玉米种植保护性耕作技术与应用效果分析
——以东平县为例

2023-01-09 04:46杨申梅
种子科技 2022年15期
关键词:东平县保护性耕作

杨申梅

(东平县接山镇人民政府,山东 泰安 271502)

东平县位于山东省西南部,面临黄河,东望泰山,属于温带季风性气候。该地四季分明,降水量适宜,年平均气温为13 ℃。东平县内有18 条河流,水源充足,气候与地理条件十分适合种植玉米。保护性耕作技术是当前热门种植技术,在东平县玉米种植中具备较高的应用价值。

1 玉米种植保护性耕作技术应用效果

玉米是重要的粮食经济作物,在我国种植面积广阔,保证其产量与质量是现阶段玉米种植的重点。保护性耕作技术是指通过免耕或少耕,利用秸秆或残茬覆盖种植区域地表,以此减少风蚀、水蚀,提高土壤肥沃程度和抗旱能力。从应用效果角度分析,保护性耕作技术的作用主要表现为以下几方面。

1.1 抗旱保墒,减少水蚀和风蚀

传统耕作方式下,种植区域地表裸露面积较大,易导致水分蒸发,进而受到风蚀。相关研究表明,与传统耕作技术相比,采用保护性耕作技术土壤耕作层含水量可提高12.39%,出苗率可提高6%。

近年来,我国伏旱现象频发,保护性耕作技术的优势得以充分展现,可以减少地表的水分蒸发,相当于为种植区域增加50 mm 的降水量,进而提高种植区域的抗旱能力。

1.2 提高土壤肥沃程度

保护性耕作技术可以大幅提高土壤肥沃程度,对土壤中的有机物生长起到促进作用。在传统耕作技术中,种植人员通常采用施肥的方式提高土壤肥力,但在此过程中很可能因为操作不当对种植区域的生态环境产生负面影响,进而影响玉米的产量和质量。

采用保护性耕作技术可以避免施肥过程中的不当操作,提升土壤肥沃程度,从而达到提升玉米产量和质量的目的。

1.3 提高土壤中微生物活性

土壤中的微生物需要化学能,秸秆覆盖地表自然腐化后可为土壤中的微生物提供大量化学能,为其创造良好的生存空间,提高种植区域土壤中微生物的活性,所以在采用保护性耕作技术的过程中,种植人员通常会使用秸秆覆盖地表。

除此之外,秸秆自然腐化的过程会产生大量二氧化碳,进而增加种植区域空气中的二氧化碳含量,提高玉米的光合作用效率,大幅度提升玉米产量。

1.4 促进丰产增收

将保护性耕作技术应用到日常耕作中,不仅可以保墒抗旱,减少地表风蚀和水蚀,还可以提高土壤肥沃程度和微生物活性。东平县对玉米产量的统计显示,与传统耕作技术相比,保护性耕作技术至少可以促使玉米增收9%。

随着农业现代化水平不断提高,玉米产量随之增加,目前东平县已实现利用农用机械设备耕作,提高了东平县的种植效率,加速了种植区域秸秆的自然腐化速度,降低了种植人员的劳动强度,提高了经济效益。

2 玉米种植保护性耕作技术要点

在绿色农业、生态农业理念不断贯彻的过程中,创新发展新的植物保护技术,采用物理与生物技术,减少化学手段的应用,不仅可以提高农业的经济效益,还可以实现环境效益和社会效益的和谐统一。

2.1 秸秆、残茬覆盖技术

保护性耕作技术中的秸秆、残茬覆盖技术要求种植人员在玉米收获后将秸秆和残茬留在种植区域土壤表面,以此抑制风沙,减少水土流失。秸秆堆积不平整或土壤表面不平整会严重影响后期播种质量,所以在运用秸秆、残茬覆盖技术时,种植人员应在收获后立即将秸秆粉碎并撒匀,此时的秸秆含水量较高且较脆,没有形成纤维状。需要注意的是,抛撒率不得小于20%,避免出现秸秆堆积的情况。

2.2 少耕、免耕施肥播种技术

少耕、免耕施肥播种技术是保护性耕作技术中的一种。其中,免耕是指作物收获后种植人员不需要对种植区域进行耕作,直接播种即可;少耕是指种植人员在播种之前松地或平地,之后使用免耕播种机施肥和播种。少耕、免耕施肥播种技术可以节省种子,降低种植人员劳动强度,增加玉米产量。与传统耕作技术不同的是,该项技术的种子和肥料需要置于原茬地表或者有秸秆覆盖的种植区域甚至是免耕地中。

从目前情况来看,玉米的播种范围较广,传统播种技术流动性较差,加之不同地区的地表环境存在差异,增加了人工播种的难度。免耕播种机为少耕、免耕施肥播种技术提供了技术支撑,其防堵性能和入土性能较好,在播种和施肥过程中能起到良好的镇压作用。排种器是保护性耕作技术的重点,种植人员在采用免耕播种机时要着重关注排种器的质量。

