玉米高產田間種植技術實際應用過程中的科學探討

摘 要：為解決增加玉米農業產量的問題，本文就優質品種選育與精準施肥管理、科學施肥與合理密植、精細化管理與資源合理利用、有機肥料與生物防治、現代信息技術與智能農機設備五個方面進行研究，以我國河北、湖北等多個省份的農民或玉米種植機構為例，詳細分析玉米高產田間種植技術的實際應用。

關鍵詞：玉米；品種選育；科學施肥

2022年我國的玉米總產量達到2.59億噸，位居世界第二，而之所以能取得這樣的產量，我國的玉米高產田間種植技術是其中的重點，這是一種針對玉米種植的先進農業技術，旨在通過科學化管理和現代化方法，提高玉米的產量和品質。這種技術綜合運用了優質品種選育、精準施肥、合理密植、病蟲害綜合防控、智能化農機設備等手段，以優化生長環境、節約資源、保護生態環境為目標，從而達到增加產量、提高玉米品質、提高農業效率和實現可持續發展的目的。

1 優質品種選育與精準施肥管理

1.1優質品種選育

優質品種選育能夠有效提高玉米的產量，改善玉米的品質，通過選育出耐逆性強、抗病蟲害、生長周期短、產量高且品質的優質玉米品種，可以顯著提高農作物的產量和經濟效益。在優質品種選育中，首先要進行廣泛的品種資源調查和收集，收集來自不同地區的不同類型玉米種質資源，包括地方品種、野生種等。接著，通過對這些資源進行篩選和鑒定，選取具有高產、耐逆性強、優質特點的親本材料。隨后，利用傳統雜交育種或現代生物技術手段，進行親本間的雜交，得到F1代。F1代往往具有較高的雜種優勢，表現為產量高于親本，這是雜交育種的重要特點。然后，通過對F1代的再選和后代的連續選擇，最終選出一系列性狀優異、穩定遺傳的優質玉米品種。例如我國農業部向全國主推的兩大優質玉米品種之一，屬于熟玉米雜交種的鄭單958就是優質品種選育的產物，它具有許多顯著特點，比如適應能力強、早熟、高產。鄭單958是我國種植面積最大的玉米，全國種植約五億畝，它幾乎在我國絕大多數地區都可以種植。鄭單958的出籽率達90%左右，春天播種僅需105天即可收獲，夏天播種僅需96天，占據我國玉米產出中的一大部分。再比如我國農業部向全國主推的兩大優質玉米品種中的另一種，即鐵嶺先鋒種子研究有限公司選育的先玉355，它在我國的種植面積僅次于鄭單958，在遼寧、新疆等20多個省份都有種植[1]。

1.2精準施肥管理

在農田種植過程中，精準施肥管理根據土壤質量、植物需求和環境條件等因素，科學準確地施用適量的肥料，以最大程度地提高作物產量和品質，同時盡量減少肥料的浪費和對于環境的污染。首先，精準施肥管理需要進行土壤檢測和植物營養診斷。這個過程可以借助現代化的農業技術和實驗室分析手段來實現，需要確保施肥的準確性和科學性。接著，根據土壤檢測和植物營養診斷的結果，科學制定施肥方案。同時，還需要考慮其他微量元素和有機肥料的使用，以確保作物在各個生長階段都能獲得充足的養分供應。在我國河北省的玉米種植中，農民往往采用傳統的施肥方式，將肥料均勻撒在田地上。由于缺乏精準的施肥管理，肥料的利用率不高，同時還會造成土壤污染。而近年來，河北省的一些農業合作社開始采用精準施肥管理技術。這些合作社首先對田地進行土壤檢測，確定土壤中各種養分的含量和pH值。然后，根據玉米的生長階段和養分需求，精確測算每個地塊應該施用的氮、磷、鉀等肥料量，并結合有機肥料的使用，制定了個性化的施肥方案。根據合作社的調查數據，采用精準施肥管理技術后，合作社玉米產量平均增加了15%以上。之前一塊田地的玉米產量約為每畝400kg，而在精準施肥管理的應用下，同一塊田地的產量達到了每畝460kg，產量顯著提高，且玉米的籽粒變得更加飽滿、顆粒均勻，外觀更鮮亮，口感更好。同時，因為施肥更加精確，減少了肥料的浪費，節約了種植的成本。

2 科學施肥與合理密植

2.1科學施肥

科學施肥通過合理施用肥料，確保作物在生長過程中得到充足的營養，從而實現優質高產。在我國，有許多農民和農業專家采用科學施肥來提高玉米產量和品質。以湖北省的玉米高產種植為例，在過去，當地農民使用傳統的施肥方法，產量和品質一直沒有變化。然而，在當地農業技術推廣站推廣的玉米高產田間種植技術后，他們決定嘗試科學施肥。種植前首先進行了土壤檢測，他們委托專業機構對土壤進行分析，發現土壤的各項養分含量較低，而pH值中性偏酸，在6.0～7.0之間，他們經過考慮后決定施用化學肥。根據土壤檢測結果，他們適量施用有機肥，氮、磷、鉀等化肥，其中氮肥在苗期施用較多，以促進植株生長；磷肥和鉀肥在抽穗期施用較多，有利于籽粒的形成和充實。他們還嘗試使用秸稈覆蓋和有機肥料覆蓋的方法，不僅能減少水分蒸發和土壤侵蝕，還能逐步釋放養分，延長肥料的供應時間。通過科學施肥方法的應用，當地的玉米產量和品質取得了明顯提高。在前幾年的傳統施肥方式下，他們的玉米產量約為每畝500kg，而在應用科學施肥方法后，玉米產量顯著增加，達到每畝700kg以上，產量提升了40%以上。同時，玉米的籽粒充實度更高，顆粒飽滿，品質得到了市場的一致好評[2]。

