以下文章來源于南北學(xué)苑 ,作者馬興林
“玉米高產(chǎn)栽培管理”是我國玉米科技工作者尤其是廣大基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)人員和種田農(nóng)民普遍關(guān)心和熟悉的話題,這方面的文章(包括公開發(fā)表的論文和技術(shù)總結(jié)報(bào)告)汗牛充棟,對指導(dǎo)全國各地玉米生產(chǎn)及提高玉米單產(chǎn)水平具有重要作用。筆者結(jié)合最近二十多年來一直開展的“玉米抗逆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種環(huán)境互作效應(yīng)及其調(diào)節(jié)機(jī)制”等研究工作,擬從玉米高產(chǎn)技術(shù)途徑、玉米高產(chǎn)的根本性制約因素與技術(shù)對策、玉米高產(chǎn)常規(guī)關(guān)鍵管理技術(shù)及我國現(xiàn)階段玉米高產(chǎn)栽培管理技術(shù)原則等幾個(gè)方面,對玉米高產(chǎn)栽培管理技術(shù)及其原理予以淺析,以期增強(qiáng)人們對玉米高產(chǎn)栽培調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識,因地制宜地制定切實(shí)可行的玉米高產(chǎn)栽培管理技術(shù)。
一、玉米高產(chǎn)技術(shù)途徑
玉米高產(chǎn)技術(shù)途徑之一是構(gòu)建以低倒伏風(fēng)險(xiǎn)為前提的盡可能大的群體籽粒庫(以單位面積籽粒數(shù)或單位面積籽粒體積表示)。從播種出苗一直到開花授粉后15天左右是玉米群體籽粒庫的構(gòu)建階段,在此期間,播種及出苗質(zhì)量差、地下害蟲危害、地上部病蟲害、水分脅迫、養(yǎng)分脅迫、高溫?zé)岷?、陰雨寡照等不利因素都?huì)影響到群體籽粒庫的構(gòu)建。
玉米高產(chǎn)技術(shù)途徑之二是力求所構(gòu)建的玉米群體籽粒大庫得以最大程度充實(shí),且收獲時(shí)莖稈堅(jiān)韌抗倒。這個(gè)階段從玉米開花授粉后15天左右開始,一直到生理成熟期結(jié)束,此期間的水分脅迫、養(yǎng)分脅迫、病蟲害、倒伏(倒折)等不利因素都會(huì)影響到玉米群體籽粒庫的充實(shí)。
栽培管理上,需要緊密圍繞玉米群體籽粒庫構(gòu)建階段和充實(shí)階段的各種不利因素采取有效措施,力爭將這些不利因素的影響盡可能消除或者降到最低程度。
二、玉米高產(chǎn)的根本性制約因素與技術(shù)對策
1.玉米高產(chǎn)的根本性制約因素
筆者認(rèn)為,當(dāng)前我國玉米高產(chǎn)的根本性制約因素是“土壤水分不能正常供給”,包括土壤干旱缺水和漬澇兩方面問題,由于篇幅所限,在此僅圍繞東華北春玉米區(qū)談土壤干旱缺水問題。
筆者多年來在東華北春玉米區(qū)開展田間試驗(yàn)和無數(shù)次考察中強(qiáng)烈感受到,對這個(gè)以“旱作雨養(yǎng)而干旱又頻繁發(fā)生”為主要農(nóng)業(yè)自然資源特征的我國最大的玉米主產(chǎn)區(qū)來說,玉米高產(chǎn)的根本性制約因素是干旱,即土壤水分供給不足。在每年考察中都會(huì)發(fā)現(xiàn),好多地方大面積連片的玉米田,要么是播種至出苗期土壤干旱,要么是籽粒庫構(gòu)建關(guān)鍵階段(開花前15天至開花后15天)干旱,要么是籽粒庫充實(shí)階段(開花后15天至生理成熟期)干旱,要么是此二者或三者兼而有之,因此,玉米群體籽粒庫往往構(gòu)建得不夠大(單位面積籽粒數(shù)少)或籽粒庫充實(shí)度差(粒重低)。隨著多年來觀察與思考的不斷深入,筆者認(rèn)為,在東華北春玉米旱作雨養(yǎng)地區(qū),只有有效解決了土壤水分供給問題,才能談?dòng)衩?ldquo;高產(chǎn)” “高產(chǎn)創(chuàng)建”等話題;現(xiàn)階段,就東華北春玉米高產(chǎn)栽培管理而言,與“有效解決土壤水分供給問題”相比,品種問題、密度問題、施肥問題等等都不值一提。
