遼東玉米全程機(jī)械化高效栽培模式應(yīng)用

張麗麗，樊 葉，薛兵東，豐 光，盧秉生，姚永祥，楊海龍，付 俊，王孝杰

（丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 鳳城 118109）

玉米是中國第一大糧食作物，提高玉米單產(chǎn)對(duì)增加玉米總產(chǎn)量、保證中國糧食安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要［1］。增加密度、實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化是提高玉米產(chǎn)量與效益的重要途徑［2，3］。然而，在一些光輻射資源不足的地區(qū)種植密度發(fā)展緩慢［4］。遼東地區(qū)屬于光輻射量少［5］，倒伏、空稈等問題嚴(yán)重，限制了產(chǎn)量的提高［6］。遼東地區(qū)農(nóng)民種植習(xí)慣仍選用稀植大穗型品種，種植密度為30 000～45 000 株/hm2［6-10］。宜機(jī)收品種少、病蟲害多發(fā)也限制了玉米產(chǎn)量的增加及機(jī)械化程度的提高。依托“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，本研究進(jìn)行了玉米品種、栽培技術(shù)、病蟲害防治、耕作措施管理等多方面技術(shù)集成，形成了遼東玉米密植、抗倒、節(jié)本豐產(chǎn)全程機(jī)械化高效栽培模式，旨在為遼東地區(qū)玉米生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量增加與節(jié)本增效。

1 關(guān)鍵技術(shù)研究與模式構(gòu)建

1.1 耐密宜子粒直收玉米品種的篩選

針對(duì)遼東地區(qū)玉米品種耐密性差、收獲時(shí)子粒含水量高、機(jī)收損失率高等問題，于2019年在丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院進(jìn)行宜機(jī)收品種篩選。結(jié)果（表1）顯示，玉米品種鐵機(jī)玉1902、宏碩899、錦華228、東單1331、丹玉631、丹玉530 產(chǎn)量均超過9 750 kg/hm2，綜合抗性強(qiáng)，收獲時(shí)子粒含水量≤25%，子粒破碎率1.81%～3.30%、子粒損失率0.85%～3.88%，符合國家子粒機(jī)收標(biāo)準(zhǔn)，適宜該區(qū)域子粒機(jī)收。

表1 玉米品種子粒機(jī)收性狀結(jié)果

1.2 增密抗倒化控技術(shù)研究

針對(duì)遼東地區(qū)玉米降雨量大造成植株株高、穗位較高、抗倒性差等問題，于2019年進(jìn)行調(diào)節(jié)劑矮化處理（調(diào)節(jié)劑為玉黃金，山西浩之大生物科技有限公司生產(chǎn)）研究。結(jié)果（圖1、表2）表明，噴施調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米品種株高影響較小，對(duì)穗位高影響明顯，高密度下表現(xiàn)明顯；與對(duì)照相比，噴施調(diào)節(jié)劑處理在45 000、60 000、75 000 株/hm2密度下株高分別降低了9.2%、6.3%、12.3%，穗位高（地面至穗位節(jié)的高度）分別降低了23.6%、15.5%、25.3%。噴施調(diào)節(jié)劑可明顯降低植株倒伏率，75 000 株/hm2處理時(shí)較對(duì)照降低4.48 個(gè)百分點(diǎn)。由此可見，噴施調(diào)節(jié)劑處理玉米產(chǎn)量并未降低，同時(shí)可明顯降低植株穗位、提高植株耐密抗倒能力，因此，遼東地區(qū)使用調(diào)節(jié)劑矮化技術(shù)可對(duì)玉米實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)。

圖1 化控措施對(duì)玉米株高、穗位高的影響

表2 化控措施對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

1.3 免耕技術(shù)研究

2018—2019年設(shè)定免耕、旋耕2 種耕作方式，分析玉米的植株形態(tài)、根系分布、物質(zhì)生產(chǎn)與分配、莖稈力學(xué)特性。2018年試驗(yàn)結(jié)果（圖2、表3）顯示，免耕方式與旋耕方式相比，玉米株高、穗位高分別低11.4%、25.0%，1～8 層節(jié)根多4.15 條，其中6～8 層節(jié)根多3.9 條。2019年免耕方式較旋耕方式玉米增產(chǎn)6.36%，1～8 層節(jié)根多3 條，其中6～8 層節(jié)根多7.3 條，株高、穗位高分別降低1.47%、8.68%。由此可以得出，在遼東地區(qū)免耕方式較旋耕方式相比，能夠促進(jìn)6～8 層節(jié)根發(fā)育、降低株高和穗位高，從而提高玉米抗倒性。