2.2合理密植

合理密植是指根據玉米品種和生長條件，合理安排植株間距，使植株之間的距離適中，從而充分利用土地資源，最大限度地增加產量。在我國，湖北省武漢市黃陂區的玉米種植是一個典型的案例。在該地區，農業科技人員采用了合理密植技術，以提高玉米的產量和品質。過去該地區傳統的玉米種植方式為一株玉米植株距離下一株植株50cm，而在采用合理密植技術后，植株之間的距離減少到30cm，從而增加了植株密度。通過合理密植，更多的植株被種植在同一塊土地上，土壤養分和水分的利用更加高效。其次，植株之間較近的距離有助于形成較為封閉的植被群，減少了雜草的生長，有效減少了雜草與玉米之間的競爭，保證了玉米植株的健康生長。與傳統種植方式對比，在使用合理密植技術的玉米田地中，每畝產量平均提高了10%以上，而且由于植株生長較為均勻，玉米的品質也得到了明顯提升。與此同時，由于密植減少了雜草的生長，農民節省了約20%的除草成本。

3 精細化管理與資源合理利用

3.1精細化管理

精細化管理是指在農業生產過程中，通過科學技術手段和現代化管理方法，對農作物的生長環境、施肥、灌溉、病蟲害防控等進行精確、細致、個性化的管理。在精細化管理中，首先要對土壤進行測試，了解土壤的養分含量和pH值等情況。根據測試結果，精確控制施肥量和類型，通過現代化的氣象監測設備，實時監測溫度、濕度、光照等環境因素，利用土壤水分傳感器等技術，對土壤水分進行監測和調控，實現精準灌溉，采用現代生物技術和無人機等技術，實施精準噴灑農藥，有針對性地控制病蟲害。在我國，精細化管理在玉米高產田間種植技術中得到廣泛應用。以河北省為例，該省是我國重要的玉米種植區之一。在試驗區，農民采用了土壤測試與施肥調控技術，根據土壤養分含量為玉米科學施肥，同時利用氣象監測設備對生長環境進行實時監測，調整灌溉和通風等措施。在病蟲害綜合防控方面，利用無人機對玉米田進行巡查，并精準噴灑農藥，減少農藥的使用量。試驗結果顯示，與傳統種植方式相比，采用精細化管理技術的玉米產量由每畝500kg提高至每畝600kg，而農藥使用量減少了約四分之一，水資源利用效率提高了20%。同時，玉米的品質也得到了顯著改善，均勻度更高，口感更佳，使得農民獲得了更好的經濟效益[3]。

3.2資源合理利用

資源合理利用是指在玉米高產田間種植技術的應用過程中，科學有效地利用土地、水資源、肥料和勞動力等資源，以降低成本，提高產量和效益，同時減少對環境的影響，實現農業的可持續發展。在我國，節水灌溉技術是近年來推廣應用的一項重要措施，以提高農業生產效率和資源利用效率。傳統的灌溉方式中，許多農戶采用傳統的洪灌和滴灌方式，導致水資源浪費，同時影響土壤水分均衡，不利于玉米的生長。而采用節水灌溉技術，如微噴灌，可以將水直接輸送到植株根區，減少水分蒸發和流失，最大限度地利用水資源。據我國農業部發布的數據顯示，使用滴灌技術相比傳統灌溉方式，每畝節水可達30%以上。在玉米種植中，河北省張家口市的一家農民合作社引入滴灌技術。在這個合作社，農民采用滴灌技術灌溉玉米田，通過精確測算土壤水分需求，合理控制灌溉量，取得了顯著的成效。通過應用滴灌技術，該農民合作社的玉米產量得到大幅提高，平均畝產增加了15%以上。