2.解決玉米高產(chǎn)根本性制約因素的技術(shù)對策
解決東華北春玉米區(qū)土壤干旱缺水最有效的對策毫無疑問是灌溉補(bǔ)水,但該地區(qū)的突出特點(diǎn)是旱作雨養(yǎng),絕大多數(shù)地方并沒有灌溉條件,怎么辦?多年來,在關(guān)義新博士倡導(dǎo)與引領(lǐng)下,我們通過大面積試驗(yàn)示范證明,“玉米秸稈覆蓋還田+少免耕”是解決東華北春玉米區(qū)土壤水分供給的有效措施。具體到我們的主要試驗(yàn)示范區(qū)—東北中部半濕潤區(qū),“玉米秸稈覆蓋還田+少免耕”的適用技術(shù)為“玉米秸稈覆蓋還田+條帶旋耕”,其技術(shù)要點(diǎn)、技術(shù)效果等如下。
(1)技術(shù)要點(diǎn)
秋季收獲時(shí),秸稈留茬,同時(shí)將收割的秸稈粉碎覆蓋于田間;春季播種時(shí)將秸稈歸集到寬行免耕帶,在交替分布的窄行旋耕帶用免耕播種機(jī)播種。具體技術(shù)內(nèi)容為:秋季用聯(lián)合收割機(jī)收獲玉米時(shí),秸稈留茬20-30cm,同時(shí)將收割的秸稈粉碎,長度為20cm。播種前,用秸稈歸行機(jī)將秸稈清理形成寬度為80cm的秸稈覆蓋免耕帶,兩條免耕帶之間為旋耕帶,旋耕帶的寬度為50cm。在旋耕帶,用條帶旋耕機(jī)旋耕,旋耕深度為10-15cm,旋耕時(shí)飛濺土壤顆粒將覆蓋于免耕帶的秸稈淺埋固定在土壤中。旋耕結(jié)束后形成旋耕帶與免耕帶交替分布的狀態(tài)。待平均氣溫達(dá)到10℃度以上時(shí),用免耕播種機(jī)在旋耕帶中間播種2行,播種溝與同側(cè)旋耕帶邊沿的距離為5厘米,播種深度為3-5cm,播種施肥一次性完成。
(2)技術(shù)效果
在我們團(tuán)隊(duì)設(shè)于吉林省梨樹縣的試驗(yàn)示范田,該技術(shù)作為核心技術(shù),并到位實(shí)施選用良種、合理密植、高效施肥、提前防治病蟲害等成熟的實(shí)用技術(shù),連續(xù)多年重演實(shí)現(xiàn)1000kg/畝以上的高產(chǎn)水平。2019年實(shí)施的60畝試驗(yàn)示范田,經(jīng)專家測產(chǎn)驗(yàn)收,實(shí)打?qū)嵤债a(chǎn)量達(dá)到1152.45kg/畝。分析認(rèn)為,這主要得益于該技術(shù)突出的“蓄水保墑”效應(yīng),關(guān)于此,非常具有說服力的是,2018年和2019年試驗(yàn)示范田所在地,自春節(jié)過后直至5月下旬才出現(xiàn)明顯降水天氣,但試驗(yàn)示范田玉米從未顯現(xiàn)過干旱脅迫癥狀,而周邊采用常規(guī)耕作方式的玉米地塊因土壤水分不足而出現(xiàn)嚴(yán)重的缺苗斷壟和“大小苗”現(xiàn)象。
(3)技術(shù)適用范圍
本技術(shù)適用于降水量400-600mm、積溫2700℃以上的東北地區(qū)生態(tài)條件優(yōu)越及生產(chǎn)管理水平高的玉米田塊。
三、玉米高產(chǎn)常規(guī)關(guān)鍵管理技術(shù)
1.選用良種