圖2 不同年份耕作方式對(duì)玉米株高、穗位高的影響

表3 2019年耕作方式對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

1.4 氮肥高效利用技術(shù)研究

2018年選用玉米品種鄭單958，設(shè)定樹脂包衣尿素（T1）、脲酶抑制劑NBPT（T2）、脲酶抑制劑LIMUS（T3）、硝化抑制劑DMPP（T4）、脲甲醛肥UF（T5）、普通尿素［T6（CK），基∶拔=1∶2］共6 個(gè)處理，尿素緩控處理一次性基施，普通尿素按基肥∶拔節(jié)期=1∶2 施入，施肥量N、P2O5、K2O 分別為180、75、75 kg/hm2，研究不同緩控釋劑對(duì)玉米產(chǎn)量及氮素利用效率的影響。結(jié)果（圖3）表明，與對(duì)照相比，不同緩控釋劑處理產(chǎn)量無顯著降低。由此可見，基肥+追肥模式并無增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，在遼東地區(qū)施用緩釋肥一次性基施能夠代替基肥+追肥模式。

圖3 不同類型緩釋氮對(duì)玉米品種產(chǎn)量的影響

1.5 高效種衣劑防治病蟲害技術(shù)

遼東地區(qū)陰雨多濕，病蟲害發(fā)生較重，多手段、多途徑探索減少農(nóng)藥投入、降低生產(chǎn)成本對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)、節(jié)本增效具有重要意義。2018年在遼寧鳳城、海城同時(shí)進(jìn)行不同類型種衣劑對(duì)玉米田地下害蟲及莖腐病的防治效果研究，結(jié)果表明，用29%噻蟲·咯·霜靈FS 1.16 g/kg 處理種子既能有效防治玉米地下害蟲，又能控制莖腐病的發(fā)生，對(duì)地下害蟲的平均防效可達(dá)60%以上，單項(xiàng)技術(shù)就可實(shí)現(xiàn)增加純收入671.04 元/hm2，起到一藥多效的效果，有效降低農(nóng)藥施入量，成為玉米種衣劑的理想選擇［11］。

2 模式應(yīng)用效果

在核心技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，集成單項(xiàng)技術(shù)形成技術(shù)模式是實(shí)現(xiàn)遼東地區(qū)玉米密植高產(chǎn)高效的有效途徑。2018—2019年，在遼東玉米主產(chǎn)區(qū)鳳城地區(qū)進(jìn)行技術(shù)集成與模式構(gòu)建驗(yàn)證。選用耐密品種與免耕措施相配合，以此提高品種抗倒伏能力，減少因倒伏帶來的產(chǎn)量損失；采用緩釋肥播種時(shí)一次性基施，延長(zhǎng)肥效提高肥料利用率；采用高效種衣劑防治病蟲害減少農(nóng)藥使用量。以此形成遼東密植、抗倒、節(jié)本豐產(chǎn)全程機(jī)械化高效栽培模式，2018—2019年核心示范區(qū)收到良好的應(yīng)用效果。

2.1 鳳城白旗栽培模式應(yīng)用

2018—2019年在遼寧鳳城白旗進(jìn)行模式驗(yàn)證，核心技術(shù)為耐密品種+免耕平作+矮化處理+高效種衣劑防治+緩施肥一次性基施+機(jī)械收穗。2018—2019年玉米增產(chǎn)幅度在16.5%～33.3%，玉米穩(wěn)產(chǎn)性顯著提高。模式應(yīng)用機(jī)械化程度大幅度提高，有效減少了勞動(dòng)力投入，每公頃節(jié)約人工成本1 800 元以上。

2.2 鳳城寶山栽培模式應(yīng)用

2019年在遼寧鳳城寶山進(jìn)行模式驗(yàn)證，核心技術(shù)為耐密品種+增密15 000 株/hm2（較農(nóng)戶模式）+平作+玉米螟與黏蟲聯(lián)合飛防+緩施肥一次性基施+二銨啟動(dòng)肥+化控防倒+子粒直收。選用丹玉530、丹玉508、宏碩899等品種，平作等行距種植，種植密度64 100株/hm2，保苗60 000 株/hm2以上，緩釋肥600～750 kg/hm2+150 kg/hm2二銨作口肥一次性施入，6月中旬采用康寬殺蟲劑（20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑）進(jìn)行玉米螟與粘蟲聯(lián)合防治，10月中旬子粒直收。對(duì)照農(nóng)戶模式種植密度37 500 株/hm2，基肥+追肥模式，基肥施復(fù)合肥450 kg/hm2，追施尿素187.5 kg/hm2。示范田收獲時(shí)子粒含水量在25%～28%，平均產(chǎn)量達(dá)11 827.5 kg/hm2，較對(duì)照田增產(chǎn)15.9%，氮肥偏生產(chǎn)力［12］提高27.1%，每公頃節(jié)約成本2 700 元以上。

