肇源縣玉米“5080”通透密植水肥一體化生產技術應用探析

摘 要 玉米是我國重要的糧食和經濟作物，提高玉米單位面積產量對保障糧食安全意義重大。玉米“5080”通透密植水肥一體化技術是一種集寬窄行種植、密植、灌溉施肥、機械化操作于一體的綜合配套技術。為實現(xiàn)玉米增產增效、促進區(qū)域糧食生產和農民增收，以黑龍江省肇源縣為例，介紹該技術的主要內涵和關鍵環(huán)節(jié)，闡述該技術的增產機理，總結大面積示范應用效果。

關鍵詞 玉米種植；“5080”通透密植水肥一體化技術；黑龍江省肇源縣

中圖分類號：S513 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.037

肇源縣位于黑龍江省西南部、松嫩平原腹地，總面積4 119.5 km2。該縣屬中溫帶大陸性季風氣候，熱量資源較為豐富，適宜玉米生長。2023年，肇源縣玉米種植面積達到4萬hm2，總產量超過37萬t，是黑龍江省重要的商品糧基地縣[1]。然而，受種植方式粗放等因素影響，肇源縣玉米單位面積產量與先進產區(qū)還有一定差距。開展肇源縣玉米“5080”通透密植水肥一體化生產技術研究，對指導當?shù)赜衩咨a具有重要意義，對促進區(qū)域農業(yè)高質量發(fā)展、助力國家糧食安全也有積極作用。

1 基本情況

1.1 自然環(huán)境概況

肇源縣位于黑龍江省西南部，地處東經123°47′～125°45′、北緯45°23′～45°59′。該縣屬中溫帶大陸性季風氣候，四季分明，全年平均氣溫4 ℃，大于等于10 ℃活動積溫在2 500 ℃以上，無霜期150 d，年降水量418 mm，年日照時間1 423.1 h。全縣土地總面積4 119.5 km2，其中耕地面積53.3萬hm2，人均耕地面積0.76 hm2。土壤以黑土、草甸土為主，土層深厚，質地肥沃，適宜玉米生長。然而，肇源縣局部地區(qū)土壤鹽堿化現(xiàn)象較為嚴重，一定程度上影響了玉米增產潛力的發(fā)揮。

1.2 玉米生產概況

玉米是肇源縣第一大農作物，在全縣農業(yè)生產中占據(jù)重要地位。2023年，全縣玉米播種面積4.00萬hm2，占糧食作物播種面積的61.50%，其中商品玉米種植面積超過3.33萬hm2。2023年，肇源縣玉米單位面積產量619.50 kg，總產量達到37.17萬t，較2022年增長3.20%。玉米品種以南天玉系列、先玉系列等高產品系的品種為主，種植區(qū)域主要分布于肇源鎮(zhèn)、茂興鄉(xiāng)等10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。近年來，隨著國家農業(yè)供給側結構性改革的深入推進，肇源縣大力發(fā)展綠色高質高效農業(yè)，玉米產業(yè)成為全縣農業(yè)增效、農民增收的重要抓手。然而，當前肇源縣玉米生產中仍存在種植方式粗放、耕種收機械化程度不高、新品種和新技術推廣應用滯后等問題，綜合生產能力與先進產區(qū)相比還有較大差距，玉米增產潛力仍有待進一步挖掘。

2 玉米“5080”通透密植水肥一體化技術

2.1 技術內涵

玉米“5080”通透密植水肥一體化技術是指采用80 cm寬行、50 cm窄行種植模式，通過增加種植密度實現(xiàn)減密增產；同時配套精量施肥、水肥一體化、機械化作業(yè)等關鍵措施，構建起的一套集成配套的玉米高產高效種植技術體系。該技術以改善群體通風透光條件為核心，通過合理密植增加玉米單位面積有效穗數(shù)，并借助水肥一體化裝置根據(jù)玉米生育進程進行精準灌溉施肥，在促進玉米個體生長發(fā)育的同時，顯著提高群體產量和資源利用效率[2]。此外，配套適宜的機械化裝備，可實現(xiàn)玉米生產全程機械化作業(yè)，降低勞動強度，提高玉米生產效率和效益。

2.2 主要環(huán)節(jié)

2.2.1 種植模式

在肇源縣推廣應用玉米“5080”通透密植水肥一體化技術時，要充分考慮當?shù)氐臍夂颉⑼寥馈⒎N植品種等因素，因地制宜確定適宜的種植模式。一般采用寬行80 cm、窄行50 cm、株距25 cm的種植模式，平均每667 m2種植密度在4 500株左右。在選擇品種時，要以南天玉系列、先玉系列等當?shù)赝扑]的高產熟群品系（種）為主，并根據(jù)品種的熟性、植株大小、抗倒伏性能等特點合理搭配。播種要選擇在晝夜溫差較小、土壤墑情適宜的時期進行，一般在4月下旬至5月上旬進行播種，要做到適時早播、全苗齊苗。播種深度控制在3～4 cm，覆土厚度2～3 cm，以利于玉米快速出苗[3]。同時，根據(jù)土壤墑情、品種熟性等因素適當調整種植密度，如土壤偏旱或種植籽粒水分含量要求高的晚熟品種，可適當降低種植密度，但每667 m2最低不得少于4 000株。

