玉米宽窄行种植栽培技术研究进展

陈 征，王鑫鑫，刘宏权，5，韩会玲，陈任强，高惠嫣

（1.河北农业大学城乡建设学院，河北 保定 071001；2.河北省山区农业技术创新中心，河北 保定 071001；3.国家北方山区农业工程技术研究中心，河北 保定 071001；4.河北省山区研究所，河北 保定 071001；5.农业农村部华北节水农业重点实验室，河北 保定 071001）

玉米（Zea maysL.）是中国的主要粮食作物，种植区域广泛，在农作物中具有重要的地位。随着科技的进步和人口数量的增多，国家对农作物的种植越发重视，传统的玉米种植技术已经不能满足社会需要，提高玉米产量已经成了更加重要的问题［1］。受恶劣天气的影响，玉米产量有较大的波动，为保证玉米产量，农民增加了种植密度。但随着种植密度的增加，玉米根系倒伏的风险也随之增高［2］。作物的种植模式改变会导致作物冠层内的小气候环境发生变化［3］。耕作方式会直接影响玉米种植的土壤环境，合理的耕作方式可以协调土壤各种微生物含量的关系［4］。

随着城镇化和工业化的加快推进，可用耕地的面积大大减少，传统的玉米种植方式已不再适用于当下社会。因此使用优化的种植方式是提高玉米产量的有效途径［5］。等行种植是中国最常用的种植方式，该方式操作简单、普遍性高、技术含量低、实用性大，但不具有产量优势，长期以往会导致水土流失等灾害，严重影响玉米的产量［6］。玉米种植技术更加趋向规模化和机械化［7］，而宽窄行种植技术得到了提高和完善，成为提高玉米产量的主要方式之一。宽窄行种植可结合当地情况更好的发挥土壤的优势，切实改善种植环境，为提高玉米产量奠定技术基础［8］。本研究对宽窄行的优势、存在的问题以及与其他农艺手段结合的研究进行了综述，对玉米宽窄行种植的优缺点以及注意事项进行了规整，并阐述其应用的广泛性。

1 宽窄行种植

宽窄行种植是一种保护性耕作，会导致土壤剖面中植物养分的垂直分层。玉米采用宽窄行种植技术改进了传统种植方式，调整了玉米种植间隙，减少了单位面积的种植量，在通风和光照方面有所改进，减少了耗水量，降低植物争光争肥的问题［9］，提高了土地利用率；采用机械播种，集中施肥，实行精量播种，可最大程度保全苗，减少了劳动强度；采用种地与养地相结合，从源头提高了玉米品质，大大提高了玉米产量，促进了中国农作物可持续发展的进程，是种植技术上的改革创新［10］。宽窄行种植具有灵活性和可控性，可根据当地环境和玉米品种调节行距，为玉米的健康成长奠定基础［11］。研究表明，在水分限制条件下玉米宽窄行种植更受欢迎，种植在窄行的玉米会形成更均匀的根系和叶片分布，宽行对玉米产量的增长最为稳定［12］。行距增大会导致玉米在生长阶段水分的蒸发，可以促进玉米更有效利用光能和水资源［13］。

研究表明，宽窄行种植玉米可明显增加千粒重和子粒产量［14］，降低玉米耗水量，调节作物的干物质规律，对提高群体效应有重要意义［15］，同时也可以改善玉米周边生长环境，增强边际效应，为玉米产量带来更大的优势。宽窄行种植玉米也可与其他作物间作和套作，从而提高综合效益。

2 提高玉米品质

密植是提高产量的常用方法，但会导致玉米品质下降，密度越大玉米品质越差。宽窄行种植通过影响玉米的主要性状从而影响玉米产量［16］。主要从增强光合作用、改善通风调节、改善养分条件和土壤条件来影响玉米的株高、穗高、穗位高等性状［17］。

