康平玉米生產(chǎn)能力和產(chǎn)量提升的制約因素科學(xué)研究

摘要：本文通過對2023年玉米生產(chǎn)田出苗率、生育狀況及產(chǎn)量水平的調(diào)查研究，總結(jié)出影響玉米產(chǎn)量提升的限制因素，分析了不同類型地塊玉米生育和產(chǎn)量狀況，提出了良種與良法結(jié)合，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝配套是提升玉米生產(chǎn)能力的重點(diǎn)。確定玉米耐密品種選用與增密、土壤深松整地、化肥減施、加強(qiáng)病蟲害的監(jiān)測和防治四項(xiàng)技術(shù)作為支撐，全力保障糧食安全。關(guān)鍵詞：玉米；康平；生產(chǎn)能力康平縣位于遼寧西北部，地處東北春玉米種植區(qū)，地理位置處在全國生態(tài)敏感地帶和世界公認(rèn)的黃金玉米帶上，為玉米的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。近二十年來，玉米年種植面積均在100萬畝左右，平均單產(chǎn)達(dá)到550～650kg。為適應(yīng)糧食生產(chǎn)新形勢，確保糧食生產(chǎn)安全，本文對玉米生產(chǎn)能力進(jìn)行技術(shù)分析，找出制約產(chǎn)量提升的因素，有針對性地采取科學(xué)的栽培技術(shù)措施，更好地發(fā)揮康平縣玉米生產(chǎn)優(yōu)勢，為糧食安全體系的建立提供保障。1研究方法本次研究調(diào)查采用田間調(diào)查與試驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行。根據(jù)康平縣自然生態(tài)類型和資源特點(diǎn)，在全縣范圍內(nèi)選擇大崗、坡崗、平肥、低洼、風(fēng)沙五種地塊類型進(jìn)行調(diào)查研究，分析出影響玉米產(chǎn)量提升的限制因素，確定提升本地區(qū)的玉米生產(chǎn)能力的技術(shù)措施。2各類型地塊玉米田間生長發(fā)育狀況分析2.1各類型地塊玉米出苗狀況分析苗情調(diào)查結(jié)果顯示，全縣玉米平均種植密度達(dá)到3970株，平均畝實(shí)有株數(shù)3463株，出苗率87.3%，玉米平均展開葉3～4葉期，可見葉達(dá)到3葉1心至6葉1心期，平均株高21.4cm。其中，高崗地塊平均實(shí)有株數(shù)3280株，出苗率81.6%，平均展開葉4.0，平均株高23.8cm；坡崗地塊平均實(shí)有株數(shù)3485株，出苗率87.6%，平均展開葉4.1，平均株高22.6cm；平肥地塊平均實(shí)有株數(shù)3654株，出苗率89.0%，平均展開葉3.8，平均株高26.3cm；風(fēng)沙地塊平均實(shí)有株數(shù)3595株，出苗率89.8%，平均展開葉3.5，平均株高19.5cm；低洼地塊平均實(shí)有株數(shù)3303株，出苗率88.6%，平均展開葉2.8，平均株高14.9cm。通過對康平縣不同類型代表地塊的苗情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明今年大田玉米總體出苗較好，表現(xiàn)為玉米幼苗整齊度高，三類苗地塊少，出苗率為87.3%。經(jīng)與2022—2017年（近年）各年數(shù)值對比，此出苗率為2017年以來最高值，比近年最高年份2021年高1.2%，比近年最低年份2018年高16.7%；與近年平均值對照出苗率78.1%相比，出苗率提高9.2%。今年大田玉米平均畝株數(shù)為3463株，與2017—2022年（近年）畝株數(shù)平均值3470株相比，畝株數(shù)基本持平。