-
1 学习内容
-
2 教学视频
-
3 本章测试题
第三节 玉米栽培技术
一、玉米的群体结构与合理密植技术
(一) 群体结构与光分布
1.群体结构的概念
含群体的组成、群体密度、群体分布与群体动态变化等。
(1)群体组成 单作的玉米田叫单一群体,由两种以上作物组成的群体称复合群体。
(2)群体密度 单位面积内的基本株数或穗数的多少。
(3)群体分布 垂直分布包括茎、叶、穗的高度和层次,其中特别是叶的分布层次与角度对群体光合作用影响最大;水平分布包括植株分布的均匀度和整齐度,以及株行距的配置。
(4)群体动态变化 不同生育阶段叶面积变化和干物质积累动态等。
2.群体光能分布
光能在群体内部的分布状况直接关系到玉米的光能利用效率和产量。入射到玉米群体的阳光在透射过叶层的过程中不断地被叶片等器官所截获,所以在群体内自上而下光照强度逐渐减弱。
(1)叶面积与光分布。玉米群体中的光分布与叶面积和叶角度关系十分密切。研究表明,玉米群体的光分布与叶面积的关系基本上符合门司和佐伯提出的公式:
IF=I0e-kF
式中的F为从冠顶到一定群体高度下累积的叶面积系数,I0为冠层以上入射光强,IF为F累积叶面积的群体层次光强,k是为消光系数。公式中的消光系数受多种因素影响,其中群体中的叶角度和太阳高度角是重要因素。k值的大小代表群体的光分布特性,是入射光通过每层叶面积时所减低的比例常数,其数值越大,越不利于群体的光能利用。据测定,群体不同,所计算的消光系数有一定差异,即随密度增加,消光系数变小,若超过合理的密度范围,光在各叶层的分布不合理,光能吸收变少,由于影响了光能的利用而造成减产。
研究表明,当玉米冠层的光截获率为95%时的叶面积系数为临界叶面积系数(LAl)。临界叶面积系数的大小与冠层基部的光补偿点有关。一般条件下,最大的光照强度为2000μmol/(m2·s),95%光截获率就意味着冠层基部的光强为100μmol/(m2·s),大致处于玉米的光补偿点。
上式表明,在任何作物群体中,光强度均自上而下呈指数函数规律下降。也就是说,当自然光进入作物群体冠层后,每通过叶面指数1时;光照就会减弱e-K。这里光强减弱的快慢取决于K值的大小,K值越大,光强减弱越快,换句话说,K值越小,光线透入群体下层的性能就越好。
(二)株型、密度与光分布。
1)株型与光分布。紧凑型玉米茎叶夹角小,有利于群体的中下层照光。虽然单株叶片采光量低于平展型玉米,但紧凑型玉米具有较强的耐密性,群体采光量又超过平展型玉米,从而有利于提高群体光能利用率。
2)密度与光分布。一般随着群体密度提高,透射到地面上的光能逐渐减少,而冠层光能反射率和群体内光能截获率均呈逐渐增加的趋势。如果群体密度过小,则透射到地面的光能较多,造成不必要的损失。
玉米的单位面积穗数、每穗粒数和粒重均受种植密度的影响(表4~5)。密度过稀,不能充分利用土地、空间、养分和阳光,虽然单株生长发育好,穗大、子粒饱满,但由于减少了全田的总穗数,从而造成单位面积产量不高。种植过密,虽然每公顷总穗数增加了,但因造成全田荫蔽,通风透光不良,严重抑制了单株的生长发育,造成空秆、倒伏、穗小、粒轻,也降低单位面积产量。只有种植密度合理,穗数、粒数、粒重协调发展,才能增产。
1.密度与穗数的关系
穗数是构成产量的因素之一。试验结果表明,在一定范围内,随着密度增加,单位面积穗数也随之增加,一般来说穗数和密度呈渐近线关系。即随着密度的增加,穗数的增长比数越来越小,最后表现一定值。在密度与穗数的关系中,穗数之所以不随密度按等比例增加,其原因是空秆率总是随密度的增加而增加,双穗率总是随密度增加而下降。
2.密度与穗粒数的关系
穗粒数是随着密度的增加而降低的。密度越大,每穗粒数越少。肥水条件可以缓和减少的幅度,即水肥条件越好,穗粒数下降越慢,但不能改变减少的趋势。耐密性强的品种下降速度比不耐密品种缓慢一些。
3.密度与千粒重的关系
玉米的粒重随着密度的增加而降低。密度越大,千粒重越小。不过粒重降低速度比穗粒数慢得多,它是产量构成较为稳定的因素。
(三) 合理密植的原则与种植方式
1.合理密植为什么能增产
合理密植根据品种和栽培条件的改变确定适宜密度,使群体的最适叶面积系数的光截获率达到95%左右,光能在冠层中分布合理。同时,保证群体与个体的协调发展,使穗数、粒数和粒重三者的乘积达最大值。
2.合理密植的原则
合理密植是实现玉米高产的中心环节,影响密度的因素有品种、土壤肥力、生产条件和产量水平,应根据以上情况,确定适宜密度,方能使群体和个体趋向统一,使产量三要素乘积达最大值,实现高产。应遵循以下原则:
(1)根据品种定密度 生育期长的品种宜稀,生育期短品种的宜密;春播品种宜稀,夏播品种宜密;晚熟品种宜稀,早熟品种宜密。
(2)根据肥水条件定密度 地力低者宜稀,地力高者宜密;水肥条件差者宜稀,水肥条件好者宜密;旱地宜稀,水浇地宜密。
(3)根据日照、温度等定密度 长日照、气温低的地方宜稀,短日照、气温高的地方宜密;北方宜稀,南方宜密。
根据目前品种类型和条件,春玉米适宜密植为:平展型中晚熟杂交种,45000~52500株/hm2;紧凑型中晚熟和平展型中早熟杂交种,60000~67500株/hm2;紧凑型中早熟杂交种,67500~75000株/hm2.在上述品种适宜密度范围内,肥水条件好的高产田,可采用适宜密度上限,一般田可采用适宜密度的中、下限。夏玉米比春玉米的适宜种植密度相应增加4500~5250株/hm2.
