摘要:玉米产量的提高对于保障粮食安全具有重要意义,随着现代农业技术的发展,高产栽培技术的研究与应用已成为提升玉米产量的关键途径。本文旨在探讨玉米高产栽培的关键技术要点,分析其在实际生产中的应用效果,并提出进一步优化和推广的策略,以期为实现玉米生产的可持续发展提供参考和借鉴。
关键词:玉米;高产;栽培技术
在当今世界,随着人口的持续增长和耕地资源的有限性,提高作物产量以满足日益增长的粮食需求已成为农业科研的重要课题[1]。玉米,作为全球范围内广泛种植的作物之一,其高产栽培技术的研究对于保障国家粮食安全、促进农业可持续发展具有深远的影响。
1 玉米高产栽培意义
玉米作为全球重要的粮食作物和能源作物,其高产栽培对于保障国家粮食安全、促进农业经济发展具有举足轻重的作用。在当前全球人口不断增长和耕地资源日益紧张的背景下,提高玉米产量是缓解粮食压力、满足人们日益增长的物质需求的有效途径。通过高产栽培技术,不仅可以增加单位面积的产量,还能提升作物的抗逆性和适应性,减少因气候异常等因素造成的损失[2]。玉米高产栽培还有助于提高农业资源的利用效率,减少化肥和农药的使用,实现农业的可持续发展。通过科学的种植管理,可以优化土壤结构,提高土壤肥力,减少对环境的负面影响。高产栽培技术的应用还能带动相关农业产业的发展,如种子产业、肥料产业和农业机械产业,从而促进整个农业产业链的升级和转型。
2 玉米高产栽培技术要点
2.1 品种选择
品种选择是玉米高产栽培的首要环节,它直接关系到作物的生长表现和最终产量。在吉林省东丰县,由于其独特的气候和土壤条件,选择适宜的玉米品种尤为关键。东丰县地处温带季风气候区,四季分明,年均降水量在600~700 mm,年均气温在5~7℃,这些条件对玉米品种的耐寒性、耐旱性以及抗病性提出了较高要求。根据东丰县的农业特点,选择的玉米品种应具备以下特性:一是熟期适宜,年平均有效积温2 600~2 700℃的中熟或者中晚熟品种;二是抗倒伏能力强,以抵御夏季的风害;三是抗病性好,尤其是对玉米大斑病、茎腐病等地方性病害有较强的抵抗力。例如,东丰县近年来推广的玉米品种有“金苑玉Z658”“天育108”“宏博691”“瑞普909”等系列品种,近2年表现优良,具有较好的适应性,丰产性,平均产量可达12 000 kg/hm2左右,籽粒容重高,品质好,受到广大农民的欢迎。
2.2 播种技术
在吉林省东丰县,播种技术需根据当地的气候条件和土壤特性进行优化。东丰县春季气温逐渐回升,但春季干旱和夏季多雨是常见的气候特点,因此播种时间的选择至关重要。一般而言,东丰县适宜的玉米播种期在4月下旬至5月上旬,以确保玉米能在适宜的温度和湿度条件下顺利出苗;播种深度控制在3~5 cm,以保证种子与土壤充分接触,同时避免过深导致出苗困难;播种密度也是影响产量的重要因素,东丰县推荐播种3 500~4 000株/667 m2,以充分利用光能和地力,提高单位面积产量;播种方式上,推荐使用机械化播种,以提高播种效率和均匀性。根据东丰县的农业实践,采用机械化播种的玉米田,平均产量可达12 000 kg/hm2,比传统手工播种提高约10%。
2.3 田间管理技术
东丰县春季干旱、夏季多雨,因此灌溉和排水管理是田间管理的重要组成部分。合理的灌溉可以保证玉米在关键生长期获得充足的水分。东丰县的玉米田在播种后至出苗期间,需要保证土壤湿润,以促进种子发芽和出苗。在玉米的拔节期和开花期,这两个阶段对水分的需求尤为关键,需要适时灌溉,以避免干旱对产量的影响。根据东丰县的农业数据,适时灌溉可以提高玉米产量5%~10%。除草和病虫害防治也是田间管理的重要内容,东丰县的玉米田在生长季节需要至少2~3次的中耕除草,以减少杂草对玉米生长的竞争。同时,东丰县的玉米主要病虫害包括玉米螟、黏虫等,通过定期巡查和适时施用生物或化学农药,可以有效控制病虫害的发生,减少损失。施肥管理同样是田间管理中不可忽视的一环,东丰县的玉米田在播种时施用底肥,一般施用氮磷钾复合肥40~50 kg/667 m2,播种时用磷酸二铵作口肥施入,8~10 kg/667 m2。在玉米的生长中期,根据土壤肥力和玉米生长情况,适时追施氮肥,用量约为10~15 kg/667 m2,以促进玉米茎叶生长和籽粒形成。