通過對玉米出苗的研究表明，田間出苗率低、覆土厚度不均、群體密度過小或者過大是造成空稈和小穗率高、個(gè)體發(fā)育弱、群體整齊度差的重要因素。平肥和風(fēng)沙地塊相對保苗容易，出苗率高[1]。2.2各類型地塊玉米發(fā)育狀況分析2023年春季土壤底墑足，溫度波動幅度大，特別是4月22—26日氣溫偏低，出現(xiàn)了倒春寒。根據(jù)春播時(shí)段田間調(diào)查指導(dǎo)，得出今年大田玉米播種相對集中，可分為兩個(gè)時(shí)段，一是4月15—25日搶播時(shí)段，個(gè)別地塊開始搶早播種。此時(shí)段播種的地塊田間保苗率相對較低，其中4月25日前播種的地塊，特別是播種早、覆土厚的個(gè)別低洼地塊有粉種壞種現(xiàn)象發(fā)生。二是4月29日—5月15日集中播種時(shí)段，其中5月1—10日為坡崗平肥地塊玉米播種高峰時(shí)段，大部分低洼地塊播種時(shí)段集中在5月5—15日。5月20日以后播種早的坡崗地塊陸續(xù)出苗，特別是在集中播種時(shí)段播種的地塊，玉米出苗快，保苗率高，基本達(dá)到苗齊、苗全、苗壯。7月12日以后進(jìn)入抽雄期，吐絲期集中在7月13日—7月19日，與歷年相比抽雄吐絲時(shí)段晚1～3天。通過田間生育性狀的調(diào)查得出，植株高度260～330cm，穗位多集中在90～120cm。3各類型地塊產(chǎn)量分析3.1玉米產(chǎn)量結(jié)果按照大崗、坡崗、平肥、低洼、風(fēng)沙、澇害六種地塊類型設(shè)定240個(gè)點(diǎn)位，進(jìn)行田間調(diào)查取樣，對各點(diǎn)位果穗樣品的產(chǎn)量構(gòu)成因子等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行室內(nèi)考種和計(jì)算分析，得出最終玉米產(chǎn)量結(jié)果。田間調(diào)查取樣和室內(nèi)考種結(jié)果顯示，今年大崗地塊玉米平均畝產(chǎn)723.9kg；坡崗地塊玉米平均畝產(chǎn)715.5kg；平肥地塊玉米平均畝產(chǎn)711.9kg；低洼地塊玉米平均畝產(chǎn)607.8kg；砂壤地塊玉米平均畝產(chǎn)688.6kg。澇害地塊（不包括沒有產(chǎn)量的絕產(chǎn)地塊）玉米平均畝產(chǎn)306.6kg。3.2玉米產(chǎn)量分析通過對各類型地塊玉米產(chǎn)量數(shù)據(jù)的加權(quán)分析，得出平均加權(quán)畝產(chǎn)量為676.6kg，2023年降水較多，大崗、坡崗地塊產(chǎn)量與平肥地塊基本持平，高于砂壤地塊。部分低洼、排水不暢的地塊玉米受澇害影響產(chǎn)量較低，平均畝產(chǎn)306.6kg，因受害程度不同產(chǎn)量幅度為35.2～667.3kg，損失程度因積水深度、持續(xù)時(shí)間長短，產(chǎn)量差異明顯。與2022年平均加權(quán)畝產(chǎn)量463.4kg相比畝增產(chǎn)46.0%；與前三年（2020—2022年）玉米平均加權(quán)畝產(chǎn)547.6kg相比畝增產(chǎn)23.5%；與前五年（2018—2022年）玉米平均加權(quán)畝產(chǎn)562.9kg相比畝增產(chǎn)20.2%。對產(chǎn)量構(gòu)成因子的分析結(jié)果表明，大崗、坡崗、平肥、砂壤、低洼玉米平均穗行數(shù)基本處于16～18行，穗行數(shù)變化幅度不大；澇害地塊玉米平均穗行數(shù)與上述地塊相比平均減少2行，基本處于14～16行。大崗、平肥、砂壤地塊行粒數(shù)基本沒有變化。除澇害地塊外，穗粒數(shù)平均576.2粒，百粒重平均33.7g，其中大崗、坡崗、平肥地塊平均百粒重為34～35g，砂壤、低洼地塊平均百粒重為32～33g。