3.种植方式
种植密度和种植方式对产量的作用,密度起主导作用。在密度加大时,配合适当的种植方式,更能发挥密植的增产效果。
(1)等行距种植 种植行距相等,一般60~70cm,株距随密度而定。其特点是植株抽穗前,叶片、根系分布均匀,能充分利用养分和阳光。但在高肥水、高密度条件下,生育后期行间郁闭,光照条件差,群体个体矛盾尖锐,影响产量提高。
(2)宽窄行种植 也称大小垄,宽行80~90cm,窄行40~50cm,株距根据密度确定。其特点是植株在田间分布不均匀,生育前期对光能和地力利用较差,但能调节玉米后期个体与群体间的矛盾。在高密度、高肥水的条件下,由于大行加宽,有利于中后期通风、透光,使“棒三叶”处于良好的光照条件之下,有利于干物质积累,产量较高。但在密度小,光照矛盾不突出的条件下,大小垄就无明显的增产效果,有时反而减产。
二、玉米的需肥特性与施肥技术
(一)玉米必需的矿质元素
玉米进行正常生长发育的必需矿质元素中,大量元素为氮、磷、钾;常量元素为钙、镁、硫;微量元素为铁、锰、铜、锌、钼、硼等。玉米一生对矿质元素吸收最多的是氮素,其他依次为钾、磷、钙、镁、硫、铁、锌等,玉米每生产百公斤子粒需要大量元素的基本数量与比值为:氮:五氧化二磷:氧化钾为2.5(kg):1.0(kg):2.5(kg)。
(二)确定玉米需肥量时还要考虑以下几个因素:
1.产量水平 随着产量水平的提高,单位面积玉米的氮、五氧化二磷、氧化钾吸收总量亦随之提高,但形成100kg子粒所需的氮、五氧化二磷、氧化钾量却下降,肥料利用率提高。确定玉米需肥量时应当考虑到产量水平间的差异。
2.品种特性 一般生育期较长、植株高大、适于密植的品种需肥量大;反之,需肥量小。
3.土壤肥力 肥力较高的土壤,由于含有较多的可供吸收的速效养分,因而植株对氮、五氧化二磷、氧化钾的吸收总量要高于低肥力土壤条件,而形成百千克子粒所需氮、五氧化二磷、氧化钾量却降低,说明培肥地力是获得高产和提高肥料利用效率的重要保证。
4.施肥量 一般随施肥量增加产量水平亦随之提高,形成百千克子粒所需的氮、五氧化二磷、氧化钾量亦随施肥量的增加而提高,肥料养分利用率相对降低。
(三) 各生育时期对氮、磷、钾元素的吸收动态
玉米氮、磷、钾的吸收积累量从出苗至乳熟期随植株干重的增加而增加,而且钾的快速吸收期早于氮和磷。从不同时期的三要素累积吸收百分率来看,玉米抽雄以后吸收氮、磷的数量均占50%左右。因此,要想获得高产,除要重施穗肥外,还要重视粒肥的供应。玉米对氮、磷、钾吸收强度最大时期是在拔节至抽雄期,即以大喇叭口期为中心的时期,此期重施穗肥,保证养分的充分供给是非常重要的。在授粉至乳熟期,玉米对养分仍保持较高的吸收强度此时期是产量形成的关键期。玉米子粒中的三要素的累积总量约有60%是由前期器官积累转移进来的,约有40%是由后期根系吸收的。玉米施肥不但要打好前期的基础,也要保证后期养分的充分供应。
(四)玉米施肥
1.基肥
施用方法有撒施、条施和穴施。春玉米在秋、春耕时结合施用。夏玉米与小麦套种时对前茬作物增施有机肥料而利用其后效。旱地春玉米或夏玉米施部分无机速效化肥作基肥,增产显著。基肥应重视磷、钾肥。土壤有效磷在10mg/kg以下,施磷肥增产效果极显著;16~20mg/kg,施磷肥效果也好;25~32mg/kg之间磷肥肥效不稳定。土壤速效钾小于30mg/kg(极低),施钾肥效果极显著;30~70mg/kg(较低),70~100mg/kg(中),施钾肥肥效显著;100~150mg/k8(较高),施钾肥效果不稳定;大于150mg/kg,施钾肥一般不增产。随着玉米产量的提高和大量元素施用量的增加,土壤中微量元素含量日渐缺乏,因此应根据各种微量元素的土壤临界浓度值适当施用微肥。
2.种肥
施用种肥可满足苗期对养分的需要,有壮苗作用。土壤肥力低,基肥用量少或不施基肥的玉米,施用种肥增产明显。种肥采取条施或穴施,使其与种子隔离或与土混合,以防烧苗。如以氮、磷、钾化肥混合作种肥时,施肥数量要比单施酌减。
3.追肥
(1)苗肥 春玉米基肥、种肥施量少时应早施苗肥。夏玉米由于抢茬直播,一般不施基肥,种肥用量也不足,应早施。
(2)穗肥 在大喇叭口期追施。高产田穗肥氮素用量占总追肥量的50%,中产田占60%,低产田占40%。
(3)粒肥 玉米抽雄至开花期追肥为粒肥。一般高产田粒肥占总追氮量的10%~20%。于开花期喷施磷酸二氢钾和微肥,均有促进子粒灌浆、提早成熟和增产的作用。
三、玉米的需水特性与灌水技术
(一) 玉米的需水量
需水量也称耗水量,是指玉米在一生中棵间土壤蒸发和植株叶面蒸腾所消耗的水分(包括降水、灌溉水和地下水)总量。玉米植株高大,一生制造的干物质比较多,而且生育期多处于高温季节,所以绝对耗水量很大。玉米一生平均耗水总量,春玉米2550~6000m3/hm2,夏玉米1860~4440m3/hm2.
