玉米種植現(xiàn)狀及策略分析

王燕培 王應(yīng)成 唐震超 馬曉江 田漢中 陳魏濤 馮勝利 韓俊偉

摘要 為科學(xué)指導(dǎo)玉米種植與栽培管理，實(shí)現(xiàn)玉米產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，本文基于K地區(qū)生產(chǎn)實(shí)踐，分析了玉米在生產(chǎn)中可能需要在耕地質(zhì)量、優(yōu)質(zhì)品種、農(nóng)業(yè)資源利用率以及病蟲(chóng)草害防治等方面進(jìn)一步提升。并提出引入優(yōu)質(zhì)品種，合理作物布局，配合合理密植，科學(xué)肥水管理，以及綜合的病蟲(chóng)草害防治等措施，以實(shí)現(xiàn)該地區(qū)作物生產(chǎn)一年兩熟或多熟制度。

關(guān)鍵詞 玉米種植；農(nóng)業(yè)資源；作物布局；栽培管理

中圖分類號(hào) S513；F326.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A ?文章編號(hào) 1007-7731（2024）07-0006-04

Current situation and strategy analysis of corn cultivation

WANG Yanpei? ? WANG Yingcheng? ? TANG Zhenchao? ? MA Xiaojiang? ? TIAN Hanzhong? ?CHEN Weitao? ? FENG Shengli? ? HAN Junwei

（Agricultural Science Research Institute of the Second Division of Xinjiang Production and Terms of?Resource Endowment， Tiemenguan 841005， China）

Abstract In order to scientifically guide corn planting and cultivation management， to achieve high-quality development of the corn industry， this article was based on the production practice in K region， analyzes that corn may need to be furyther improved in terms of farmland quality， high-quality varieties， agricultural resource utilization rate， and pest control in corn production， and proposed methods such as introducing high-quality varieties， reasonable crop layout， cooperating with reasonable dense planting， scientific fertilizer and water management， and comprehensive pest control measures to achieve a double or multiple cropping system for crop production in the region.

Keywords corn cultivation; agricultural resources; crop layout; cultivation management

K地區(qū)位于中國(guó)西北部塔克拉瑪干沙漠邊緣，擁有豐富的光照資源，晝夜溫差較大，屬于干旱少雨氣候，為林果業(yè)等農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展創(chuàng)造了良好的生產(chǎn)條件，是糧食主產(chǎn)區(qū)之一。該地區(qū)玉米種植面積較大，約占該地區(qū)糧食作物種植面積的15%，玉米平均產(chǎn)量約13.51 t/hm2。本文對(duì)K地區(qū)玉米生產(chǎn)中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)分析，并提出解決方法與相關(guān)措施，為玉米科學(xué)種植與栽培管理提供參考。

1 玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

1.1 耕地質(zhì)量方面

耕地質(zhì)量是保障糧食生產(chǎn)的根本，耕地質(zhì)量下降會(huì)影響土壤的生產(chǎn)力，進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。根據(jù)影響因子的驅(qū)動(dòng)力可將影響耕地質(zhì)量的因素分為生產(chǎn)因素和自然因素。

1.1.1 生產(chǎn)因素? 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，部分地區(qū)可能因過(guò)度追求糧食產(chǎn)量而忽視對(duì)耕地質(zhì)量的保護(hù)。單一的種植模式、不合理的化肥農(nóng)藥施用以及氣象災(zāi)害等均可對(duì)土壤質(zhì)量和肥力有所損害，致使耕地生產(chǎn)力下降。研究表明，長(zhǎng)期施用無(wú)機(jī)肥料或化學(xué)施肥不平衡，可能會(huì)導(dǎo)致土壤酸化和養(yǎng)分枯竭；而采取無(wú)機(jī)肥與有機(jī)肥合理配施方式，可有效增加土壤養(yǎng)分，改善土壤物理性質(zhì)，緩解土壤酸化進(jìn)程[1-2]。生產(chǎn)實(shí)踐中，不良施肥方法可能會(huì)加劇氣候變化對(duì)作物生產(chǎn)的不利影響。