出籽率集中在81%～88%。4制約玉米生產(chǎn)能力提升的原因和技術(shù)對策遼寧作為國家糧食安全的壓艙石，確保糧食安全，穩(wěn)定玉米總產(chǎn)是毋庸置疑的選擇?？灯阶鳛檫|寧沈陽的主要農(nóng)業(yè)縣，雖然玉米種植面積較大，但是由于特殊的地理位置，科爾沁沙地氣候?qū)灯接绊戄^大，降水常常時(shí)空分布不均，春季干旱，風(fēng)沙大，土壤瘠薄，是制約玉米發(fā)展的主要“瓶頸”?？灯娇h玉米生產(chǎn)經(jīng)歷了品種持續(xù)更新和栽培技術(shù)長期積累與不斷創(chuàng)新后，產(chǎn)量水平取得了長足進(jìn)步，但與和先進(jìn)縣區(qū)相比，康平縣的玉米生產(chǎn)在種植區(qū)域、栽培管理及災(zāi)害預(yù)警、應(yīng)對、挽救等方面仍存在一定差距，阻礙了玉米單產(chǎn)潛力的發(fā)揮[2]。4.1制約玉米產(chǎn)量提升的因素4.1.1氣象因素氣象因素是造成玉米總產(chǎn)年季間波動幅度大的最重要因素。災(zāi)害性天氣主要是暴雨（大風(fēng)），干旱?？灯娇h發(fā)生長時(shí)間持續(xù)性降水陰天寡照的概率相對較少。從康平地區(qū)五十年來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)看，平均三四年就出一次干旱災(zāi)害，其中以5月1日以后春旱出現(xiàn)的頻率最高，由于目前玉米種植品種生育期較短，極大緩解了春季干旱的氣候特點(diǎn)矛盾。近10年來玉米生長期間常常出現(xiàn)時(shí)段性干旱，特別是夏秋季時(shí)段性干旱頻發(fā)，玉米生殖生長階段干旱使玉米雌雄開花時(shí)間延長，穗粒數(shù)減少；大喇叭至抽雄期是需水臨界期，此時(shí)缺水則會影響雌穗的每穗粒數(shù)和雄穗的花粉量，嚴(yán)重造成花期不調(diào)，雄穗不能及時(shí)抽出，形成”卡脖子”旱，或者玉米雄穗能夠抽出散粉，但由于雌穗對水分要求更高，高溫干旱天氣下，雌穗發(fā)育相對滯后，不能及時(shí)吐絲，田間沒有花粉，雌穗不能正常受精，形成“花期不遇”，導(dǎo)致較大的禿尖和基本缺粒。如1994年5月中旬—6月20日40天的時(shí)間里降水僅24.8mm，為歷年同期降水122.8mm的21.2%；灌漿期干旱敗育的籽粒增多，若干旱持續(xù)，則會嚴(yán)重影響籽粒發(fā)育，導(dǎo)致籽粒敗育，禿尖加大，百粒重下降，脫水快，出現(xiàn)高溫逼熟。如2009年7月21日—8月18日近30天無有效降水，2020年6月22日—7月18日26天無有效降水。持續(xù)的干旱造成玉米發(fā)育失調(diào)、延遲，果穗結(jié)實(shí)率降低，空稈、無穗比例增大，籽粒敗育增加，部分坡崗地及貧瘠地塊出現(xiàn)絕產(chǎn)絕收，產(chǎn)量損失嚴(yán)重?？灯娇h地處中緯度偏北地區(qū)，出現(xiàn)暴雨主要受兩類天氣系統(tǒng)影響。一是西風(fēng)帶低值系統(tǒng)，包括氣旋、切變線、低渦、槽和鋒等帶來的暴雨。這類暴雨影響范圍廣、持續(xù)時(shí)間長、降水強(qiáng)度大，可造成大范圍的洪澇。二是低緯度熱帶天氣系統(tǒng)，包括熱帶氣旋、東風(fēng)波等，減弱北上，其低壓或外圍云系造成大范圍的強(qiáng)降水，導(dǎo)致嚴(yán)重洪澇。暴雨洪澇災(zāi)害一般集中出現(xiàn)在夏季的7月和8月兩個(gè)月份。形成暴雨洪水往往具有突發(fā)性特點(diǎn)，短時(shí)段雨量集中并經(jīng)常伴有大風(fēng)，引起內(nèi)澇和倒伏，給玉米等大田農(nóng)作物的帶來較大的防御困難[3]。