□文/闫静琦 武佳颖 蒋傲男 赵海超 卢海博 黄智鸿
地膜覆盖是我国北方地区提水增温的的重要农艺措施之一。针对我省北部旱 作春玉米区水资源短缺、降雨量低,有效积温低、无霜期短等问题,于2019年针对我省北部旱作春玉米区存在的积温不足、雨养农业水资源短缺的问题,通过地膜覆盖技术提温保水,进行覆膜技术研究,采用黑膜全膜覆盖双垄沟播、普通透明地膜全膜覆盖双垄沟播、黑膜半膜覆盖、普通透明地膜半膜覆盖方式。确定我省北部不同生态类型雨养旱作区春玉米温、水资源利用技术。
该试验在河北省张家口市宣化区沙岭子镇农业科学院进行,该区域属温带半干旱大陆性季风气候,夏季昼夜温差大,雨量集中,冰雹常有发生;秋季气候爽凉降温快,霜冻常有危害。年降雨量350-450 毫米,主要集中在7-8月,年平均日照时数2800~3300 小时,年平均气温8.9℃,生育期内≥10℃有效积温为2715.8℃,无霜期100-150 天。试验期间降雨量情况见图1。
图1 春玉米生育期降雨量
全膜覆盖技术是相对传统半膜覆盖而言的,在地面全部覆盖地膜,两幅膜之间利用土壤进行压接,降雨通过出苗孔深入土壤,能够有效利用土壤水分,减少地表水分蒸发,特别是能够提高冬春季播种前降水的利用效率。同时能够明显提高地表温度,促进春季玉米种子萌发,缩短玉米出苗时间。技术要点如下:
选地 选择地势平坦、土层深厚、土质疏松、肥力中上,土壤理化性状良好、保水保肥能力强、坡度在15℃以下的地块,不宜选择陡坡地、石砾地、重盐碱等瘠薄地。
施肥 一般亩施优质腐熟农家肥3000-5000 千克(一膜两年用地块,由于第二年施肥困难,第一年农肥施用量应增加到7000 千克以上),起垄前均匀撒在地表。亩施尿素25-30千克,过磷酸钙50-70千克,硫酸钾15-20千克,硫酸锌2-3千克或亩施玉米专用肥60千克,划行后将化肥混合均匀撒在小垄的垄带内。
划行 每幅垄分为大小两垄,垄幅宽100-110 厘米。采集全膜覆盖播种一体机播种,人工播种时用木材或钢筋制作的划行器(大行齿距60-70 厘米、小行齿距40 厘米),一次划完一副垄,划行时,首先距地边35厘米处划一边线,然后沿边线按照一小垄一大垄的顺序划完全田。
土壤消毒 地下害虫为害严重的地块,起垄后每亩用40%辛硫磷乳油0.5千克加细沙土30千克,拌成毒土撒施,或兑水50 千克喷施。杂草危害严重的地块,起垄后用50% 乙草胺乳油100 克兑水50 千克全地面喷施,喷完一垄后及时覆膜。
秋季覆膜 前茬作物收获后,及时深耕耙地,在十月中下旬起垄覆膜。
选用厚度0.008-0.01 毫米、宽120 厘米的地膜。沿边线开5 厘米深的浅沟,地膜展开后,靠边线的一边在浅沟内,用土压实;另一边在大垄中间,沿地膜每隔1 米左右,用铁锨从膜边下取土原地固定,并每隔2-3 米横压土腰带。覆完第一幅膜后,将第二幅膜的一边与第一幅膜在大垄中间对接,膜与膜不重叠,从下一大垄垄侧取土压实,依次类推铺完全田。覆膜时要将地膜拉展铺平,从垄面取土后,应随即整平。覆盖地膜后一周左右,地膜与地面贴紧时,在沟中间每隔50 厘米处打一直径3 毫米的渗水孔,使垄沟的集雨入渗。田间覆膜后,严禁牲畜入地践踏造成地膜破损。要经常沿垄沟逐行检查,一旦发现破损,及时用细土盖严,防止大风揭膜。
种子准备 结合当地的自然条件(降雨、积温)和气候特征(晚霜时间、小气候特点),选择株型紧凑、抗病性强、适应性广、品质优良、增产潜力大的杂交玉米品种,主要有郑单958、先玉335、金穗系列、金源系列等。
适期播种 当气温稳定通过10℃时为玉米适宜播期,各地可结合当地气候特点确定播种时间,一般在4 月中下旬至5 月上旬。采用机器精量播种,无播种机时用玉米点播器按规定的株距将种子破膜穴播在沟内,每穴下籽1粒,播深3-5 厘米,点播后随即踩压播种孔,使种子与土壤紧密结合,或用细砂土、牲畜圈粪等疏松物封严播种孔,防止播种孔散墒和遇雨板结影响出苗。