(二)影响玉米需水量的因素
1.产量水平与需水量
在一定范围内需水量随产量水平的提高而增多。但产量增加到一定程度后,耗水量增长的比值逐渐减少。表现为玉米对水分的利用效率随产量的提高而提高,产量越高用水越经济。
2.品种与需水量
玉米品种不同,其耗水量不同。即使同一产量水平,对水分消耗也不同。生育期长的晚熟品种耗水量大,反之则较小。抗旱性强的品种消耗的水分也比不耐旱的品种要少。
3.栽培措施与需水量
施肥、灌水、密度和管理等影响玉米需水量。在相同生态条件下,增加施肥量使耗水量增加。灌水次数越多,每次灌水量越大,玉米实际的耗水量越高。如果灌水方法不科学,更会加大玉米耗水量,降低水分利用效率。在一定范围内,随密度增加使总耗水量有加大的趋势。中耕除草减少了水分的无效消耗。地面加盖覆盖物,如地膜、秸秆等降低玉米总耗水量。
4.土壤条件与需水量
砂性或黏性土都会使耗水量增加,而壤土在同样条件下比砂土和黏土玉米耗水量少。另外,土壤水分状况对玉米需水量也有影响。一般土壤含水率越高,玉米叶片蒸腾和棵间蒸发越大,耗水量也相应增多。
5.气候条件与需水量
在相同栽培条件下,气温高、空气相对湿度小、光照强度大、日照时数长、风力大等气象因素综合作用的结果,均会导致地面蒸发和叶面蒸腾作用增强,总耗水量增。
(三)玉米需水规律
玉米一生需水动态基本上遵循“前期少,中期多,后期偏多”的变化规律。
1.播种至拔节 阶段耗水约占总耗水量的18%,日平均耗水量30m3/hm2左右。
2.拔节至吐丝 阶段耗水量约占总耗水量的38%,日平均耗水达45~60m3/hm2.大喇叭口期至开花期是玉米需水的临界期。
3.吐丝至灌浆 日耗水量可达45~60m3/hm2左右,阶段耗水量总耗水量的32%。
4.灌浆至成熟 日耗水强度可达到36m3/hm2,阶段耗水量占总耗水量的10%~30%。
(四)玉米灌溉指标
1.土壤水分
高产玉米适宜的土壤相对含水量:播种~出苗70%~75%,出苗~拔节60%左右,拔节~抽雄70%~75%,抽雄~吐丝80%~85%,吐丝~乳熟75%~80%,完熟期60%左右。低于上述指标需考虑灌水。
2.叶片膨压
植株缺水,叶水势降低,相对膨压相应降低。玉米在水分临界期前后,植株从上向下第5片叶相对膨压为95%时,表示供水适宜;膨压低于85%时,表示轻度缺水,膨压为75%时,表示严重缺水。
3.植株形态
夏季若连续10~15d不降透雨,植株叶片在中午前后萎蔫,早晚又恢复(即暂时萎蔫)时,即为轻度缺水;以后根据萎蔫叶片恢复程度确定缺水指标和灌溉数量。
4.叶片水势
叶水势在供水不足时变小,干旱越重,叶片水势越小。玉米在需水临界期前后,若叶片水势降至~0.7~~0.8MPa时,应立即进行灌溉。该指标一般以晴天上午7~9时所测结果较为准确。
(五)玉米的灌溉技术
1.灌水时期
(1)底墒水 玉米播种前应灌好底墒水以利于出苗。为了抢种,可以浇蒙头水。
(2)大喇叭口期灌水 结合施肥进行灌溉,使土壤保持在田间最大持水量的70%~80%。灌水后要进行培土。
(3)抽雄开花期灌水 使土壤水分保持在田间最大持水量的80%。
(4)粒期灌水 北方各省进入秋季雨水偏少,应适时灌水,使土壤水分保持在田间持水量的70%~75%。
2.灌水方法
有畦灌、沟灌和喷灌三种方法。
畦灌一般自流灌区畦长30~100m,畦宽应与农业机具工作宽度相适应,多为2~3m。畦灌适宜地面坡度(单位水平地面长度的垂直高度落差)为0.001~0.003.沟灌为在玉米行间开沟灌水,沟灌适宜的坡度为0.003左右。灌水沟的间距应结合玉米的行距和土质来确定。喷灌不产生深层渗漏和地表径流而节水,对地形适应性强,有明显的增产效果。
四、玉米对土壤的要求与整地技术
(一)玉米高产对土壤条件的要求
1.土层深厚结构良好
据观察,玉米根系垂直深度达1~1.5m,水平分布也在1m左右,要求土壤土层厚度在2000px以上,耕作层具有疏松绵软,上虚下实的土体构造。熟化土层渗水快,心土层保水性能好,抗涝抗旱能力强。土壤大小孔隙比例适当,湿而不粘,干而不板。水、肥、气、热各因素相互协调,以利于根系垂直和水平生长。
2.疏松通气
适合玉米生长的土壤容重应在1.1~1.3g/cm3.土壤容重与玉米产量呈负相关,相关系数r=-0.4272~0.796。玉米对土壤空气缺乏非常敏感,在土壤缺氧条件下,减产明显。土壤空气中的含O2量在10%~15%最适合玉米生长。通气不良会使根系吸收养分、水分的功能降低,尤其影响对N和K的吸收。
3.耕层有机质和速效养分高
玉米吸收的养分主要来自土壤和肥料,据研究,土壤肥力高,营养元素丰富,施肥相对减少而产量可相对提高,说明高产稳产必须有肥沃的土壤基础。土壤速效养分高且比例适当,养分转化快,并能持续均衡供应,玉米不出现脱肥和早衰,是获得玉米高产的基础。
4.酸碱度适宜
土壤过酸过碱对玉米生长发育都有较大影响,据研究,N、K、Ca、Mg、S等元素在pH6~8时有效性最高,Mo、Zn等元素在pH5.5以下时溶解度最大。玉米对pH的适应范围在5~8,但以6.5~7.0最好。玉米耐盐碱能力低,盐碱较重的土壤必须经改良后方可种植玉米。