筆者在以前的值日中曾談到,玉米優(yōu)良品種應(yīng)該具備的基本特征是“抗逆、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、宜機(jī)收”。“抗逆”是指品種對生物逆境和非生物逆境脅迫的反應(yīng)要遲鈍,即在遭遇這些逆境脅迫時(shí),品種的抗(耐)性強(qiáng)、穩(wěn)產(chǎn)性好;“豐產(chǎn)”是指品種在優(yōu)越環(huán)境條件下豐產(chǎn)性好、產(chǎn)量潛力大;“優(yōu)質(zhì)”主要是指品種的商品品質(zhì)和健康安全品質(zhì)好,即籽粒容重高、霉變籽粒比率低或無(品種抗穗腐病、籽粒絲裂病等);“宜機(jī)收”是指品種適宜機(jī)械化收獲,這其中主要包括以下幾個(gè)(類)性狀,一是收獲時(shí)植株直立不倒,二是霉變籽粒比率低或無,三是收獲時(shí)籽粒水分含量低,四是具有易脫粒性,五是“掉棒”、落粒率低,等等。上述優(yōu)良品種的基本特征中,“抗逆”具有特別重要性。一個(gè)新品種對擬種植區(qū)域主要逆境是否具有較強(qiáng)的抗(耐)性,常常就決定了新品種的命運(yùn)。我國兩大玉米主產(chǎn)區(qū)(黃淮海夏玉米區(qū)和東華北春玉米區(qū))最好由品種本身、而不是完全推給“栽培管理”去解決的逆境災(zāi)害:一是關(guān)鍵生育時(shí)期倒伏(倒折),包括大喇叭口期(12-13展葉期)至開花授粉期根倒伏和/或莖倒伏(倒折)和生育后期倒伏(倒折),前者造成的不良后果是,產(chǎn)量損失大,嚴(yán)重時(shí)可絕收,后者則是降低粒重和產(chǎn)量,增加收獲成本。二是高溫?zé)岷?,包括小喇叭口期?-9展葉期)之前高溫?zé)岷痛罄瓤谄谥灵_花授粉期高溫?zé)岷Γ罢叱3?dǎo)致果穗苞葉短(“超短裙”式果穗),影響產(chǎn)量和品質(zhì),后者則導(dǎo)致花粉敗育,授粉不良,結(jié)實(shí)性差。三是籽粒建成關(guān)鍵階段(開花前15天至開花后15天,尤其是開花前15天之內(nèi))遭遇持續(xù)多日陰雨寡照,其不良后果是,結(jié)實(shí)性差,減產(chǎn)嚴(yán)重,甚至絕收。四是不容易通過栽培管理和植保措施防控的病害(莖腐病、穗腐病)以及具有“傳播速度快、防治困難”等特點(diǎn)的病害(南方銹病),這些病害一旦較嚴(yán)重發(fā)生,會(huì)明顯降低玉米產(chǎn)量和品質(zhì)?;谏鲜稣J(rèn)識,結(jié)合南北學(xué)院群里多位老師的觀點(diǎn),我們認(rèn)為,當(dāng)前,我國黃淮海夏玉米區(qū)優(yōu)良品種至少應(yīng)具備“四抗二耐”的抗逆特性,即:抗莖腐病、抗穗腐病、抗南方銹病、抗倒伏(尤其是抗大喇叭口期至開花授粉期的莖倒、莖折),耐高溫?zé)岷Α⒛妥蚜=ǔ申P(guān)鍵階段的陰雨寡照;我國東華北春玉米區(qū)優(yōu)良品種至少應(yīng)具備“三抗一耐”的抗逆特性,即:抗莖腐病、抗穗腐病、抗倒伏(倒折)、耐籽粒建成關(guān)鍵階段的陰雨寡照。
2.合理密植
關(guān)于合理密度的設(shè)置,首先需要明確的是,玉米產(chǎn)量環(huán)境往往是種植密度高低的決定性因素,換言之,任何一個(gè)特定地區(qū)的玉米適宜密度,取決于該地區(qū)的生態(tài)條件和管理水平(產(chǎn)量環(huán)境);高密度意味著高風(fēng)險(xiǎn),高產(chǎn)創(chuàng)建(超過1000kg/畝)上,采用的密度一般高達(dá)5500株/畝以上,但其對管理水平和生態(tài)條件的要求也非常高。鑒此認(rèn)為,在充分考慮所采用品種本身在抗倒伏性和結(jié)實(shí)性等重要性狀上耐密性強(qiáng)弱的同時(shí),應(yīng)根據(jù)具體玉米地塊的產(chǎn)量環(huán)境,采用適宜密度的低限,切忌盲目增加密度,如此,才可能在獲得高產(chǎn)的同時(shí),最大限度地規(guī)避減產(chǎn)減收風(fēng)險(xiǎn)。綜合多年試驗(yàn)研究與生產(chǎn)調(diào)研結(jié)果,以東華北春玉米中晚熟區(qū)為例,目前適應(yīng)不同產(chǎn)量環(huán)境的安全生產(chǎn)密度推薦為:550-650 kg/畝的產(chǎn)量環(huán)境下,種植密度不超過3500株/畝;650-750 kg/畝的產(chǎn)量環(huán)境下,種植密度不超過4000株/畝;750-850 kg/畝的產(chǎn)量環(huán)境下,種植密度不超過4500株/畝;850-1000 kg/畝的產(chǎn)量環(huán)境下,種植密度不超過5000株/畝。