合理密植 按照土壤肥力状况、降雨条件和品种特性确定种植密度。冀西北地区以4000-4500 株为宜,株距为27-30厘米。肥力较高,墒情好的地块可适当加大种植密度。
苗期管理(出苗-拔节) 苗期管理的重点是在保证全苗的基础上,促进根系发育、培育壮苗,达到苗早、苗足、苗齐、苗壮的“四苗”要求。破土引苗:在春旱时期遇雨,覆土容易形成板结,导致幼苗出土困难,使出苗参差不齐或缺苗,所以在播后出苗时要破土引苗,不提倡沟内覆土。查苗补苗:在苗期要随时到田间查看,发现缺苗断垄要及时移栽,在缺苗处补苗后,浇少量水,然后用细湿土封住孔眼。
中期管理(拔节-抽雄) 中期管理的重点是促进叶面积增大,特别是中上部叶片(棒三叶),促进茎秆粗壮墩实。此期要注意防治玉米顶腐病、瘤黑粉病、玉米螟等虫害。
当玉米进入大喇叭口期,追施壮秆攻穗肥,一般每亩追施尿素15-20千克。追肥方法是用玉米点播器或追肥枪从两株中间打孔施肥,或将肥料溶解在150-200千克水中,用壶在两株间打孔浇灌50 毫升左右。玉米全膜双垄沟播后,水肥热量条件好,双穗率高,时常还出现第三穗,应尽早掰除第三穗,减少养分消耗。
后期管理(抽雄-成熟) 后期管理的重点是防早衰、增粒重、防病虫。要保护叶片,提高光合强度,延长光合时间,促进粒多、粒重,肥力高的地块一般不追肥以防贪青;若发现植株发黄等缺肥症状时,应及时追施增粒肥,一般以每亩追施尿素5千克为宜。
适时收获 当玉米籽粒乳线消失、籽粒变硬有光泽时收获。注意残旧地膜的回收。如果是一膜两年用,可将秸秆保留至第二年或砍倒后放在地膜上保护地膜,第二年在两根茬中间播种玉米。
黑膜和白膜不同地膜类型覆盖技术:彩色地膜是近几年发展起来的一项覆膜技术,特别是黑色地膜被广泛利用,黑色地膜具有防控杂草、抑制土壤病虫害等作用,另外黑色地膜与透明的白色地膜相比,具有一定的保温作用,另外由于其不透光能够更好的抑制土壤水分蒸发。技术要点如下:
选地 选择地势平坦、土层深厚、土质疏松、肥力中上,土壤理化性状良好、保水保肥能力强、坡度在15℃以下的地块,不宜选择陡坡地、石砾地、重盐碱等瘠薄地。在伏秋前茬作物收获后及时深耕灭茬,耕深达到25-30 厘米,耕后及时耙耱;秋季整地质量好的地块,春季尽量不耕翻,直接起垄覆膜,秋季整地质量差的地块,覆膜前要浅耕,平整地表,有条件的地区可采用旋耕机旋耕,做到地面平整、无根茬、无坷垃,为覆膜、播种创造良好的土壤条件。
施肥 一般亩施优质腐熟农家肥3000-5000 千克(一膜两年用地块,由于第二年施肥困难,第一年农肥施用量应增加到7000 千克以上),起垄前均匀撒在地表。亩施尿素25-30千克,过磷酸钙50-70千克,硫酸钾15-20千克,硫酸锌2-3 千克或亩施玉米专用肥80 千克,划行后将化肥混合均匀撒在小垄的垄带内。
划行起垄 每幅垄分为大小两垄,垄幅宽100-110 厘米。采用全膜覆盖播种一体机播种。起垄:川台地按作物种植走向开沟起垄、缓坡地沿等高线开沟起垄,大垄宽70厘米、高10厘米,小垄宽40 厘米、高15厘米。
使用起垄机沿小垄划线开沟起垄;用步犁开沟起垄,沿小垄划线来回向中间翻耕起小垄,将起垄时的犁臂落土用手耙刮至大垄中间形成垄面,用整形器整理垄面,使垄面隆起,防止形成凹陷不利于集雨。要求起垄覆膜连续作业,防止土壤水分散失
土壤消毒 地下害虫为害严重的地块,起垄后每亩用40%辛硫磷乳油0.5千克加细沙土30千克,拌成毒土撒施,或兑水50 千克喷施。杂草危害严重的地块,起垄后用50%乙草胺乳油100 克兑水50 千克全地面喷施,喷完一垄后及时覆膜。
秋季覆膜 前茬作物收获后,及时深耕耙地,在十月中下旬起垄覆膜。