研究區(qū)部分耕地的鹽堿含量較高，不適宜的耕作與栽培管理方式，長(zhǎng)期使用地膜和滴灌等，導(dǎo)致該地區(qū)部分耕地的表層鹽分含量持續(xù)增加，適宜鹽堿土壤中種植的作物種類較少，產(chǎn)量和品質(zhì)不高，為作物種植帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。經(jīng)檢測(cè)，該地區(qū)新開(kāi)墾部分土地的表層土壤鹽堿含量高于已耕種多年的耕地土壤鹽堿含量。

1.1.2 自然因素? 氣候變暖在一定程度上改善了作物的受熱條件，減少了冷害的發(fā)生，有利于保持作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。但氣溫升高提高了土壤溫度，進(jìn)而加速土壤中有機(jī)質(zhì)的分解，在減少土壤有機(jī)質(zhì)含量的同時(shí)，向大氣中釋放更多熱能，可能導(dǎo)致氣候變暖[3]。

1.2 品種方面

玉米在栽培過(guò)程中對(duì)溫度較為敏感，相關(guān)研究表明，平均溫度每上升1 ℃，玉米生育期縮短7 d、減產(chǎn)5%～6%[4]；氣溫升高2 ℃，玉米減產(chǎn)11.5%[5]。在糧食主產(chǎn)區(qū)，若持續(xù)出現(xiàn)超出30 ℃的極端溫度，氣溫每升高0.1 ℃，旱災(zāi)受災(zāi)面積增加7.2×105 hm2，降水量每增加1 mm，旱災(zāi)受災(zāi)面積減少2.6×105 hm2 [6-7]。增溫導(dǎo)致東北和華北地區(qū)重度干旱，使玉米較上年減產(chǎn)[8]。因此，培育抗干旱、耐高溫和適應(yīng)性廣的玉米品種是玉米產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)之一。近年來(lái)，越來(lái)越多的玉米新品種通過(guò)品種審定，但其推廣種植仍需要較長(zhǎng)時(shí)間的區(qū)域試驗(yàn)。

1.3 農(nóng)業(yè)資源方面

氣象資料顯示，研究區(qū)2013—2022年≥10 ℃的積溫平均累計(jì)每年為3 715 ℃。該地區(qū)的糧食作物或經(jīng)濟(jì)作物多為一年一熟制，玉米一般在4月中下旬至5月上旬播種，9月下旬至10月上旬收獲，收獲后土地處于閑置狀態(tài)，造成部分光熱資源被浪費(fèi)。若后茬種植小麥，冬小麥于9月下旬至10上中旬播種，次年6月下旬至7月上旬收獲，與該地區(qū)玉米播期存在重合，可能造成小麥后茬作物無(wú)法正常成熟，造成部分的光熱資源浪費(fèi)。

近年來(lái)，早春出現(xiàn)倒春寒現(xiàn)象較為頻繁，低溫造成已完成花芽分化的果樹(shù)、蔬菜和花卉等發(fā)生凍害；5月初冰雹的出現(xiàn)可能導(dǎo)致即將開(kāi)花的果樹(shù)、剛出苗的棉花及玉米受到損害，在一定程度上導(dǎo)致其產(chǎn)量和品質(zhì)降低。

1.4 病蟲(chóng)害防治方面

在研究區(qū)開(kāi)展科技服務(wù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，部分生產(chǎn)者對(duì)作物病蟲(chóng)草害的防治意識(shí)有待增強(qiáng)，對(duì)新知識(shí)的吸收與利用程度有待提高。在病蟲(chóng)害防治方面多采用化學(xué)防治方法，生物及物理防治方法運(yùn)用力度有待加大，長(zhǎng)期使用化學(xué)農(nóng)藥可能造成的農(nóng)業(yè)面源污染，不利于發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)。