(二)玉米整地技术
1.春玉米整地技术 包括秋季整地和春季整地。
秋季整地在前作收获后立即灭茬,施入有机肥进行早秋耕、深秋耕。秋深耕一方面可以接纳秋季雨水,秋雨春用;又可以时间长熟化土壤,经冬春冻融交替,使耕层松紧度适宜,保墒效果好,有效肥力高。有条件的地方,结合秋季耕地施入有机肥,耕地深度一般为16~500px,耕后立即耙耱,以后还应磙压1~2次。
春季整地,要求尽量减少耕作次数,来不及秋耕必须春耕的地块,应结合施基肥早春耕,并做到翻、耙、压等作业环节紧密结合。如播前遇雨,也可浅耕并及时耙耱,趁墒播种。各地根据当地的特点,创造了不少适宜当地条件的耕作方法,如东北地区的深松耕法和垄作耕法,黄土高原地区的秋耕带耙免春耕法等。
2.夏玉米整地技术
北方夏玉米区冬小麦直播夏玉米,夏玉米收获后还要回茬冬小麦,为充分合理利用光、热、水特别是热量资源,减少农耗积温,一般都强调抢时早播。直播夏玉米整地方法有:一是灌好麦黄水即在冬小麦收获之前灌水,小麦收获后灭茬、施肥、浅耕后播种;二是局部整地,麦收后按玉米的计划行距用犁开沟沟深10~300px,沟内撒施基肥,顺垄播种;三是采取旋耕机旋耕或圆盘耙浅耕灭茬而后播种。四是硬茬直播,近年来,由于小麦机械化收获的普及,往往留茬过高,不利于耕种,不少农民图省事方便,采用火烧麦茬的方法,不仅污染环境,而且使大量可作为有机肥源的小麦秸秆化为灰烬。为解决这一问题,各地研制出了“硬茬直播”技术,即麦收后不进行任何耕作,采用硬茬播种机顺麦垄带茬条播,同时可将肥料施入,播后灌“蒙头水”。既提前了播期,又保护了环境,是抢时播种的有效方法。
五、玉米播种技术
(一)种子准备
1.因地制宜选用优质杂交种
选择适合本地条件的优良杂交种,因地制宜,搭配种植。选择品种的基本原则是,充分利用当地有利的自然资源和生产条件,将品种的优良特性与环境条件结合起来,发挥两者的优势。具体要求:(1)根据玉米种植类型选用品种。(2)不同生育期的品种搭配种植。(3)喜肥水与耐瘠抗旱品种搭配种植。(4)平展型、紧凑型和半紧凑型品种搭配,以适合不同地力水平和不同种植方式。
2.主要品种介绍
(1)农大108 北京春播全生育期125天,全生育期内≥10℃积温2800度。株高6500px左右,茎叶健壮,成熟时仍有10片绿叶。栽培技术要点:春播密度3000~3500株/亩,夏播密度4000~4500株/亩。植株繁茂,穗位偏高,所以生育前期应适当控制肥、水,以0促根茎,拔节后随施肥进行中耕培土。大喇叭口期重视追肥,并增施钾肥。
(2)潞玉1号(原潞玉9850)中晚熟玉米品种。栽培技术要点:4月下旬适期晚播快出苗,避免连作,用防治丝黑穗病专用包衣剂拌种。选择中等肥力的土地种植,亩留苗2800~3300株,在农家粪和N、P化肥施足的基础上,于拔节~孕穗期间亩追尿素15kg,并适期中耕管理。适宜种植区域:长治、晋城、忻州、晋中、临汾盆地春播中晚熟区种植。
(3)大丰1号 生育期130天左右,比农大108晚熟2~3天,属晚熟品种。栽培技术要点:该品种具有高产、稳产,抗病、抗倒的特点,应选择中上等肥力地块种植,每亩在施农家肥的基础上,施40kg硝酸磷肥作基肥,并在玉米拔节期亩追施尿素10~15kg。该品种属中杆大穗晚熟型组合,适宜稀植,清种一般每亩保苗为3000~3300株为宜。
(4)晋单36号 山西省农业科学院作物遗传所育成,分别由山西省、北京市通过审定。是国家农业丰收计划和山西省推广品种。平均亩产685.3kg,比对照平均增产20.1%。 籽粒含蛋白质11.30%、赖氨酸0.36%、脂肪4.66%、淀粉66.84%,是富含营养的优质玉米。适宜华北和西北春播中晚熟区水地高产栽培,亦适宜春播早熟区水地覆膜高产栽培,可作为亩产1000kg指标选用品种。配套技术要点:(1)采用宽窄行种植方式;(2)亩留苗4000~4500株;(3) 亩施N30kg、P2O5 15kg、K2O 20kg,除1/2 N留作追肥外,全部作基肥施入;(4)适时浇"三水";(5)在发生丝黑穗病田块播种时,可用粉锈宁等药剂拌种,以防治危害。
(5)农大3138 由中国农业大学选育而成,通过国家审定。亩产752.3公斤。该品种适应区域广,丰产潜力大,综合抗性好,适宜各种土壤、地形种植。春播生育期115天。 每亩3500~4000株,夏播4000~4500株左右为宜。该品种具有亩产1000公斤的潜力,高产栽培时注意增施肥料,保证中后期的水肥供应,适时培土,防止倒伏。
3.精选种子
选好优良品种后,还应使用其优质种子,才能真正达到高产优质的目标。种子质量包括纯度、净度、发芽率及种子大小的整齐度等。根据农作物种子质量标准,玉米单交种种子净度不低于98.0%,发芽率不低于85%,纯度96.0%(二级良种),98.0%(一级良种)。
4.种子处理
(1)晒种 2~3天,晒种后出苗率可提高13%~28%,早出苗l~2d,增产6.4%。
(2)浸种 浸种可使种子提早出苗。冷水浸种6~12h。温汤浸种,水温为55~57℃,浸泡4~5h。
(3)药剂拌种 可防治地下害虫,保苗率高达95%以上。