2.3 除草及病虫害防治技术

除草及病虫害防治技术是保护性耕作技术的关键内容之一,是提升玉米产量的关键。以东平县为例,该地区气候适宜,水源充足,种植区域土壤表层墒情较好,所以杂草多在土壤表层3~5 cm 处发芽,而且生长迅速,如果不及时防除杂草,将会影响玉米生长。近年来,杂草越冬率不断提高,生长量大大增加,种植人员在采用保护性耕作技术的同时,要加大田间巡视力度,观察种植区域内的杂草生长量,及时发现并处理。在处理杂草的过程中,如果种植区域内杂草数量不多,可以采用人工拔除法,如果数量较多可以选用除草剂和农用机械。

科学拌种可以有效预防病虫害,若已经发生病虫害,需根据不同症状合理选用药剂,掌握好化学药剂的性能,做到对症施药。在实际生产过程中,可以采用光诱技术、色诱技术、性诱技术等避免害虫对农作物产生威胁,这些技术分别利用了害虫的趋光性、趋色性、性特征,可以有效抑制害虫繁殖,使生态农业建设工作得到全面落实。在玉米种植过程中,玉米螟、黏虫等害虫较为严重,玉米螟成虫经常在夜间活动,可以利用黑光灯诱杀,或在农田内饲养蛙类、鸟类、寄生蜂等进行生物防治。

2.4 土壤深松技术

土壤深松技术是指在不破坏土层结构的情况下,合理选用农用机械松动土壤,打破种植区域的犁底层,加深其耕作层,使得种植区域中的土壤结构上虚下实。当种植区域内0~25 cm 的土壤容重大于1.4 g/m3时,需开展深松作业,如果种植区域20 cm 以下为沙层,则不需深松。

东平县种植人员通常在秋季开展深松工作,间隔为40~70 cm,深度为25 cm 以上。土壤湿度为22%左右时适宜开展深松作业,种植人员应根据土壤实际情况每2~3 年深松1 次,深松结束后,需选用带有合墒器的深松机将种植区域中的裂沟合墒弥平[1]。

3 玉米种植保护性耕作技术实施策略

在传统农业发展过程中,化肥、农药施用量较大,对土地和周围环境造成了严重影响,同时威胁人体健康,所以需进一步对玉米种植保护性耕作技术的实际应用展开探讨。

3.1 秸秆、残茬覆盖技术

收获玉米后,种植人员用农用机械将秸秆粉碎成不超过6 cm 的短节,防止在覆盖过程中出现压土不实的情况,影响后续玉米出苗和生长。同时,将粉碎后的秸秆均匀摆放在畦沟中,以条状为佳,计算出摆放秸秆的1%干重,依照计算结果配制氮肥和有机肥,并在施肥和覆盖工作结束后适当淋水,之后将土壤均匀覆盖于秸秆上方。

如果种植区域中的土壤pH 值为0~7,则需适当掺入石灰,均匀撒在秸秆表面,中和秸秆中的有机酸,加速秸秆腐化速度。在用秸秆、残茬覆盖地表的过程中,需着重注意以下4 个方面。

第一,要着重关注影响秸秆腐化速度的因素,例如土壤的湿度和温度。在覆盖地表过程中,将土壤的持水量控制为60%~70%,温度控制为28~33 ℃,可大幅加快秸秆自然腐化速度。土壤中微生物活性和秸秆自然腐化速度密切相关,土壤中微生物活性较低会减缓秸秆腐化速度。

第二,应适当在土壤中施加有机肥料,例如氮元素复合肥、磷肥、钾肥。土壤中微生物每分解1 kg 秸秆需消耗8 g 氮元素,只有土壤中氮元素充足,才能保证秸秆的自然腐化速度。同时,种植人员需根据土壤实际情况施加磷肥和钾肥[2]。此外,应注意秸秆、残茬覆盖时间和秸秆、残茬数量,时间和数量不合理会直接影响保护性耕作技术的使用效果,甚至对玉米种植造成负面影响。通常在玉米收获后的7 d 左右开展秸秆、残茬粉碎工作,根据种植区域的土壤肥沃程度确定秸秆、残茬数量。如果土壤较为贫瘠,秸秆、残茬覆盖数量不宜过多,3~4 t/hm2即可;如果土壤较为肥沃,可以在施加适量氮肥的基础上覆盖秸秆、残茬约7 t/hm2。需要注意的是,在秸秆、残茬覆盖地表时应喷洒除草剂,灭除种植区域内的杂草。