2.1 促进光合作用和通风

宽窄行种植模式对冠层小气候因子有积极影响，可促进光合作用［18］。宽窄行种植改变了行距，田间的通风条件得到优化，植株之间的相互遮挡变弱，窄行比宽行单位面积上受光面积更大［19］。玉米植株受光面积与空气交换能力明显提高，促进了二氧化碳的吸收，空气的交换导致的植株内部昼夜温差大，提高了光合作用强度［20］，植株内部干物质积累增多，改善了玉米品质［21］。

2.2 改善土壤环境

宽窄行的深松和高留茬有效减少了化肥的使用，为耕地的可持续发展和玉米持续高产提供了有利基础［22］。宽窄行种植技术可以对种植地进行分区，进行轮年换耕，这种交替种植可使土壤含水率提高3%以上［23］，充足的土壤水分可以充分满足玉米生长的需求，改善干旱季玉米生存环境，同时可以保持土壤肥力，土壤中微生物群落直接受到耕地种植农作物的影响［24］，玉米宽窄行种植可以促进土壤微生物的多样性［25］。

3 实施步骤

随着国家大力的推行，宽窄行种植有了较快发展［26］。相对于其他种植技术，宽窄行种植有很大优势。若宽窄行种植使用不合理，可能会因资源竞争而导致减产［27］。需要对宽窄行种植措施进行探究归纳。采用宽窄行种植时，需对品种选择、宽窄行设计、精耕细作与整地、、施肥、防虫害等步骤进行合理安排。

3.1 玉米品种的选择

玉米品种的质量直接影响玉米的产量，需要根据当地的气候、土质、光照等因素选择抗倒伏、抗病好、耐密植的品种，缺水地区选择耐旱性品种，土壤肥沃地区选择喜水品种，根据光照的时长选择不同生长周期的玉米品种［28］。为保证发芽率，要选择颗粒饱满、品相好的种子，种子提前晾晒，有效杀菌后种植［29］。

3.2 宽窄行合理设计

根据具体情况进行宽窄行设计，土壤和气候会影响宽窄行行距。高密度种植会增加植物胁迫，会改变植物的形态和发育，降低单株产量［30］。黑龙江省早熟地区宽窄行耕作方式为宽行90 cm，窄行40 cm［31］。宽行一般为窄行的3 倍，若宽行中间不间作其他农作物，宽窄行间可逐年交换种植。宽行为休息区，窄行为种植区，换耕时2 种区域互换。无论季节质量如何，窄行种植可使植物生长和产量实现最大化，在半干旱地区采用宽窄行种植，可有效提高产量，抑制杂草［25］。

3.3 精耕细作与整地

根据土壤耕层的厚度和玉米品种进行深松，2～3 年一次，一般深度25～30 cm，可以改善土壤肥力、提高作物产量［32，33］。深松只松土不翻土，可以保持耕作层的肥力和水分。采用密集深松的窄行作物生产系统时，土壤养分分层的差异很小。深松的差异主要是养分去除，深松强度越高的处理玉米产量越高［34］。

土地是农作物生长的基础，良好的土壤基础有利于提高玉米产量［33］。整地为玉米创造更好的生长环境，但在降雨多、泥土湿润的地区应延迟整地时间。玉米根系发达，需要适宜的深度才能促进根部成长［35］。在整地过程中，需要氮磷钾肥、鸡粪、辛硫磷颗粒剂等混合施入［36］。还需要将药剂均匀撒到地表，并利用整地翻耕的环节将其埋入到土层里，防止地下虫害侵袭。

3.4 科学播种

根据实际情况确定行距，可使用机械化的播种机，以缩短播种期、提高播种质量［37］。晾晒可以促进种子成熟和酶活性化，增大种子萌发几率。将品质差的种子挑选出来，良品种则用药剂混合处理。六月上旬根据实际情况确定合理的播种量和种植密度，还需确定种植温度［38］。种植后及时进行压土、施肥、灌溉，压土厚度为2～3 cm，保证玉米发育有充足的水分和营养［39］。

3.5 施肥

玉米宽窄行种植对氮肥的响应不明显，但玉米宽窄行种植中行距竞争、肥料浓度、施氮时间均与行距存在交互作用，推迟施氮和侧施氮肥可以增加玉米产量，窄行和侧施氮肥的玉米产量最高［40］。