(4)种子包衣 给种子裹上一层药剂。它是由杀虫剂、杀菌剂、复合肥料、微量元素、植物生长调节剂和成膜物质加工制成的种子包衣,能够在种子播种后具有抗病、抗虫以及促进生根发芽的能力。一般每公斤包衣剂可处理种子250kg,药剂和种子的比例为1:50。有机械包衣和人工包衣两种方法。
(二)播种技术
1.确定播期
玉米的适宜播种期,主要根据玉米的种植制度、温度、墒情和品种来决定。既要充分利用当地的气候资源,又要考虑前后茬作物的相互关系,为后茬作物增产创造较好条件。
(1)春播玉米 根据土壤、温度土壤水分以及降水分布等因素来确定。耕作层5~250px地温稳定在10~12℃,土壤田间持水量在60%以上,使当地需水高峰期与自然集中降雨期吻合,一般年份土壤5~10厘米地温达到10~12℃在4月上旬到4月下旬。
(2)套种玉米 播种期因种植方式、宽窄行和品种熟期而不同。套种玉米适期播种,应考虑土壤墒情、光照、温度及生长季节都能满足套种玉米发芽和出苗的需要。在适宜的土壤墒情条件下,确定套种玉米播期,一是在与小麦共生期间,玉米不能超过拔节期;二是子粒灌浆后期应处在24~20℃逐渐降低的温度下,不能低于16℃;三是套种玉米收获期不影响冬小麦的适期播种。
(3)夏直播玉米 早播是夏玉米增产的关键,在尽可能的情况下,越早越好。早播可以争取生长季节,预防苗期芽涝,避开后期低温,减轻各种病害。黄淮海平原夏玉米区长期实践经验,夏玉米最适宜播种为6月10日~20日,最迟不得晚于6月25日,成熟期不超过9月30日。
2.播种方法
种植方式有垄作和平作,东北温度低,降雨较多,多采用垄作。华北雨量较少,时空分布不匀,采取平作以利保墒。
播种方法主要有条播和点播两种。套种玉米多采用点播。春播多采用条播适用机械播种,工效较高,适用于大面积种植。夏直播玉米目前提倡“硬茬播种”,技术。
精密播种,是“株(粒)距、行距和播种深度都受到严格控制的单粒播种”。玉米精密播种是一个技术体系,其应用条件包括:(1)种子大小基本一致,以适应排种器性能要求;种子质量合乎规定标准,确保出苗率;种子经包衣剂处理,以防治病虫害。(2)有先进、实用的精密播种机。(3)整地质量达到规定要求。(4)有配套的播种工艺和田间管理技术。
3.播种量
因种子大小,发芽率高低,种植密度,播种方法和栽培目的而不同。凡是种子大,发芽率偏低和种植密度大时,播种量应适当增加,反之减少。一般条播每公顷45~60kg,点播38~54kg。
4.播种深度
一般情况下播种深度以5~150px(3~125px)为宜,墒情差时,播深可加深到250px。播种深浅要适宜,覆土厚度一致,以保证出苗时间集中,苗势整齐。
六、玉米田间管理
玉米田间管理是根据玉米生长发育规律,针对各个生育时期的特点,通过灌水、追肥、中耕、培土、防治病虫草害等,对玉米进行适当的促控,调整个体与群体、营养生长与生殖生长、玉米所需与环境供应的矛盾,保证玉米健壮生长发育,从而获得高产、优质、高效的目标。
(一)苗期管理
玉米从出苗到拔节为苗期,一般春玉米经历30~35d。
玉米苗期的生育特点,是以根系生长为中心,其次是叶片。属于纯粹的营养生长阶段。到拔节期,根系已占到根系总量的50%左右。玉米苗期主要特性是耐旱怕涝怕草害。因此,苗期适当干旱,土壤疏松,有利于根系生长。土壤水分过多,通气不良,根系生长受阻,养分转化和吸收受到影响,幼苗瘦弱,严重影响后期生长发育。苗期主攻目标是,培育壮苗,做到苗全、苗齐、苗匀、苗壮;壮苗标准是,根系发达,茎基扁宽,叶片宽厚,叶色深绿,新叶重叠,幼苗敦实。具体促控措施有以下方面。
1.查苗补苗
在播种到出苗过程中,常由于各种原因造成缺苗断垄。玉米出苗后,应立即进行检查,发现缺苗应移苗补栽。方法是在幼苗3~4叶时,在雨天或阴天午后,于苗多处连根带土挖苗,移栽到缺苗处。
2.间苗、定苗
适时间苗、定苗,可避免幼苗拥挤、相互遮光,节省土壤水分和养分,以利于培育壮苗。间苗在3~4叶时进行,定苗在5~6叶时进行,应去弱留强,去伪存真,所留苗大小一致,按计划要求的密度计算好株距,并尽量做到株距均匀。在地下害虫严重的地区,可适当推迟间、定苗时间。
3.蹲苗促壮
“壮苗先壮根”,通过蹲苗控上促下,培育壮苗。蹲苗的作用在于给根系生长创造良好的条件,促进根系发达,提高根系的吸收和合成能力,适当控制地上部的生长,为下一阶段株壮、穗大、粒多打下良好基础。方法是在苗期不施肥、不灌水、多中耕。如果基肥和种肥充足,幼苗长势好的,一般苗期不再施肥。正常年份玉米苗期不进行灌水,尽早中耕除草,疏松土壤,提高地温,消灭杂草。蹲苗应遵循“蹲黑不蹲黄,蹲肥不蹲瘦,蹲湿不蹲干”的原则,即苗色深绿,长势旺,地力肥,墒情好的情况下才蹲苗,否则不蹲。蹲苗时间一般不超过拔节期。
4.中耕除草
一般中耕2~3次,深度应掌握两头浅,中间深的原则。化学除草可采用阿特拉津、乙草胺等,效果较好,2种除草剂混用效果更佳,一般在播后出苗前施药。
5.病虫害防治