2.4 生长调节
生长调节技术的应用需要结合当地的气候条件和土壤特性,以及玉米的生长需求。东丰县的玉米生长季节,春季温度逐渐回升,但春季干旱和夏季多雨是常见的气候特点,这对玉米的生长调节提出了特殊要求。例如,春季干旱期间,适当增加灌溉可以缓解干旱对玉米生长的影响,而夏季多雨时,合理排水则可以避免根部病害的发生。在生长调节方面,东丰县的农业实践中,通常会在玉米的拔节期和开花期使用生长调节剂。例如,使用适量的赤霉素可以促进玉米茎叶的生长,提高光合作用效率,从而增加产量。东丰县农业数据显示,合理使用赤霉素可以使玉米产量提高约8%~12%。生长调节还包括对玉米植株密度的调整,东丰县推荐的玉米种植密度为3 500~4 000株/667 m2,这有助于充分利用光能和地力,提高单位面积的产量。同时,通过适时的修剪和去雄,可以减少植株间的相互遮蔽,提高光能利用率[3]。
2.5 收获与晾晒
东丰县的玉米最佳收获期通常在10月上中旬,此时玉米的籽粒已经充分成熟,含水量降至25%左右,这是收获的最佳水分标准。过早收获会导致籽粒不饱满,影响产量和品质;过晚则会增加霉变和病虫害的风险。在收获过程中,东丰县的农业实践推荐使用机械化收割,这不仅可以提高效率,减少人工成本,还能减少对玉米的损伤,保证籽粒的完整性。机械化收割后的玉米,应立即进行晾晒,以降低籽粒的水分含量。东丰县的农业数据显示,晾晒后的玉米籽粒水分应降至14%以下,这有助于延长储存期并减少霉变。晾晒方式上,推荐使用自然晾晒或机械烘干。自然晾晒应选择通风良好、阳光充足的场地,将玉米平铺晾晒,定期翻动以保证晾晒均匀。机械烘干则可以快速降低水分,适用于大规模种植和连续阴雨天气。
3 玉米高产栽培技术应用
3.1 高产栽培技术应用
通过种子包衣技术,增强种子的抗病性和抗虫性,减少早期病虫害的发生,提高幼苗的生长质量和成活率。在田间管理上,实施水肥一体化技术,通过精准控制灌溉和施肥,提高水肥利用率,促进玉米均衡生长。合理密植技术的应用,根据土壤肥力和气候条件,确定适宜的种植密度,充分利用土地资源,提高单位面积产量。病虫害综合防治技术也是提高玉米产量的重要手段。通过生物防治、物理防治和化学防治相结合的方式,有效控制病虫害的发生,减少农药使用量,保障玉米的健康生长。在生长调节方面,适时使用生长调节剂,如赤霉素等,促进玉米茎叶生长,提高光合作用效率,增加产量。同时,通过修剪和去雄等措施,改善植株间的通风透光条件,提高光能利用率。在收获期,采用机械化收割技术,提高收割效率,减少籽粒损失,确保玉米的及时收获和晾晒,为玉米的高产稳产提供保障[4]。
3.2 机械化栽培技术应用
机械化播种技术通过精准控制播种深度和行距,确保种子均匀分布,提高出苗率和生长一致性。机械化施肥技术通过自动化设备实现肥料的均匀施用,提高了肥料的利用率,减少了浪费。灌溉方面,机械化灌溉系统,如滴灌和喷灌,能够根据作物需水情况及时补充水分,保证玉米在关键生长期的水分需求,提高作物的抗旱能力。病虫害防治方面,无人机喷洒技术的应用,可以更均匀、更精准地施用农药,减少农药残留,提高防治效果。在玉米生长过程中,机械化中耕技术可以及时进行土壤松土,改善土壤结构,促进根系发展。此外,机械化收割技术的应用,不仅缩短了收割周期,还减少了因手工收割造成的籽粒损失,提高了收割效率和作物的完整性[5]。机械化秸秆处理技术,如秸秆还田或打包回收,不仅提高了秸秆的利用率,还有助于改善土壤结构,增加土壤有机质含量,为下一季作物的种植创造了良好的土壤条件。
3.3 精准农业技术应用
精准农业技术的应用在玉米高产栽培中发挥着至关重要的作用,它通过精确的数据收集与分析,实现作物管理的优化。利用卫星遥感技术和无人机监测,可以实时获取玉米田的植被指数、生物量等信息,帮助农户了解作物的生长状况和需水量,从而进行精确灌溉和施肥。土壤传感器网络的应用,能够收集不同区域的土壤湿度、温度、pH和营养水平等数据,指导农户进行变量施肥,确保每一块土地都能获得适宜的养分供给。例如,通过土壤传感器网络,可以实现肥料使用量的精确控制,减少20%的肥料浪费。精准播种技术通过GPS导航系统和自动化播种设备,确保播种的精确性,减少种子浪费。这种技术能够使播种误差降低至厘米级,提高种子的均匀出苗率。