2.2.2 灌溉施肥

肇源縣玉米“5080”通透密植水肥一體化技術的灌溉施肥環(huán)節(jié)，主要通過水肥一體化系統(tǒng)，根據(jù)玉米不同生育時期的需水需肥規(guī)律，結合土壤墑情和玉米長勢，進行定時定量灌溉施肥。播種時通過開溝施底肥，每667 m2施用緩釋肥15～20 kg作為基肥。玉米生育期，采用滴灌法進行灌溉，灌水時間和灌水量根據(jù)各生育時期需水特點和天氣狀況進行調控。一般苗期每7～10 d灌溉1次，每次667 m2灌水量為30～40 m3；拔節(jié)期至大喇叭口期每10～15 d灌溉1次，每次667 m2灌水量為40～50 m3；大喇叭口期至吐絲期每5～7 d灌溉1次，每次667 m2灌水量為50～60 m3。同時，灌溉時施入氮肥、磷肥、鉀肥等速效肥，起到水肥一體化的作用，肥料配比可根據(jù)土壤肥力狀況適當調整[4]。拔節(jié)期每667 m2追施尿素10～15 kg；大喇叭口期每667 m2追施尿素5～10 kg、磷酸二銨5～10 kg、硫酸鉀3～5 kg；吐絲期每667 m2追施尿素5～10 kg、磷酸二銨3～5 kg。

2.2.3 病蟲害防治

肇源縣玉米生產過程中的主要病蟲害有大斑病、絲黑穗病、玉米螟、玉米蚜等。防治上要堅持“預防為主、綜合防治”的植保方針，采取農業(yè)防治、生物防治與化學防治相結合的綠色防控技術。玉米生長初期重點做好種子包衣處理，可選用高效、低毒、低殘留的種衣劑，預防苗期病蟲害。大喇叭口期注意及時查苗查病，發(fā)現(xiàn)病株及時拔除燒毀，發(fā)現(xiàn)蟲卵及時摘除。同時，注意加強田間巡查，及時發(fā)現(xiàn)并防治玉米螟、玉米蚜等害蟲。可利用玉米螟性誘劑誘殺害蟲，并適時噴灑30%阿維·吡蟲啉懸浮劑、20%吡蚜·高氯氟懸浮劑等藥劑進行藥物防治。為預防玉米大斑病，可在玉米7～8葉期和拔節(jié)期噴施25%丙環(huán)唑乳油1 000倍液，也可在現(xiàn)蕾期和開花末期噴施56%代森錳鋅可濕性粉劑500倍液。

3 增產機理分析

3.1 合理密植提升個體生產能力

玉米“5080”通透密植水肥一體化技術采用寬窄行種植模式，通過合理搭配80 cm的寬行和50 cm的窄行，在有限的土地面積上實現(xiàn)了種植密度的顯著提高。一般情況下，每667 m2可增加種植密度600株以上，較常規(guī)等行距種植增加20%左右。玉米產量與單位面積有效穗數(shù)密切相關，種植密度的提高意味著單位面積有效穗數(shù)的增加，為玉米高產奠定了群體基礎。同時，寬窄行種植能夠較好地滿足玉米生長發(fā)育過程中的群體光能截獲需求，中下部葉片光合效率較常規(guī)種植明顯提高，植株個體生產能力得到提升，高密度群體的增產潛力得以充分挖掘。此外，合理密植有利于玉米植株協(xié)調生長，提高抗倒伏能力，減少倒伏損失。

3.2 合理密植提升群體效應

玉米“5080”通透密植水肥一體化技術通過合理搭配寬窄行，將667 m2種植密度提高到4 500株左右，較常規(guī)種植密度增加20%以上。密植顯著增加了單位土地面積上的植株數(shù)量，使得群體內部植株間的競爭加劇，植株個體生長空間受到限制，但群體的資源獲取和利用能力卻得到提升。合理密植條件下，玉米植株根系能更充分地利用土壤表層的水分和養(yǎng)分，緩解了玉米根系分布較淺導致營養(yǎng)吸收效率較低的問題；葉面積指數(shù)較高，可以獲得更多的光能，提高群體光合生產能力；植株個體小而均勻，抗倒伏能力增強。盡管植株個體產量可能有所下降，但單位面積穗數(shù)的增加彌補了單穗產量的損失，且密植促進植株向雌穗分配更多的養(yǎng)分，使得果穗在植株干物質中的占比提高，收獲指數(shù)和籽粒產量隨之增加。