玉米苗期主要害虫有蝼蛄、地老虎和黏虫等,应及时防治。在矮花叶病和粗缩病流行地区,除采用抗病品种外,还应积极防治传毒媒介。玉米矮花叶病的主要传毒媒介为蚜虫,在6月上、中旬有小麦田向玉米田迁飞。玉米粗缩病的主要传毒媒介是灰飞虱。应及时用药剂等方法进行防治。
(二)穗期管理
玉米从拔节到抽雄为穗期。春玉米一般经历25~35d。
穗期生育特点是,从拔节开始,营养生长与生殖生长并进。茎叶旺盛生长,雄穗、雌穗先后开始分化,需水、需肥量日渐增加。在玉米大喇叭口期,是玉米的水分临界期,如外界条件适宜,水分和养分充足,就能增加有效果穗数,形成大穗和增加每穗粒数,为丰产打下基础。此期存在营养生长与生殖生长、个体生长发育所需与环境供应不足之矛盾。因此,玉米穗期田间管理主攻目标应该是通过水肥措施等壮秆、促穗、穗多、穗大。具体措施如下。
1.追肥、灌水
玉米拔节至抽雄期追肥,一般进行两次。第一次在拔节前后施入,称为攻秆肥。追施攻秆肥的目的是保证玉米植株健壮生长,促进玉米雌雄穗顺利分化。第二次在大喇叭口期追施,称为攻穗肥。攻穗肥对保证玉米增产极为重要,对决定果穗的多少和每穗的粒数的作用很大。可结合拔节期和大喇叭口期的追肥进行灌水。
2.中耕培土
在拔节期施入攻秆肥后随即进行第一次中耕,兼有除草、覆盖化肥作用。第二次中耕可于大喇叭口期追肥后进行,并培土。培土要求垄高10~375px,垄地宽30~875px。
3.去蘖
玉米拔节前即有分蘖长出。分蘖的多少除与品种特性有关外,与外界条件关系也很密切。当前大面积推广的玉米单交种其分蘖一般不能成穗,但要消耗养分和水分,所以必须及时去蘖。去蘖时要防止松动主茎根系,同时,要彻底从叶腋基部拔除干净,以免再生。
4.病虫害防治
穗期的重点虫害是玉米螟和棉铃虫,应根据预测预报及时防治。
(三)花粒期管理
从抽雄到成熟为花粒期。经历时间,春玉米一般45~50d。
从花粒期开始,营养生长基本停止,进入纯粹的生殖生长阶段,是开花、子粒形成和增重的关键时期,也就是决定籽粒数和粒重的时期。玉米子粒产量的80%~90%是在此期产生的,最后的实际产量决定于结实的子粒数和灌浆对子粒的充实程度。花粒期的主攻目标是提高总结实粒数和千粒重,栽培中心环节是养根保叶,防止早衰,增加群体光合量,促进有机物质向子粒运输。具体栽培措施如下。
1.追攻粒肥
为保持叶片的功能始终旺盛,防止早衰,应及时补追氮素化肥,也可采用磷酸二氢钾或尿素进行叶面追肥,以维持和延长中下部和穗位以上叶片的功能时间,以制造更多的碳水化合物,促进籽粒形成,并使籽粒饱满,千粒重增加。抽雄~吐丝追施N肥,一般占总量的10%;叶面喷磷酸二氢钾7.5kg兑水1500kg,可喷1hm2 。
2.灌灌浆水
玉米抽穗到乳熟期需水较多,此时灌水,不仅可以提高结实率,而且能促进养分的运转,保证籽粒饱满,提高产量。
3.隔行去雄
每株玉米雄穗约可产生2500万~3700万个花粉粒,由于花粉粒从形成到成熟需要大量的营养物质,为了减少植株营养物质的消耗,使之集中于雌穗发育,可在玉米抽雄穗始期(雄穗刚露出顶叶,尚未散粉之前),及时地隔行去雄,能够增加果穗穗长和穗重,田间通风透光条件得到改善,提高了光合生产率,因而籽粒饱满,产量提高。
4.适时收获
以蜡熟末期收获为宜。
七、旱作玉米栽培技术
旱作玉米是指年降水量350~650毫米,在无灌溉条件(雨养)的地块上进行玉米生产。
(一)干旱对旱作玉米的影响
旱作玉米没有灌溉,生长发育所需水分只能靠自然降水来供给,而自然降水的总量及其时空分布并不一定与玉米对水的需求相吻合,因此,旱作玉米常受到旱灾的袭击,旱灾是影响旱作玉米最大的气象灾害。
1.影响玉米生产的干旱类型
通常按发生的时间把干旱分为春旱、夏旱、伏旱和秋旱四种。
(1)春旱 北方春播玉米区和黄淮海夏播玉米区,春旱的发生频率约为70%,春旱发生时正是春玉米和套种玉米播种季节,土壤水分不足,影响种子发芽,造成缺苗断垄,高矮不齐,密度不足。在东北及其他无霜期短和复播指数较高的地区,春旱常推迟播期,使生育后期又遇到低温冷害,影响籽粒灌浆,降低干粒重。
(2)夏旱 夏季正值玉米生长发育最旺盛时期,需水较多,而我国北方地区6~7月份降水量一般偏少,雨季来的晚,加上底墒不足和大气干燥,容易发生夏旱,特别是在黄淮海平原地区。这时春玉米正处在拔节和穗分化期,夏旱造成“卡脖旱”,影响雄穗抽出和雌花受粉,减产较重,同时影响套种玉米的全苗壮苗和夏玉米适时播种。
(3)伏旱 七、八月份通常是一年中降水最多的季节,但这时气温高,玉米在生长盛期需水又多,连旱20~30天就会发生伏旱。伏旱发生正值玉米开花授粉,严重影响玉米授粉结实,减少粒数、增加秃尖度,降低产量。
(4)秋旱 我国北方地区秋季降雨较少,但因秋季紧接在雨季之后,一般土壤墒情较好,基本上能满足玉米籽粒灌浆和成熟的需要,故秋旱对玉米危害较小。8~9月正是籽粒成熟阶段,若遇严重干旱,将造成植株早衰,叶片枯萎,光合作用下降,灌浆不良,导致严重减产。
2.干旱对玉米生长发育及产量的影响
(1)干旱影响玉米生长发育。 生长变缓,植株矮小,叶面积减少,干物质积累量下降等方面。