合理施肥可促进和平衡土壤中的营养成分，促进玉米的健康成长。根据玉米生长阶段，定期定量使用氮磷钾肥［41］。氮肥可以促进植物的成熟，避免老化，磷肥促进根部发育，避免幼苗生长缓慢［42］。要结合土壤的相关含量，多施底肥，科学施肥，设计具体的方案，针对性施肥，使玉米养分和水分充分得到补给［38］。

3.6 防虫害

宽窄行种植密度较大，为保证玉米健康成长，玉米种植后，需做好防病虫害工作，根据害虫的种类和数量，合理使用药物［43］。针对不同害虫所使用杀虫剂不同，除虫前需要明确玉米的状态。种子包衣种衣剂是防止地下虫害的有效措施，要做好相对措施，避免过多损失［44］。

3.7 适当晚收

为了提高玉米的产量、增加玉米成熟度，可以根据当地情况，在玉米成熟后适当晚收5～7 d，可以起到增产、提质的作用［45］。如遇到干旱年份可推迟7～10 d［46］。晚收可以延长玉米子粒的灌浆时间，从而增加淀粉、氨基酸等营养物质的积累，直到完全成熟，可以使效益最大化［47］。晚收还可以降低子粒含水量，方便脱粒和储存［48］。

4 注意事项

宽窄行种植主要适用于地面平整的平原地区［49］，低洼易涝地不宜采用［50］。天气干旱时，深松会导致水分的加速流失，不宜深松［51］。田间管理和机械栽培注意事项如下。

4.1 田间管理

田间管理包括农作物的除草、查苗补种、间苗等。良好的田间管理，可使玉米达到高产、稳产［52］。

1）除草。除草是非常重要的环节，宽窄行种植清理杂草很便捷［53］。宽窄行种植降低了杂草的生长和竞争力［25］。最佳除草剂施用时间及除草剂的有效性不受行宽的影响［54］。

2）检苗、补苗。受诸多因素影响，玉米苗生长会有较大差异，玉米出苗后要及时进行查苗，减少少苗、缺苗现象，及时除草与中耕，以增强抗旱能力。补苗要确保玉米苗与泥块同时移植，保证根部不被破坏。要及时浇水，保证苗期水分充足，避免枯死［55］。

3）间苗、定苗。间苗、定苗可以保证玉米苗合理株距，避免出现密度过大或小的现象。遵循“留强去弱”的原则，把有病虫害、发育较差的玉米苗筛除，留下高质量的玉米幼苗。玉米苗3 叶片时进行间苗，5叶片时定苗［56］。同时开展松土和灌溉，及时追肥，严格把控肥料的种类和比例，为玉米茁壮生长提供适宜的环境［57］。

4.2 机械栽培

机械栽培在玉米种植中广泛应用，有着严格的操作要求［58］。机械播种可以在短时间内完成播种，缩短播种期，可以进行侧深施肥，避免化肥与种子竞争土壤水分。合理的机械播种在保证土地完整的情况下均匀播种，在覆土一致的情况下快速播种［59］。宽窄行种植使用机械栽培，实现了农艺措施与农机有效结合，提高了播种质量，增加了群体整齐度，改善群体透光度，具有明显的增产作用［60，61］。

5 宽窄行种植技术与其他农艺技术的联合应用

5.1 玉米宽窄行交替膜侧沟种植技术

宽窄行种植与膜侧沟种相结合是一种新型栽培技术，在宽行龚上覆膜，在膜与侧膜的间隙种植玉米［62］。可以发挥地膜的保温作用，提高土壤的蓄水能力，防止水分过度挥发，保证土壤松弛度［63］，增强土壤微生物活性，增加土壤肥力［64］，同时可以防止杂草增长。在使用过程中主要使用土壤深松，一般在土壤比较松弛、肥力比较高时使用，可以有效改善土壤环境，避免风蚀等灾害，还可以增大玉米受光照面积，促进果穗生长［65］。第一年和第二年宽窄行可进行互换，休息区与种植区互换［66］。