3 小結(jié)與討論

合理密植是國內(nèi)外玉米增產(chǎn)增效的重要途徑。遼東地區(qū)降雨量大、光資源有限，玉米種植以稀植大穗為主，單株產(chǎn)量高，但由于種植密度低，群體產(chǎn)量偏低。本模式選擇耐密型玉米品種，每公頃較生產(chǎn)水平提高種植密度7 500～15 000 株。同時(shí)，以免耕和化控措施作為抗倒技術(shù)，通過增密抗倒來構(gòu)建高產(chǎn)群體，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量提高。本模式中，免耕能夠降低玉米株高、穗位高，降低了玉米重心，同時(shí)促進(jìn)地上部節(jié)根發(fā)育，提高了玉米抗倒伏能力，在東北玉米生產(chǎn)中已有廣泛應(yīng)用［13，14］。但免耕技術(shù)對(duì)播種機(jī)械要求較高，特別是秸稈覆蓋量較大的地塊也會(huì)影響出苗質(zhì)量，在今后的研究中，應(yīng)以秸稈覆蓋還田技術(shù)相配套，加強(qiáng)模式構(gòu)建。

遼東地區(qū)降雨量大，土壤淋溶作用強(qiáng)，養(yǎng)分流失嚴(yán)重。生產(chǎn)中存在兩大不合理施肥方式，一是普通復(fù)合肥“一炮轟”，造成玉米前期徒長(zhǎng)、后期脫肥；二是追肥量過大，肥料利用率低［15］。選用高氮、高鉀的緩釋肥，配施二銨作為啟動(dòng)肥播種時(shí)施入，既可滿足苗期玉米對(duì)氮素的需求，又可避免生長(zhǎng)前期低溫對(duì)磷吸收的限制，同時(shí)緩釋肥滿足了玉米生育后期對(duì)氮素的需求，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)肥減氮、節(jié)本高效。

遼東地區(qū)陰雨多濕，地下害蟲病嚴(yán)重，影響玉米出苗質(zhì)量，此外莖腐病等病害發(fā)生頻率高影響玉米質(zhì)量。本研究采用高效種衣劑（29%噻蟲·咯·霜靈FS）進(jìn)行病蟲害聯(lián)防，既能有效防治地下害蟲，又能控制莖腐病的發(fā)生，單項(xiàng)技術(shù)就可實(shí)現(xiàn)增加純收入671.04 元/hm2，起到一藥多效的效果，達(dá)到病蟲害高效防治，最終實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

密植、機(jī)械化是現(xiàn)代玉米生產(chǎn)兩大核心技術(shù)。玉米子粒直收能減少勞動(dòng)投入、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本，而且還會(huì)減輕儲(chǔ)存過程中的子粒霉?fàn)€和損失［16］，是玉米機(jī)械收獲發(fā)展的主要方向。遼東玉米機(jī)械化粒收存在障礙，一是稀植品種植株高大、莖稈粗壯，喂入量過大易造成機(jī)械故障；二是收獲時(shí)子粒含水率高，子粒破損率大，造成收獲質(zhì)量降低；三是倒伏多發(fā)，損失率提高，影響機(jī)械收獲。本研究通過篩選耐密性強(qiáng)、生理成熟后子粒脫水快、抗病性強(qiáng)等宜機(jī)收品種，實(shí)現(xiàn)機(jī)械粒收。

本研究形成的遼東密植、抗倒、節(jié)本豐產(chǎn)全程機(jī)械化高效栽培模式，以品種、栽培技術(shù)、病蟲害防治、耕作措施管理為核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了玉米產(chǎn)量與氮肥利用率協(xié)同提高、病蟲害損失率降低、機(jī)械化程度提高的目標(biāo)，該模式的應(yīng)用起到良好的示范推廣效果，為遼東地區(qū)玉米增產(chǎn)增效、綠色節(jié)本生產(chǎn)提供了有力支撐。