中央1號文件明確提出,開展農業綠色發展行動,實現投入減量化、生產清潔化、廢棄物資源化、產業模式生態化,要綠色興農,繼續推進化肥農藥的減量、增效,要求到2020年實現化肥農藥使用量減少20%,利用率提高10%。有機肥替代技術對維持玉米產業可持續發展、農田立體生態的良性循環具有重要意義,綠肥種植和秸稈還田是農業生產中2項重要的有機肥替代技術措施。實施綠肥還田可以培肥地力,使土壤用養結合,提高后茬農作物品質[22]。秸稈還田不僅可以減少資源浪費、減輕環境污染,而且能夠改良土壤,提高土壤肥力,從而增加作物產量[23]。隨著農業供給側結構性改革的深化,農業資源環境保護與生態建設支持力度不斷加大,江蘇省鮮食玉米生產要在堅持減量與保產并舉、數量與質量并重、生產與生態統籌3個原則的基礎上,采取科學合理的高產、優質、高效栽培技術,實現化肥農藥使用的綠色化、高效化與經濟化,在保障農業生產的同時,統籌考慮生態環境安全,促進生態文明建設和農業生產的協調發展。
參考文獻:
[1]李祥艷,唐海濤,張 彪,等. 我國鮮食甜糯玉米產業現狀及前景分析[J]. 農業與技術,2014(4):219-221.
[2]農業部. 全國種植業結構調整規劃[J]. 中國農業信息,2016(23):9-14.
[3]陳舜權,胡俏強,潘玖琴,等. 江蘇省鮮食玉米產業現狀及發展對策[J]. 安徽農業科學,2015,43(32):320-321.
[4]王佳新,李 媛,王秀東,等. 中國農藥使用現狀及展望[J]. 農業展望,2017,13(2):56-60.
[5]白由路. 我國肥料產業面臨的挑戰與發展機遇[J]. 植物營養與肥料學報,2017,23(1):1-8.
[6]劉 鵬,董樹亭,李少昆,等. 高產玉米氮素高效利用[J]. 中國農業科學,2017,50(12):2232-2237.
[7]Chen X P,Cui Z L,Fan M S,et al. Producing more grain with lower environmental costs[J]. Nature,2014,514:486-489.
[8]張福鎖,王激清,張衛峰,等. 中國主要糧食作物肥料利用率現狀與提高途徑[J]. 土壤學報,2008,45(5):915-924.
[9]Naz M Y,Sulaiman S A. Slow release coating remedy for nitrogen loss from conventional urea:a review[J]. Journal of Controlled Release,2016,225:109-120.
[10]李書田,劉曉永,何 萍. 當前我國農業生產中的養分需求分析[J]. 植物營養與肥料學報,2017,23(6):1416-1432.
[11]李紅燕,胡鐵成,曹群虎,等. 旱地不同綠肥品種和種植方式提高土壤肥力的效果[J]. 植物營養與肥料學報,2016,22(5):1310-1318.
[12]董 亮,田慎重,王學君,等. 秸稈還田對土壤養分及土壤微生物數量的影響[J]. 中國農學通報,2017,33(11):77-80.
[13]彭開富. 農藥污染現狀與環境保護措施[J]. 南方農業,2017,11(23):108,110.
[14]李文星,黃 輝,李 好. 我國農藥使用監管現狀及對策研究[J]. 農藥科學與管理,2015,36(8):1-5.
[15]陳立玲,張慶賀,薛 爭,等. 吉林省玉米螟生物防治現狀與展望[J]. 中國生物防治學報,2015,31(4):561-567.
[16]王河河. 淺談玉米病蟲害防治存在的問題與對策[J]. 中國農業信息,2014,11(21):62.
[17]王崇桃,李少昆. 玉米生產限制因素評估與技術優先序[J]. 中國農業科學,2010,43(6):1136-1146.
[18]袁建華,陳艷萍,趙文明,等. 江蘇省糯玉米種質改良和品種創新[J]. 江蘇農業學報,2012,28(5):963-968.
[19][JP3]黃忠陽,陳舜權,胡俏強,等. 種植密度對超甜玉米晶18主要農藝性狀及產量的影響[J]. 江蘇農業科學,2014,42(12):106-107.
[20]戴惠學,胡俏強,陳舜權. 不同栽培方式對甜玉米晶甜5號生長及產量的影響[J]. 江西農業學報,2012,24(3):71-72.
[21]龔魁杰,陳利容,張發軍,等. 鮮食玉米一二三產業融合發展之實踐研究[J]. 農學學報,2018,8(4):91-96.
[22]徐健程,王曉維,朱曉芳,等. 不同綠肥種植模式下玉米秸稈腐解特征研究[J]. 植物營養與肥料學報,2016,22(1):48-58.
[23]張 聰,慕 平,尚建明. 長期持續秸稈還田對土壤理化特性、酶活性和產量性狀的影響[J]. 水土保持研究,2018,25(1):92-98.