2 解決方法與措施探析

針對(duì)該地區(qū)玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)踐生產(chǎn)及科學(xué)的栽培管理技術(shù)，提出相關(guān)解決方法與措施。

2.1 培肥地力

良好的土壤質(zhì)地是作物獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)。生產(chǎn)實(shí)踐中，改良土壤的方法有作物秸稈還田、綠肥翻壓、施用生物菌肥以及改變種植模式與耕作方式等。據(jù)相關(guān)研究，深耕或旋耕結(jié)合秸稈還田均可明顯提升土壤胡敏酸與富里酸比值，提高總有機(jī)碳及多數(shù)組分碳含量，進(jìn)而提高土壤養(yǎng)分含量，且深耕配合秸稈還田的土壤質(zhì)量提升效果優(yōu)于旋耕配合秸稈還田[9]；玉米與綠肥間作在減氮施肥條件下可提高玉米穗粒數(shù)和千粒重[10]；多年翻壓綠肥后可使化肥減量15%～30%，玉米產(chǎn)量提高14.8%[11]；稻田翻壓綠肥后，土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒總量增加38.20%～82.47%，容重降低5.37%～10.74%，有機(jī)質(zhì)含量增加1.14%～4.07%，0～10 cm土壤全鹽含量降低9.76%～24.39%[12]；連續(xù)4年大豆—玉米輪作種植模式下，2年免耕玉米均實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)，增產(chǎn)率分別為0.88%和9.50%[13]；免耕條件下，2年玉米—大豆輪作的玉米產(chǎn)量顯著高于3年玉米—玉米—大豆輪作、3年玉米—玉米—玉米連作，分別增產(chǎn)15.8%、11.3%[14]；平作覆膜、平作秸稈覆蓋、壟作秸稈覆蓋和壟作覆膜4種覆蓋模式對(duì)玉米的產(chǎn)量均有明顯影響，其中，壟作覆膜效果最好（較平作無(wú)覆膜增產(chǎn)29.75%），其次為平作覆膜（較平作無(wú)覆膜增產(chǎn)25.71%）[15]。

2.2 適當(dāng)開(kāi)墾土地

為保證糧田數(shù)量和質(zhì)量，在必要的情況下，可適當(dāng)開(kāi)墾土地。在人力、財(cái)力和物力允許的條件下，鼓勵(lì)開(kāi)墾鹽堿地，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮a(chǎn)糧食、蔬菜等的良田。

2.3 培育優(yōu)質(zhì)新品種

氣溫升高是限制作物生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素之一。部分品種結(jié)合現(xiàn)行的栽培管理措施，在應(yīng)對(duì)高溫、干旱和倒春寒等極端氣候時(shí)無(wú)法完全發(fā)揮其最大潛力。因此，要加大科研力度，通過(guò)分子標(biāo)記育種等科技手段培育出抗逆性強(qiáng)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米新品種。

2.4 提高農(nóng)業(yè)資源利用率

根據(jù)不同作物不同生育期對(duì)光熱水肥等的需求進(jìn)行合理搭配與復(fù)合種植，以提高對(duì)土地的利用效率，減少光熱水肥等農(nóng)業(yè)資源的浪費(fèi)。現(xiàn)有的復(fù)種方法有平播復(fù)播、移栽復(fù)種、再生復(fù)種及套作復(fù)種。

研究區(qū)目前的栽培模式為單作一年一熟，造成當(dāng)?shù)赝恋丶肮鉄崴实荣Y源在一定程度上存在浪費(fèi)。為提高時(shí)空及農(nóng)業(yè)資源的利用率，需要了解該地區(qū)作物的種植布局及全生育期對(duì)光熱水肥等環(huán)境條件的需求，對(duì)不同作物進(jìn)行合理搭配，實(shí)現(xiàn)一年兩熟或多熟種植。