玉米宽窄行交替膜侧沟种植技术需要在土层厚、土壤条件良好、有机物含量高的地区，不仅可以发挥地膜作用，还能为玉米各个生长阶段创造有利环境，提供充足的阳光和水分［67］。

5.2 玉米宽窄行浅埋式滴灌栽培技术

玉米宽窄行浅埋式滴灌栽培技术可以跟踪玉米生长状况，铺设滴灌管在地表，可有效面对旱灾，保证玉米产量。滴灌管埋在地下，以防被破坏，实现了科学地灌［68］。该技术直接向玉米根部输送水分和养分，改善了水分供给和微气候环境，减少了化肥的使用量，一般可以增产15%［69］。该技术节约了玉米种植成本，减少了劳动量和工作量，实现了水肥一体化，是一种经济实惠的稳产增产方式［70］，可以带来较好经济收益［71］。一般在玉米出苗3～5 叶时进行铺设，覆土深度5～10 cm，与宽窄行相结合。

5.3 间作中的宽窄行种植

间作是提高玉米产量、抑制病虫害、充分发挥土壤性质、保证玉米品质的有效种植方式。间作模式可以改变田间小气候和作物的光合特性，从而提高作物的产量和土壤微生物多样性［72］。采用宽窄行间作种植，可以提高通风透光性、提高土地利用率、提高玉米和间作农作物的综合效益、增加农民经济效益［73］。

间作种植模式和时间生态位分化对土地当量比没有影响，玉米与花生间作种植可以提高玉米产量，而对花生的产量没有影响［74］。

玉米与大豆的根系可塑性和种间时空互补性可以提高间作作物的产量和水分利用效率，有利于玉米子粒的形成，抵消了部分大豆子粒灌浆的负遮荫效应［75］。玉米的子粒产量会显著增加，可以通过改变行距和株距来协调玉米和大豆之间的种间竞争，从而获得间作优势，间作可以有效提高生长资源的利用率［76］。

6 玉米宽窄行种植的效果

玉米宽窄行种植技术是创新型玉米栽培技术，具有很多优点。

1）改善玉米的生长环境、保证土壤肥力，从而提高玉米产量［77］。

2）明显改善土壤的物理性质，降低土壤硬度，增加土壤孔隙度，提高田间持水率［78］。

3）提高土壤蓄水能力，增加玉米抗倒伏、抗风蚀能力，方便机械化管理，避免了苗种被碾压的情况［79］。

4）提高土壤微生物活性和多样性，有效提高土壤脲酶、磷酸酶和转化酶活性，进而增加玉米干物质的积累，提高玉米产量［80］。

5）做到精确播种，节省种子用量，减少人工，充分发挥边行优势，提高玉米品质，精确施肥，减少肥料用量［81］。

7 玉米宽窄行种植技术的不足

玉米宽窄行也存在着一些缺点。

1）虽然能够最大程度地利用土壤以上的光合和通风等资源，但其无法对土壤中的资源充分合理运用，会出现根部竞争问题。

2）需要制定合理的宽窄比例和间距，对专业知识要求较高，但大多农户缺乏相应专业知识，无法发挥宽窄行的优势，不合理的设定反而会降低玉米产量。

3）农民对新技术和机械化等认知不足，导致玉米宽窄行技术推广较为困难。且缺乏玉米窄行技术种植和收获的相应设备［82］。因此需要引进专业性人才，重视技术型人才，为农业可持续发展保驾护航，加大宣传力度，提高对该技术的重视程度［83］。

8 小结

玉米宽窄行的种植技术是对传统种植方式的改革，为玉米生长提供良好的供水条件和土壤条件，可实现增产增收，提高土地利用率［84，85］。相对于常规种植，宽窄行种植对玉米的生育进程影响较低，但可明显提高玉米成穗率，达到增产的目的［86］。

玉米宽窄行种植可有效降低玉米生产成本，将宽窄行种植运用到生产实践中，可以产生良好的生态效益，增加农民收入，是促进农业健康发展的有效途径［87，88］。宽窄行种植技术能够进一步推动农业的发展，将农业发展推进到一个新阶段。