(2)干旱影响玉米产量。 拔节期前后干旱,主要是限制营养生长,而中后期干旱,则主要限制生殖器官的生长发育,主要导致穗粒数和百粒重下降。苗期缺雨,主要影响正常播种、出苗,使密度达不到计划指标,从而影响亩穗数;苗期缺雨,生长受抑,叶面积小;拔节~抽雄阶段缺雨,特别是大喇叭口~吐丝期间缺雨,不仅降低生物产量,且雌、雄穗分化不良,花期不遇,穗行数减少20%,行粒数减少50%;抽雄~成熟阶段缺雨,主要影响籽粒正常灌浆,百粒重下降。
(二)提高旱作玉米水分利用率的措施
降水是旱作玉米水分主要来源。设法提高自然降水的利用率,是实现旱作玉米高产稳产的关键。
1.旱作玉米田土壤水分季节变化规律
冬季为土壤水分凝聚冻结积累阶段。入冬以后,土壤自上而下冻结,在温度梯度作用下,下层水气不断向上移动,遇冷后凝聚冻结,是土壤上层水分最丰富的阶段,也是旱作春玉米播种~出苗阶段所需水分的基础,干方百计保持这部分水分,就可以做到秋雨春用。
春季解冻后是土壤水分大量蒸发散失阶段。春季随着气温的不断升高,土壤逐渐解冻。在冻融交替时气温尚低,蒸发较轻,应抓住这一关键时期,顶凌耙耱保摘,为春播创造良好的水分条件。当土壤化通后,重力水下渗,表层水蒸发,随气温的进一步升高,春风加大,在毛管作用下,水分不断向地表运动,土壤表面开始形成干土层并不断加厚,超过一定深度则难以播种,影响正常发出苗。
夏季是土壤水分大量蓄积阶段。7~8月份降水较多,是一年中的雨季,应采取适当蓄水措施(地膜覆盖、秸秆覆盖等)做到伏雨春用。
秋季是土壤水分缓慢蒸发阶段。9月以后,气温渐低,蒸发比较缓慢,待玉米收获后,应抓住时机深耕蓄水。
2.提高旱作玉米降水利用效率的战略措施
(1)截住“天上水” 旱地玉米无灌溉条件,为“雨养农业”,必须搞好农田基本建设,特别对低产田更应加强,应因地制宜,适宜修梯田的就修梯田,不适宜的地块,也应采用“丰产沟”“等高田”等耕作措施,减少水土流失,逐步培养地力,不断提高产量;只有搞好农田基本建设,才能从根本上解决水土流失问题,创造低产变中产,中产变高产的农田基础。
(2)蓄住“地中水” 降水被土壤接纳之后,除径流、下渗损失外,主要是地面蒸发损失和玉米叶面蒸腾损失。采取各种行之有效的抗旱耕作措施,尽最大可能减少土壤水分的损失。如丰产沟、“旱地玉米免耕秸秆覆盖”、“地膜覆盖及秸秆覆盖技术”、“玉米机械化有机旱作技术”以及“变春耕春施肥为秋耕秋施肥”、“变秋耕不带耙为秋耕带耙”、“播前播后镇压保墒”以及地面防蒸发剂,叶面防蒸腾剂等,做到伏雨春用,秋雨春用。
(3)用好“土壤水” 在截住天上水,蓄住地中水的基础上,应采取有效措施用好“土壤水”。大量研究表明,“以肥调水”是提高旱作玉米自然降水利用率的有效措施。如深耕加厚活土层,增施有机肥,秸秆还田等,改良土壤结构,不断培肥地力;合理增施化肥以提高土地生产能力;采用耐旱品种挖掘增产潜力;合理密植精细管理力争获高产。
(三)旱作玉米栽培技术
1.整地
旱作春玉米整地可分为秋季整地与春季整地两种方式。根据各地近年来的研究,旱作玉米以秋天整地为主,春季尽量减少耕作次数为宜,据调查,秋耕比春耕增产28.5%,因秋耕地土壤熟化时间长,又经冬春冻结融化过程,土壤松紧适宜,保墒效果好。也有报道隔年秋耕比年年秋耕增产效果要好,秋耕地应结合施用有机肥,并且耕后立即进行耙耱,冬季滚压,效果更好。
2.播种
播期适宜根据温度、水分及栽培制度等确定合理播期。通常耕层5~250px地温稳定通过10~12℃,作为春玉米适宜播期的指标。旱作玉米区十年九春旱,春季降水少,土壤水分不足,必须采取各种保墒措施,保证玉米正常发芽出苗。就北方旱区而言,春玉米播期一般在4月中下旬到5月上、中旬,在此范围内,一般随纬度提高和海拔提高,播期渐迟。播种深度玉米适宜播种深度为5~250px,土壤墒情适宜时为6~175px,土壤水分高时可浅些,墒情差时可适当加深,但不能超过250px。
3.合理密度
旱作玉米的合理密度应随品种、土壤肥力以及自然降水等而定。在同样条件下,紧凑型玉米一般应比平展型品种每1/15hm2多留苗500~1000株;随肥力提高,密度应适当加大;自然降水量的多少与合理密度的确定关系极大,目前在黄土高原地区提倡“宁稀勿稠”原则,即在适宜密度范围内,宁取低限,而不取高限。当然在降水充沛的地区不受此限。
就北方旱作区而言,采用紧凑型品种,黄土高原地区每1/15hm2 种2500~3000株,在此范围内应当以当地降水量、土壤肥力及施肥水平具体调整确定。
4.田间管理
旱作玉米的田间管理,除了无灌溉措施以及不进行蹲苗外,其余间、定苗、追肥、中耕、除草等管理与水浇地玉米基本相同。
(四)旱作玉米抗旱耕作方法
1.机械化有机旱作技术
针对半干旱、半湿润偏旱地区旱作玉米的干旱、瘠薄、雨养的特点,通过一系列机械化作业如深耕、秸秆粉碎还田、镇压、机械化播种、增施有机肥、无机肥等,提高玉米对自然降水的利用率,实现旱作玉米增产增收和长期稳产。该技术可在年平均气温>8℃的半干旱或半湿润偏旱地区,采用一年熟种植制度,且不以玉米秸秆作饲料和燃料的地区推广应用。其技术体系为:
(1)机械化深耕 用大中型拖拉机每年于收获后进行一次深耕,深25厘米,使活土层由10~13厘米加厚到25厘米以上,充分发挥“土壤水库”纳雨蓄墒的功能,使伏雨春用,秋雨春用,解决了天然降水与玉米需水不同步的问题。