基于該地區(qū)氣候條件及機(jī)械化生產(chǎn)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)對(duì)復(fù)種的后茬作物進(jìn)行育苗移栽可實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)豐收。相關(guān)研究表明，玉米育苗移栽可提前生育進(jìn)程[16]，延長(zhǎng)生育期[17-18]，降低株高、莖粗[19]與穗位高度[20]，通過(guò)調(diào)節(jié)產(chǎn)量構(gòu)成要素增加穗長(zhǎng)與穗粗，減小禿尖[19]，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效[20-22]，但須確保適宜的移栽時(shí)期[23]與苗齡[24]。

2.5 加強(qiáng)田間管理

首先，改變當(dāng)?shù)赜衩自械牟シN時(shí)間，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際適當(dāng)提前或延遲播種，以避開(kāi)苗期低溫以及抽雄散粉時(shí)的高溫天氣。其次，重視對(duì)微量元素的運(yùn)用，尤其是Zn、Cu等微量元素施用能夠增強(qiáng)花柱、花藥的活力，延長(zhǎng)花粉壽命，提高作物抗高溫、干旱能力[25]，進(jìn)而提高玉米結(jié)實(shí)率；在大喇叭口期葉面噴施微量元素肥料可增強(qiáng)玉米的耐熱性[26-27]。最后，玉米與綠肥間作可減少田間水分蒸發(fā)；田間灌水后也可保持田間濕度以緩解高溫對(duì)花粉及花絲的損傷。

2.6 防治病蟲(chóng)草害

加強(qiáng)對(duì)農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)科技培訓(xùn)，普及科技知識(shí)、傳授先進(jìn)的田間管理技術(shù)，培養(yǎng)其堅(jiān)持預(yù)防為主，生物防治、物理防治與化學(xué)防治等相結(jié)合的病蟲(chóng)草害綜合防控意識(shí)[28]。科學(xué)管理農(nóng)田，多選用綠色藥肥，嚴(yán)格控制施用量，做到有機(jī)與無(wú)機(jī)相結(jié)合，減少藥肥殘留量，為當(dāng)?shù)鼐G色農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

3 結(jié)語(yǔ)

玉米作為該地區(qū)主要的糧食作物之一，在生產(chǎn)實(shí)踐中可能存在耕地質(zhì)量、優(yōu)質(zhì)品種、農(nóng)業(yè)資源利用率以及病蟲(chóng)草害防治等方面的問(wèn)題。基于該地區(qū)的氣候、土壤以及水利條件等，提出了通過(guò)科學(xué)合理的作物結(jié)構(gòu)布局，根據(jù)不同區(qū)域氣候條件引入適宜的作物品種，做好不同作物茬口銜接，同時(shí)配合合理密植、科學(xué)肥水管理以及綜合的病蟲(chóng)草害防控措施等，以突破該地區(qū)原有的一年一熟制，實(shí)現(xiàn)一年兩熟或多熟制度。以調(diào)優(yōu)品種、提高品質(zhì)、良種良法、適區(qū)種植和增加效益為目標(biāo)，深度了解玉米的生長(zhǎng)發(fā)育特性以及對(duì)水肥氣熱的需求，配以適宜的生長(zhǎng)條件，進(jìn)一步挖掘其增產(chǎn)潛力，不斷探尋新的栽培管理方法，為玉米科學(xué)種植與栽培管理提供參考。

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（責(zé)編：李 媛）

基金項(xiàng)目 師市科技合作計(jì)劃項(xiàng)目（2023GG1205）。

作者簡(jiǎn)介 王燕培（1987—），女，河南滑縣人，碩士，助理研究員，從事作物育種及栽培研究。

通信作者 韓俊偉（1975—），男，河南鄢陵人，高級(jí)農(nóng)藝師，從事作物育種及栽培研究。