选用黑色、厚度0.008-0.01 毫米、宽120 厘米的地膜。沿边线开5厘米深的浅沟,地膜展开后,靠边线的一边在浅沟内,用土压实;另一边在大垄中间,沿地膜每隔1米左右,用铁锨从膜边下取土原地固定,并每隔2-3米横压土腰带。覆完第一幅膜后,将第二幅膜的一边与第一幅膜在大垄中间对接,膜与膜不重叠,从下一大垄垄侧取土压实,依次类推铺完全田。覆膜时要将地膜拉展铺平,从垄面取土后,应随即整平。覆盖地膜后一周左右,地膜与地面贴紧时,在沟中间每隔50 厘米处打一直径3 毫米的渗水孔,使垄沟的集雨入渗。田间覆膜后,严禁牲畜入地践踏造成地膜破损。要经常沿垄沟逐行检查,一旦发现破损,及时用细土盖严,防止大风揭膜。
种子准备 结合当地的自然条件(降雨、积温)和气候特征(晚霜时间、小气候特点),选择株型紧凑、抗病性强、适应性广、品质优良、增产潜力大的杂交玉米品种,主要有郑单958、先玉335、金穗系列、金源系列等。种子处理:原则上要求使用包衣种子,对于少数未经包衣或包衣药剂针对性差,播前必须进行药剂拌种。防治地下害虫,用50%辛硫磷乳油按种子重量的0.1-0.2% 拌种。防治瘤黑粉病等病害,用20%粉锈宁粉剂或70%甲基托布津乳油150-200克加水1.5-2.5千克,拌种50千克。
适期播种 当气温稳定通过10℃时为玉米适宜播期,各地可结合当地气候特点确定播种时间,一般在4 月中下旬至5 月上旬。采用机器精量播种,无播种机时用玉米点播器按规定的株距将种子破膜穴播在沟内,每穴下籽1粒,播深3-5 厘米,点播后随即踩压播种孔,使种子与土壤紧密结合,或用细砂土、牲畜圈粪等疏松物封严播种孔,防止播种孔散墒和遇雨板结影响出苗。
合理密植 按照土壤肥力状况、降雨条件和品种特性确定种植密度。冀西北地区以4000-4500 株为宜,株距为27-30厘米。肥力较高,墒情好的地块可适当加大种植密度。
苗期管理(出苗-拔节) 苗期管理的重点是在保证全苗的基础上,促进根系发育、培育壮苗,达到苗早、苗足、苗齐、苗壮的“四苗”要求。
破土引苗 在春旱时期遇雨,覆土容易形成板结,导致幼苗出土困难,使出苗参差不齐或缺苗,所以在播后出苗时要破土引苗,不提倡沟内覆土。
中期管理(拔节-抽雄) 中期管理的重点是促进叶面积增大,特别是中上部叶片(棒三叶),促进茎秆粗壮墩实。此期要注意防治玉米顶腐病、瘤黑粉病、玉米螟等虫害。当玉米进入大喇叭口期,追施壮秆攻穗肥,一般每亩追施尿素15-20千克。追肥方法是用玉米点播器或追肥枪从两株中间打孔施肥,或将肥料溶解在150-200千克水中,用壶在两株间打孔浇灌50毫升左右。玉米全膜双垄沟播后,水肥热量条件好,双穗率高,时常还出现第三穗,应尽早掰除第三穗,减少养分消耗。
后期管理(抽雄-成熟) 后期管理的重点是防早衰、增粒重、防病虫。要保护叶片,提高光合强度,延长光合时间,促进粒多、粒重,肥力高的地块一般不追肥以防贪青;若发现植株发黄等缺肥症状时,应及时追施增粒肥,一般以每亩追施尿素5千克为宜。
适时收获 当玉米籽粒乳线消失、籽粒变硬有光泽时收获。注意残旧地膜的回收。
对该技术进行田间试验,春玉米水分利用效率在19.44-24.49 之间,全膜覆盖水分利用效率显著高于半膜覆盖,白色膜略高于黑色膜;白色全膜覆盖春玉米亩产1020 千克,对照区亩产737 千克,比对照区增产38%,黑色全膜覆盖春玉米亩产1028 千克,比对照区增产39%,白色半膜覆盖春玉米亩产879 千克,比对照增产19%,黑色半膜覆盖春玉米亩产836 千克,比对照增产13%。结果表明:全膜覆盖比半膜覆盖显著增加春玉米产量,提高水分利用效率,冀北寒旱区春玉米应该推广全膜覆盖技术。黑色地膜能够促进春玉米后期土壤温度,但春玉米生长前期增温效果不如白色地膜,因此冀北寒旱区主要推广白色(透明)地膜进行覆膜,但黑色地膜具有一定的控制杂草的作用,在草害较重的地块可以推广黑色地膜。