3.3 水肥一體化增肥增效

玉米“5080”通透密植水肥一體化技術中的水肥一體化環(huán)節(jié)，通過將灌溉和施肥相結合，實現(xiàn)了定量、定時、定位供水供肥，有效提高了水肥利用效率。傳統(tǒng)種植中，施肥多為人工撒施，肥料利用率較低，存在肥料流失和過量施用等問題。而水肥一體化系統(tǒng)可以將水溶性肥料直接輸送到作物根區(qū)，減少了肥料在土壤中的遷移損失，提高了肥料利用率[5]。同時，水肥一體化系統(tǒng)可以根據(jù)作物需肥規(guī)律和土壤養(yǎng)分狀況，精確控制灌溉水量和肥料用量，做到定量供給，避免水肥過多或不足影響作物生長。此外，水肥一體化系統(tǒng)可以實現(xiàn)定時施肥，根據(jù)作物生育進程的需求特點，在拔節(jié)期、大喇叭口期等關鍵時期及時追肥，促進玉米對養(yǎng)分的高效吸收利用。

4 應用效果

4.1 田間試驗設計

為全面評價玉米“5080”通透密植水肥一體化技術的應用效果，在肇源縣進行了田間試驗。試驗設置了3個處理，分別為常規(guī)種植（CK）、“5080”通透密植（P1）和“5080”通透密植水肥一體化種植（P2）。常規(guī)種植采用60 cm等行距、667 m2種植3 700株的模式，常規(guī)灌溉施肥；P1處理采用80 cm寬行、50 cm窄行、667 m2種植4 500株的模式，常規(guī)灌溉施肥；P2處理在P1處理的基礎上配套水肥一體化系統(tǒng)進行精準灌溉施肥。每個處理4次重復，共12個小區(qū)，小區(qū)面積均為667 m2，隨機區(qū)組排列。試驗地土壤類型為黑土，平均有機質含量3.2%，全氮含量0.15%、堿解氮含量125 mg·kg-1、有效磷含量18.5 mg·kg-1、有效鉀含量160 mg·kg-1。玉米品種選用鄭單958，播期為5月6日，收獲期為10月3日。試驗期間嚴格控制其他栽培措施，同時進行苗期調查、生育期觀測、產量測定等指標的考察分析，以評價不同種植模式對玉米生長發(fā)育和產量的影響。

4.2 產量水平

通過田間試驗對比發(fā)現(xiàn)，玉米“5080”通透密植水肥一體化技術顯著提高了玉米產量。常規(guī)種植（CK）模式下，玉米667 m2平均產量為734.8 kg；采用“5080”通透密植技術（P1）后，玉米667 m2產量提高到825.6 kg，較常規(guī)種植增產12.4%；在“5080”通透密植的基礎上配套水肥一體化技術（P2），玉米667 m2產量進一步提高到872.5 kg，較常規(guī)種植增產18.7%，較單一采用“5080”通透密植技術增產5.7%。可見，玉米“5080”通透密植技術可以通過增加群體密度、優(yōu)化群體結構等途徑提高玉米產量，而將“5080”通透密植與水肥一體化技術相結合，在促進玉米高效利用光熱資源的同時，能夠精準調控水肥供應，從而充分挖掘玉米的增產潛力，獲得更高的產量水平。

4.3 品質影響

玉米“5080”通透密植水肥一體化技術不僅能夠顯著提高玉米產量，而且對玉米籽粒品質具有積極影響。試驗結果表明，與常規(guī)種植（CK）相比，“5080”通透密植處理（P1）的玉米籽粒容重提高了1.2%，達到721.5 g·L-1；籽粒淀粉含量提高了0.8個百分點，達到71.6%。進一步采用“5080”通透密植水肥一體化處理（P2），玉米籽粒容重和淀粉含量分別提高到723.8 g·L-1和72.3%，較常規(guī)種植分別高出1.5%和1.5個百分點。可見，玉米“5080”通透密植技術有助于改善植株群體結構，優(yōu)化個體生長發(fā)育，延長籽粒灌漿時間，從而提高籽粒飽滿度和淀粉積累量。同時，水肥一體化技術可以均衡供應氮、磷、鉀等礦質營養(yǎng)元素，促進籽粒品質形成，使玉米籽粒在豐產的基礎上實現(xiàn)優(yōu)質。

5 結語

玉米“5080”通透密植水肥一體化技術是一種集高產、高效、節(jié)本于一體的創(chuàng)新種植模式，對提高資源利用率、促進農業(yè)綠色發(fā)展具有重要意義。該模式通過優(yōu)化種植格局、實施水肥一體化管理、強化病蟲草害綜合防治等舉措，最大限度地發(fā)揮了玉米群體的產量潛力。未來，應進一步完善相關配套技術，加大推廣力度，使這一先進模式在更廣闊的區(qū)域落地生根，為農民增收、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻更大力量。

參考文獻：

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（責任編輯：張春雨）