4.1.2栽培因素當(dāng)前制約玉米產(chǎn)量提升的主要栽培因素，除主栽品種不突出、土壤肥力不勻及耕地質(zhì)量、管理方法需進(jìn)一步優(yōu)化外，玉米田間生產(chǎn)經(jīng)常出現(xiàn)的問題也是導(dǎo)致影響玉米產(chǎn)量的一個(gè)重要原因。4.1.2.1個(gè)別地塊苗勢相對較弱由于早春時(shí)段溫度偏高，然后出現(xiàn)倒春寒，一些農(nóng)戶播種過早，玉米發(fā)芽出苗持續(xù)時(shí)間長，造成個(gè)別低洼地塊出苗略差。部分地塊免耕播種深淺不一，較深的覆土厚度達(dá)到8～10cm，出苗時(shí)消耗養(yǎng)分大，造成幼苗較弱。4.1.2.2部分地塊玉米紫苗現(xiàn)象增多主要癥狀是葉片、葉緣變紫色，情況嚴(yán)重的葉片呈紫紅色，根毛減少，次生根少或無，初生根或次生根變黃變褐，根尖變黑。有的還伴有病原菌的侵染，根系變褐，腐爛，胚軸縊縮、干枯，發(fā)生根腐苗枯病。4.1.2.3玉米叢生苗?。ň犹m苗）陸續(xù)零星發(fā)生田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前個(gè)別地塊零星發(fā)現(xiàn)玉米叢生苗病植株。主要田間癥狀表現(xiàn)為玉米中上部葉片產(chǎn)生黃綠長條紋，葉片叢生呈“君子蘭”狀，心葉卷曲、分蘗叢生。通過對11年61個(gè)大發(fā)生地塊的調(diào)查顯示，康平縣田間大面積出現(xiàn)癥狀高峰期為6月6—16日，最早在5月28日，6月23日以后發(fā)生程度趨于平穩(wěn)，由此得出田間癥狀集中爆發(fā)時(shí)段為6月上旬—6月中旬，需加強(qiáng)此時(shí)段的田間觀察，及時(shí)掌握病害趨勢。4.1.2.4個(gè)別除草劑藥害較重受天氣因素影響，個(gè)別地塊除草劑使用偏晚。封閉除草劑與播種時(shí)期間隔時(shí)間長或噴藥后短時(shí)間出現(xiàn)降雨，導(dǎo)致藥液滲入地下，直接接觸芽或根，抑制正常發(fā)育。苗后除草劑使用時(shí)玉米苗齡偏大、隨意加大用藥量或噴頭正對玉米苗，導(dǎo)致玉米植株受藥害。4.1.2.5病蟲害不同程度發(fā)生玉米螟為害偏重發(fā)生，灰斑病和彎孢葉斑病中等偏重發(fā)生，個(gè)別地塊有青枯病發(fā)生。2024年降水偏多，有的地塊出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象，一些低洼地塊出現(xiàn)不同程度的澇害。4.2提升玉米生產(chǎn)能力的技術(shù)措施目前玉米大田生產(chǎn)基本是“雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)”，靠自然降水供玉米生長發(fā)育，因此提升玉米生產(chǎn)能力的重點(diǎn)是良種與良法結(jié)合，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝配套。有灌溉條件的地區(qū)可利用滴管、噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，進(jìn)行肥水的調(diào)控。從長遠(yuǎn)看，加強(qiáng)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，做好耕地質(zhì)量提升。逐步農(nóng)田建成田塊平整、集中連片、設(shè)施完善、節(jié)水高效、農(nóng)田配套、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強(qiáng)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應(yīng)的旱澇保收、具備持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)條件的農(nóng)田。