3.確保播種及出苗質(zhì)量
確保播種及出苗質(zhì)量是玉米實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ),其目標(biāo)與要求為:苗全、苗齊、苗勻、苗壯。為此,在切實(shí)保證整地質(zhì)量和播種質(zhì)量的同時(shí),還必須做好以下兩項(xiàng)工作。
(1)有效防治雜草
在播種后至出苗前,土壤表層濕度較大的情況下噴施除草劑,除草劑品種推薦選用二甲戊靈或乙草胺。如果出苗前除草劑效果差,應(yīng)追加苗后除草作業(yè),除草劑品種推薦選用“莠去津+煙嘧磺隆”或“莠去津+硝磺草酮”復(fù)混劑,除草劑噴施時(shí)期為玉米3-5片可見葉期。注意事項(xiàng):噴施除草劑之前要注意將藥劑攪拌均勻,噴施時(shí)應(yīng)避開中午高溫時(shí)段,要保證噴施質(zhì)量,切實(shí)做到“適時(shí)適量、均勻噴灑”的噴施作業(yè)效果,防止漏噴、重噴。
(2)有效防治地下害蟲及苗期病蟲害
地下害蟲主要有蠐螬、地老虎、金針蟲和螻蛄等,玉米苗期病蟲害主要有根腐病(苗枯?。㈨敻?、灰飛虱(傳播粗縮病)、蚜蟲、薊馬等,可通過選用包衣種子或通過拌種處理對這些病蟲害進(jìn)行防治,包衣劑和拌種劑藥物成分中殺蟲劑推薦氯蟲·噻蟲嗪(氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪復(fù)配劑),殺菌劑推薦精甲·咯·嘧菌(精甲霜靈、咯菌腈和嘧菌酯復(fù)配劑)。
4.高效施肥
采用“基追結(jié)合”二次施肥法來滿足玉米一生對氮、磷、鉀等主要養(yǎng)分的需求。對于基肥,采用的配方為N:P2O5:K2O=13:17:15或相近配方,以畝產(chǎn)1000公斤為目標(biāo)(下同),施用量為50公斤/畝;對于追肥,最好在拔節(jié)始期(6-7展葉期)通過施肥機(jī)追施控釋尿素(如云南云天化產(chǎn)品)28公斤/畝,要求控釋尿素在拔節(jié)開始至吐絲期、吐絲期至籽粒建成期(開花后15天左右)、籽粒建成期至生理成熟期分別釋放30%、30%、40%的N素。如果錯(cuò)過拔節(jié)始期追肥,而必須在大喇叭口期之后植株高大時(shí)追肥,那么,可提前查看當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào),在出現(xiàn)較大降雨量天氣(中雨以上)之前通過無人機(jī)將尿素均勻撒施于玉米田中。此外,在玉米關(guān)鍵生育時(shí)期(如苗期、大喇叭口期),根據(jù)玉米長勢及養(yǎng)分供給情況,可考慮通過無人機(jī),噴施葉面肥(0.3%-0.5%尿素+0.3%-0.5%磷酸二氫鉀等),并且,為了提高作業(yè)效率,葉面肥的噴施可與病蟲害防治結(jié)合一起進(jìn)行。
5.化控防倒
結(jié)合所采用品種抗倒性強(qiáng)弱、植株群體大小及拔節(jié)至開花期間天氣(尤其是降水)預(yù)報(bào),決定是否噴施化控劑以防止倒伏。如果有必要噴施化控劑,則在6-8展葉期噴施含“乙烯利”類生長調(diào)節(jié)劑,如金得樂、玉黃金等。
6.中后期病蟲害有效防治
玉米生長中后期主要防治的病害包括大斑病、小斑病、灰斑病等葉斑類病害,主要防治的蟲害包括玉米螟、紅蜘蛛、蚜蟲等。
(1)大斑病等葉斑類病害的防治