4 有機肥料與生物防治

4.1有機肥料

有機肥料是一種來源于植物、動物等有機物的天然肥料，可以提供植物所需的多種營養元素，同時改善土壤結構和增加土壤的肥力。相比化學肥料，有機肥料具有環保、持久、改良土壤等優勢，近年來在我國農業生產中得到廣泛應用。有機肥料主要來自農業廢棄物、城市生活垃圾、農作物秸稈、畜禽養殖糞便等，經過堆肥或腐熟處理后得到。其主要成分包括有機質及多種微量元素（如N、P、K等）。有機肥料富含有機質，可以改善土壤結構，增強土壤保水保肥能力，提高土壤的通氣性和持水性，有助于提高土壤的肥力和生物活性。同時，有機肥料中含有豐富的微生物和有機物質，有助于提高植物對養分的吸收利用效率，促進植物生長，增加產量和品質。有機肥料可以直接施用于種植區域，也可以與化學肥料混合使用，實現養分的全面供應。有機肥料的應用可以減少對化學肥料的依賴，降低農業生產過程中的化學污染，有助于保護土壤和水資源，減少溫室氣體排放。在我國江蘇省徐州市，玉米種植合作社實施了有機肥料的推廣應用項目。該合作社采用農作物秸稈、畜禽養殖糞便等廢棄物資源，進行堆肥處理，制成有機肥料，在使用有機肥料后，玉米的平均畝產量從傳統施用化學肥料的350kg提高到500kg，產量增加了近一半。同時，由于使用了有機肥料，該地區土壤的有機質含量逐年增加，土壤結構得到改良，土壤肥力不斷提升[4]。

4.2生物防治

生物防治是通過利用自然界中的天敵、病原體等生物因子，控制和減輕農作物的病蟲害，從而減少對化學農藥的依賴，保護生態環境，提高農業生產的效率和品質。其原理是利用一種或多種天敵或有益生物，以捕食、寄生、寄主病原體感染等方式，對農作物病蟲害進行有效的控制。它可以調節農作物病蟲害的種群密度，從而降低病蟲害對農作物的危害程度，實現農業生產的可持續發展。在湖南省岳陽市，農民合作社采用了生物防治技術來控制玉米田的害蟲——玉米螟。合作社選擇了一種寄生蜂——小黑蜂，它是玉米螟的天敵。小黑蜂能夠寄生在玉米螟的卵上，從而阻止螟蟲幼蟲孵化，從源頭控制害蟲種群。通過引入小黑蜂，在僅僅一年的時間后，玉米螟幾乎被徹底清除。

5 現代信息技術與智能農機設備

5.1現代信息技術

現代信息技術包括物聯網、人工智能、大數據分析等，這些技術的應用使得農業生產更加智能化、高效化和精準化。在山東省的玉米種植基地，農民采用了現代信息技術來提高玉米的生產效率和產量。通過智慧農業的應用，他們實現了精準播種、智能噴灌和施肥，并運用大數據分析來優化農業生產決策。與傳統種植相比，他們的玉米產量提高了15%，而化肥的使用量減少了10%，水資源的利用效率也提高了20%。同時，農民的勞動強度明顯降低，實現了從勞動密集型向技術密集型的轉變。通過利用物聯網（IoT）技術，農民可以通過手機或電腦隨時獲取實時的田間數據。通過利用人工智能（AI）技術，AI能夠自動識別作物病蟲害和營養缺失等問題，及時發出預警，并提供相應的解決方案。

5.2智能農機設備

智能農機設備應用現代信息技術、物聯網技術、人工智能等高科技手段，在農業生產過程中實現自動化、智能化的農機設備。這些設備可以有效提高農業生產效率，節省勞動力成本，減少資源浪費。近年來，我國農業科技不斷進步，智能農機設備的應用逐漸普及。2021年5月12日，甘肅省首家玉米無人化農場開始運作，他們集成了多種無人化技術用于玉米田間種植。無人化農場具有先進的導航系統、傳感器和人工智能技術，可以實現精準播種、智能施肥和自動駕駛等功能。智能播種可以自動調整播種深度和間距，確保種子的合理布局，減少種子的浪費。據統計，與傳統播種相比，種子的使用量減少了20%，每畝節約種子成本約200元。智能播種配備了土壤養分檢測傳感器，能夠實時檢測土壤中的養分含量。通過智能算法分析，確定合理的施肥方案，有效利用化肥，減少施肥過量的情況。而且傳統玉米播種需要大量人工，每畝土地需要投入8～10h。而引入智能播種機器人后，每畝土地只需2～3h，效率提高了近70%[5]。

通過優質品種選育、精準施肥管理、合理密植等技術的運用，我們實現了玉米產量和品質的顯著提升。這不僅提高了農民的收益和農產品供給量，而且有助于資源節約和環境保護。然而，我們還需要進一步加強技術推廣和培訓，確保廣大農民能有效掌握并應用這些高產種植技術，推動我國玉米產業的持續發展，為糧食安全和農業經濟發展作出更大貢獻。

參考文獻：

[1]阿衣熱扎.四川省甘洛縣玉米高產栽培技術及抗旱措施[J].世界熱帶農業信息，2023（07）：16-17.

[2]李勝敏.植保技術在玉米高產種植中的運用分析[J].世界熱帶農業信息，2023（07）：87-88.

[3]武軍濤.玉米高產豐產優質種植技術及病蟲害防治探討[J].當代農機，2023（07）：60-61.

[4]趙亞娟.高產玉米種植技術和病蟲害防治策略[J].當代農機，2023（07）：51-52.

[5]田霓，田翼.玉米高產田間種植技術及種植管理的研究[J].河北農機，2023（10）：73-75.