突出抓好耕地保護(hù)、地力提升和高效節(jié)水灌溉，大力推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，加快補(bǔ)齊農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施短板，提高水土資源利用效率，切實(shí)增強(qiáng)農(nóng)田防災(zāi)抗災(zāi)減災(zāi)能力，為保障國家糧食安全提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。4.2.1玉米耐密品種選用與增密選擇綜合性狀好的品種，如東單1331、良玉99、鐵研3107、宏碩G822等品種。根據(jù)品種耐密性確定適宜的種植密度，一般畝保苗3800～4500株。4.2.2土壤深松整地根據(jù)不同類型地塊，因地制宜選擇單一深松作業(yè)或滅茬+旋耕+深松作業(yè)等多項(xiàng)復(fù)式聯(lián)合作業(yè)模式，時(shí)間宜在秋季和春季進(jìn)行。深松作業(yè)周期為兩年深松一次，也可結(jié)合實(shí)際適當(dāng)調(diào)整作業(yè)周期，同一塊地一年內(nèi)不得進(jìn)行重復(fù)深松作業(yè)。適宜深松作業(yè)的土壤為砂壤土、壤土、黏壤土等，耕作層20cm以下為沙層的地塊不宜進(jìn)行深松作業(yè)。適宜深松作業(yè)的土壤含水率為12%～22%。根據(jù)土壤耕層厚度確定適宜的深松深度，深松作業(yè)以打破犁底層為標(biāo)準(zhǔn)，深度要大于25cm且不超過40cm，一般深松深度以25～35cm為宜。采用鑿（鏟）式深松機(jī)，相鄰兩深松行間距不得大于2倍深松深度。為防止土壤水分蒸發(fā)，提高播種質(zhì)量深松機(jī)應(yīng)加裝碎土、合墑裝置，深松后及時(shí)耙平，做到地面無坷垃、土塊，結(jié)合深松整地施足底肥，達(dá)到待播狀態(tài)，防止跑墑。4.2.3化肥減施在施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，通過各種調(diào)控機(jī)制使養(yǎng)分緩慢釋放，滿足作物全生育期需求。玉米種肥同播，合理利用肥水，提高肥料利用率，減少化肥施用量。參照2022—2023年玉米控釋肥料試驗(yàn)結(jié)果，減量施肥在對照常規(guī)施肥量的基礎(chǔ)上，畝施用量減少5～10kg情況下，推薦使用氮磷鉀總養(yǎng)分含量52%的聚氨酯包膜控釋肥料，其中控N為12%～16%。配方為：氮磷鉀養(yǎng)分含量52%（24-12-16或26-12-14相近配方），其中控N為10%～16%，畝施用量為45～55kg。注意防止肥料燒種燒苗，種肥隔離層厚度要達(dá)到10～12cm。如漏水漏肥地塊或遇特殊年景，可根據(jù)田間長勢適時(shí)進(jìn)行追肥。前期生長量不足或生長不均勻及出現(xiàn)黃苗、弱苗的地塊和植株要早施肥、偏施肥，可以分多次施肥，促進(jìn)小苗生長，保證整個(gè)地塊玉米植株生長發(fā)育協(xié)調(diào)一致。4.2.4"加強(qiáng)病蟲害的監(jiān)測和防治重點(diǎn)加強(qiáng)玉米叢生苗病高發(fā)區(qū)域內(nèi)的風(fēng)沙土輕壤地塊以及棕壤土輕壤地塊和草甸土砂壤地塊的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)葉片出現(xiàn)貫穿性黃白條紋及時(shí)采用“一控一促”的方法對癥治療。對發(fā)生除草劑藥害的地塊，采