針對大斑病等葉斑類病害的發(fā)生特點(diǎn),防治措施應(yīng)在發(fā)病前或發(fā)病初期提早進(jìn)行,推薦采用40%苯甲·吡唑(可按藥劑使用說明將吡唑醚菌酯與苯醚甲環(huán)唑混配)或 48%唑醚·戊唑醇(可按藥劑使用說明將吡唑醚菌酯與戊唑醇混配)噴霧防治。
(2)玉米螟的防治
針對玉米螟的發(fā)生特點(diǎn),在大力開展綠色防治、生物防治的同時(shí),合理采用化學(xué)防治,可用長效低毒的化學(xué)藥劑如福戈、康寬等氯蟲苯甲酰胺類殺蟲劑進(jìn)行噴霧防治,噴霧時(shí)可用高架車或植保無人機(jī)。防治時(shí)期是蟲害未發(fā)生之時(shí),即提前進(jìn)行“盲防” 。
(3)大斑病等葉斑類病害和玉米螟的聯(lián)合防治
在玉米大喇叭口期,將吡唑醚菌酯、丙環(huán)唑·嘧菌酯等殺菌劑和福戈、康寬等氯蟲苯甲酰胺類殺蟲劑混合使用,對大斑病等葉斑類病害和玉米螟進(jìn)行聯(lián)合防治,還可在混合藥劑中添加蕓苔素內(nèi)酯,以達(dá)到增效和延長持效期的效果,推薦采用植保無人機(jī)噴霧防治,農(nóng)藥劑型要選擇水溶性好的。
(4)紅蜘蛛的防治
在玉米春播半干旱區(qū)或在其它地區(qū)玉米生長中后期遭遇持續(xù)較長時(shí)間干旱少雨高溫天氣時(shí),紅蜘蛛常常大爆發(fā),從而造成意想不到的產(chǎn)量損失。因此,在這種情況下,需要采取有效措施對紅蜘蛛進(jìn)行防治。針對紅蜘蛛的發(fā)生規(guī)律與特點(diǎn),在做好農(nóng)業(yè)防治工作(降低蟲源基數(shù)、改進(jìn)農(nóng)藝措施等)的基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)藥劑防治?;瘜W(xué)藥劑品種推薦使用專用性強(qiáng)、速效性好、持效期長以及蟲卵雙殺的阿維·乙螨唑、聯(lián)苯肼酯·螺螨酯及阿維·噠螨靈等復(fù)配型藥劑。防治時(shí)期為紅蜘蛛危害未發(fā)生之時(shí)(提前進(jìn)行“盲防”)。注意事項(xiàng):噴霧防治時(shí)盡量使用電動(dòng)噴霧器,將藥液噴灑在玉米葉片背面。
四、我國現(xiàn)階段玉米高產(chǎn)栽培管理技術(shù)原則
總結(jié)上述,我們認(rèn)為,我國現(xiàn)階段玉米高產(chǎn)栽培管理上需要做好以下三個(gè)方面的工作。第一,通過加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè),采用“秸稈覆蓋還田+少免耕”等蓄水保墑適用新技術(shù)(東華北春玉米區(qū))及遇旱補(bǔ)灌、防漬抗?jié)硨?shí)用技術(shù)(黃淮海夏玉米區(qū))等,從根本上增強(qiáng)玉米田塊的土壤水分正常供給能力,此乃玉米實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);第二,把選用良種、合理密植、高效施肥等成熟的關(guān)鍵栽培管理技術(shù)切實(shí)到位實(shí)施,此乃玉米實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的重要支撐;第三,對玉米生產(chǎn)當(dāng)?shù)爻D臧l(fā)生的主要病蟲害(如東北春玉米區(qū)的大斑病、玉米螟等)提前進(jìn)行有效防治,此乃玉米實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的必要保障。為此,我們提出“以土壤水分正常供給為基礎(chǔ),以關(guān)鍵栽培管理技術(shù)到位實(shí)施為支撐,以病蟲害有效防治為保障”的我國現(xiàn)階段玉米高產(chǎn)栽培管理技術(shù)原則。
來源:南北學(xué)苑 馬興林