第三,秸秆自然腐化会吸收周围土壤的水分,降低种植区域的含水量。完成秸秆、残茬覆盖后要及时灌溉,确保秸秆和土壤完全贴合,同时要增加土壤中氮元素的含量,避免玉米出苗期叶片发黄。

第四,在采用秸秆、残茬覆盖技术时,应保证秸秆的粉碎程度,条件允许可以采用农用机械在秸秆青绿状态时对其进行粉碎,此时秸秆中存在一定水分,没有完全纤维化,可以在一定程度上降低粉碎难度。秸秆、残茬在自然腐化过程中会产生有机酸,影响后续玉米发芽和出苗,因此需采用深松的方式提升种植区域土壤的透气性[3]。

秸秆、残茬覆盖技术要求种植人员具有一定的专业知识,如果种植人员操作不当,很容易给后续玉米种植带来负面影响。种植人员应根据东平县的天气情况和土壤肥沃程度,确定秸秆、残茬的覆盖时间和数量。粉碎秸秆、残茬时要选择可靠的机械,最大限度发挥保护性耕作技术的使用效果。

3.2 宽窄行留高茬交替种植技术

宽窄行留高茬交替种植技术是将玉米种植区域中的窄行行距缩小、宽行行距扩大,在宽行处施肥和深松,收获后将高茬秸秆覆盖地表。东平县种植人员通常将玉米垄沟的宽行控制为90 cm,窄行控制为40 cm,在宽行处松土,在窄行处播种和施肥。

秋季收获后,在种植区域留出40 cm 左右的苗茬,在宽行处旋耕,以便后续玉米种植。窄行上的秸秆茬需留在原本的位置,待其自然腐化后变成肥料,为第二年玉米种植奠定基础。

在宽行中施肥和深松时,种植人员要注意追肥和深松时间,确保两项工作同时进行,在犁地过程中要尽可能增加耕地的深度,预留出更多的位置存储水分,保持土壤湿度。

宽窄行留高茬交替种植技术和秸秆、残茬覆盖技术具有相同之处,均可有效提高土壤中微生物的活性和微量元素含量。就目前东平县的玉米种植情况来看,为了满足玉米种植所需要的营养元素,在田间大量施加化学肥料会在一定程度上破坏土壤环境,利用预留高茬技术将秸秆自然腐化可以提升土壤肥力,满足玉米在生长过程中对养分的需求。

秋收结束后,要立即开展旋耕工作,为春播奠定基础,提高玉米的产量和质量,为玉米提供良好的生存环境。种植人员可以在窄行中适当增加种植密度,提升玉米产量。需要注意的是,要根据土壤的肥沃程度灵活调整种植密度,在减少投入的基础上提高收益[4]。交替种植有助于土壤恢复肥力,确保土壤环境符合玉米的生长需求。

此外,种植人员要做好灌溉工作,防止春天降水较少导致土壤中水分不足,进而对玉米的生长产生不利影响。

3.3 病虫害防治技术

玉米的栽培种植技术是现阶段的研究重点,加强对玉米生长环境的分析,可以有效提高玉米质量与产量。病虫害防治技术是保护性耕作技术较为重要的一环,种植人员应提高对病虫害的重视程度。为了降低病虫害对玉米产量、质量的影响,东平县种植人员根据种植区域的实际情况灵活选择农业防治技术、生物防治技术、物理防治技术、化学防治技术[5]。

运用物理防治技术和生物防治技术时,种植人员要了解当地气候条件和常见的病虫害类型,结合实际情况,利用害虫的天性对其进行诱捕。运用化学防治技术时,种植人员应选用毒性较低、效果较好的化学药剂。运用农业防治技术时,种植人员应合理选择拌种药剂,提升玉米对病虫害的抵抗力。在玉米种植过程中,只有做好病虫害防治工作,才能最大限度地发挥保护性耕作技术的作用[6]。

某玉米种植地区在樱桃生态种植园内开展玉米螟、玉米黏虫的性诱捕杀工作,利用性诱技术对玉米种植园区的玉米螟、玉米黏虫实施诱捕。根据当地的诱捕情况来看,整体防效可达65.33%,幼虫防效为75.00%,效果较为突出,最大程度上维护了农田的生态环境。

据不完全统计,投入使用性诱剂后,农药、杀虫剂等使用效率有所降低,玉米的农药残留量随之减少,整体产量有所提高。在化学防治过程中,可借助农机设备减少化学药剂的用量,提高工作效率,降低防治成本。

4 结束语

近年来,国家对生态建设工作的重视程度不断提高,取得了一定的成绩,但想要实现生态农业可持续发展,还需对种植保护性耕作技术展开分析并不断创新。为了提升东平县种植玉米的经济效益,达到玉米增产的目的,种植人员需选用残茬覆盖、宽窄行留高茬等技术,并在耕作过程中做好病虫害防治工作,为玉米种植创造良好的生长环境。

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