(2)秸秆就地粉碎直接还田 用玉米摘穗机或秸秆粉碎机把收获时的秸秆就地粉碎,此时玉米秸秆含水量较高,容易腐烂,随机械深翻入土,可有效地提高土壤有机质,培肥地力,增强土壤蓄水保肥能力。
(3)机械镇压 根据土壤墒情在播前、播后采用可调重量的滚筒式镇压器进行适度镇压,使土壤下虚上实,调动下层水向表层运动,提高玉米出苗率,确保苗全苗壮。出苗期提前1~3d,出苗率大为提高。
(4)机械化播种 机械化播种深度一致,行株距均匀,又可缩短播期,提高了玉米田间整齐度,为高产稳产奠定了基础。
2.玉米秸秆覆盖技术
玉米秸秆覆盖减少风雨侵蚀,防止水土流失,蓄水保墒,培肥改土,调节地温,增加旱作玉米产量。
(1)半耕整秆半覆盖 玉米立秆收获后,一边割秆一边硬茬顺行覆盖,盖1675px,空1675px,下一排根要压住上一排梢,秸秆交接处和每隔1m左右适量压土。翌年春天,在末盖秸秆的空行内耕作、施肥。用播种机在空行靠秸秆两边种两行玉米。玉米生长期间在末盖秸秆内中耕、追肥、培土。秋收后,再在第一年末盖秸秆的空行内覆盖秸秆。
(2)全耕整秆半覆盖 玉米收获后,将玉米秆搂到地边,耕耙后顺行覆盖整株玉米秆,栽培管理与半耕整秆半覆盖相同。
(3)免耕整秆覆盖 玉米收获后,不翻耕,不灭茬,将玉米整抹秸秆顺垄割倒或用机具压倒,均匀地铺在地面,形成全覆盖。第二年春天,播种前2~3d,把播种行内的秸秆搂到垄背上形成半覆盖。播种采用两犁开沟法,先开施肥沟,沟深250px以上,施入肥料。第二犁开播种沟,下种覆土。生长期间管理和半耕整秆半覆盖操作程序相同。
(4)地膜、秸秆二元覆盖 旱、寒、薄是高寒冷凉区农业发展的主要制约因素,推广地膜、秸秆二元覆盖技术是解决旱、寒、薄三大问题的重要技术之一,它既有地膜覆盖增温保墒作用,又有秸秆覆盖蓄水保墒、肥田改土作用。
八、玉米地膜覆盖栽培技术
(一)地膜覆盖的生态效应
1.提高地温 玉米覆盖地膜后,白天耕作层温度比露地高。250px地温比露地玉米高2.5~5.7℃。地膜玉米比露地玉米全生育期大约增加有效积温300~400℃。
2.保墒提墒 覆膜有良好的保墒、提墒以及稳定膜内土壤水分的效果。
3.促进养分转化 覆膜能促进微生物的活动,加速矿物质营养向速效可供态转化。
4.改善土壤物理性状 减少了水分蒸发,避免了风吹雨淋,减少了人或机械的耕作次数,使土壤基本结构保持较好,同时,还增加了土壤孔隙,降低了土壤容重。对盐碱地来说,由于覆膜大幅度地减少了水分的蒸发,使随着水分的运动而带到地表的盐分减少,盐分不易在表层聚集,抑制返盐的效果比较显著,特别是有利于玉米的出苗和全苗。出苗率提高60%左右,增产明显。
5.增强田间光照强度 玉米覆膜后,由于白色塑料薄膜以及膜下的细小水珠能反射太阳光线,特别是田间比较接近地面层空间的光照强度。
(二)玉米地膜覆盖主要技术环节
1.选用生长期较长的杂交种
地膜栽培玉米,按不同生育期分类,分别选择比原来露地栽培生长期长8~12d的品种,或所需积温多200~300℃;还应选用后发性强的不早衰、抗性强的紧凑型品种,是发挥地膜增产的首要因素。
2.选地整地
选择地势平坦、土层深厚、土质疏松、肥力中等以上、保肥保水能力好的地块,切忌选用陡坡地、砂土地、瘠薄地、洼地、易涝地、重碱地种植。地膜玉米整地总的要求是,适时翻耕、精细平整,消灭坷垃,消除杂草根茬,结合施足底肥,而后作垄盖膜。
3.地膜选用
大面积推广以来,一般采用厚度为0.005~0.008mm聚乙烯线型膜。目前,渗水地膜已研制成功,在北方旱区春旱条件下,使用渗水地膜可将春季小雨及时渗入土壤,变无效降水为有效降水,增产效果明显。另外,各种可降解地膜业已研究成功,可选择使用,以减少土壤污染。
4.适期播种
应比当地在露地条件下提早7~15天播种。
5.盖膜播种
分两种形式:(1)先播种后盖膜,出苗后打孔放苗出膜。其优点是可以防止膜面土壤结壳,能使用地膜覆盖机进行操作,此法用于海拔较高,低温冷害较重,春雨早,墒情好的地区和地块;(2)先盖膜后打孔播种。对于干旱少雨,墒情差的地区和地块,可在雨后墒情良好时,提前覆膜,待播期一到,在膜面用简易工具打孔播种。该方法的缺点是比较费工费时,不利于机械化操作。
6.合理增加密度
在同等条件下,一般要求覆盖比不覆盖增加留苗密度7500株/hm2.
7.适时揭膜
随着高温多雨季节的来临,在盖膜增温效果不明显时应进行揭膜。河北农业大学(1986~1987)试验结果,以7月上、中旬揭膜较好,这时正值雨季高峰来临之际,可以接纳较多雨水。山西农业大学研究,旱地玉米以大喇叭口期揭膜产量最高。
8.加强田间管理、防止早衰
加强覆膜玉米的田间管理,掌握苗期长势,做到促壮早发,中期不徒长,后期不早衰,及时防治病虫害是夺取玉米高产的保证。防早衰的关键在于施足基肥,种肥氮、磷、钾配合施用,根据不同生育时期植株长势进行追肥,在同等条件下,应比露地适当加大投肥量。
9.残膜回收
收获后,及时检净残膜,以防其对土壤的污染。降解膜已自动分解,不必回收。