4 玉米高产栽培技术研究策略
4.1 高产机理研究
高产机理研究聚焦于玉米生长发育的内在规律和环境适应性,以期通过科学手段提升产量潜力。研究工作从基因层面着手,通过分子生物学技术,识别和克隆控制玉米产量的关键基因,如影响籽粒大小、数量和灌浆速率的基因,以及与抗旱、抗病等性状相关的基因。进一步,研究将关注光合作用效率的优化,探索提高光能转化率的途径,如通过改良叶片结构、调整叶绿素含量和改善光合途径。同时,根系结构与功能的改良也是研究的重点,旨在通过根系形态和生理特性的优化,增强玉米对水分和养分的吸收能力,提高作物的抗旱和抗倒伏性能。环境因素对玉米高产的影响同样不容忽视,研究将分析不同气候条件下玉米的生长响应,以及土壤肥力、水分和温度等因素对产量的具体影响,为栽培管理提供科学依据。
4.2 高效施肥技术研究
土壤测试与配方施肥技术是高效施肥技术研究的基础,通过对土壤进行详细的化学和物理性质分析,确定土壤中各种养分的丰缺情况,从而制定出科学的施肥配方,确保肥料的合理配比和精准施用。缓/控释肥料技术的研究,旨在开发能够在玉米生长周期内缓慢释放养分的肥料产品。这类肥料可以减少养分的流失,提高作物对肥料的吸收率,同时减少对环境的潜在影响。水肥一体化技术的研究,通过将灌溉与施肥相结合,实现水分和养分的同步管理和精准供给。这种技术可以减少水分的浪费,同时确保作物在关键生长期获得充足的养分。微生物肥料和有机肥料的研究也是高效施肥技术的重要组成部分。通过利用微生物的固氮、解磷、解钾等作用,提高土壤的自然肥力,同时改善土壤结构和生态环境。
4.3 病虫害绿色防控技术研究
绿色防控技术着重于生态友好和可持续性的方法,以降低对环境的影响。生物防治技术是绿色防控的核心,它利用天敌和病原微生物来控制害虫和病害。例如,释放捕食性昆虫和寄生性昆虫,如瓢虫和寄生蜂,可以有效控制玉米螟等害虫;同时,应用病原真菌和细菌,如绿僵菌和芽孢杆菌,对特定害虫进行针对性控制。抗性品种的选育是绿色防控的另一重要方面,通过传统育种和现代生物技术,培育出具有抗病虫害特性的玉米品种,减少病害发生的概率,降低农药的使用需求。农业生态工程的实施,通过作物轮作、间作和覆盖作物等方法,改善农田生态环境,增加生物多样性,从而提高农田自然控制病虫害的能力。
4.4 机械化栽培技术创新研究
智能农业机器人的开发,这些机器人能够进行自主导航和田间作业,如自动化除草、精准施肥和病虫害监测。它们利用机器视觉和传感器技术,实现对作物生长状况的实时监控和精确管理。无人机技术在玉米栽培中的应用日益广泛,无人机不仅可用于田间巡查,监测作物生长情况,还能搭载喷洒系统进行精准施药,有效提高农药和肥料的使用效率,减少对环境的影响。物联网技术与机械化栽培设备的结合,通过安装在田间的各种传感器收集数据,实时传输至中央控制系统,实现远程监控和智能决策支持,优化作物管理策略。自动化收割技术的创新,如采用多光谱传感器识别成熟度不同的玉米,实现按需收割,减少资源浪费。同时,智能化的秸秆处理机械,能够自动完成秸秆的收集、打包和运输,提高秸秆的综合利用率。
5 结语
随着玉米高产栽培技术研究的不断深入,一系列创新的栽培策略和机械化技术被提出并应用于实践。这些技术不仅提高了玉米的产量和品质,还促进了农业的可持续发展。展望未来,持续的科研投入和技术创新将为全球粮食安全和农业现代化贡献更多智慧和力量。
参考文献
[1] 许灿雄,杨桃,王文康.鲜食甜玉米高产栽培[J].云南农业,2024(7):54-55.
[2] 韦玉节.大豆玉米带状复合种植高产栽培技术[J].种子科技,2024,42(2):38-40.
[3] 王玉峰.玉米高产栽培技术应用的关键问题探究[J].农场经济管理,2024(6):44-45.
[4] 张四华.大豆玉米带状复合种植高产栽培技术[J].现代农业科技,2023(12):42-44+48.
[5] 蔡治平.农业信息化在玉米高产栽培技术中的应用要点[J].农业工程技术,2023,43(11):72-73.