在我國(guó)半干旱和半濕潤(rùn)易旱區(qū)、丘陵旱地和沒(méi)有灌溉條件的旱地上,玉米多靠雨養(yǎng);此外,土壤貧瘠,施肥水平只相當(dāng)于全國(guó)平均水平的70%左右,導(dǎo)致土地生產(chǎn)效率不高。蓄住天上水,保住土中墑,經(jīng)濟(jì)有效地提高水分利用率,是旱作玉米增產(chǎn)的關(guān)鍵。通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐總結(jié)出旱地玉米行之有效的高產(chǎn)栽培方法,尤其西南地區(qū)的雨養(yǎng)旱作增產(chǎn)技術(shù)在玉米保產(chǎn)增收中發(fā)揮了重要作用。
一、選用玉米抗旱品種,鍛煉品種的抗旱力
抗旱品種具有適應(yīng)干旱環(huán)境的形態(tài)特征。例如種子大,根莖伸長(zhǎng)力強(qiáng),能適當(dāng)深播;根系發(fā)達(dá),生長(zhǎng)快,入土深,根冠比值大,能利用土壤深層的水分;葉片狹長(zhǎng),葉細(xì)胞體積小,葉脈致密,表面茸毛多,角質(zhì)層厚。玉米抗旱品種葉片細(xì)胞原生質(zhì)的粘性大,遇旱時(shí)失水分小,在干旱情況下氣孔能繼續(xù)開(kāi)放,維持一定水平的光合作用。
玉米播種前進(jìn)行種子抗旱鍛煉,主要是采用干濕循環(huán)法處理種子,提高抗旱能力。方法是將玉米種子在20~25℃溫度下水中浸泡兩晝夜,撈出后晾干播種。經(jīng)過(guò)抗旱鍛煉的種子,根系生長(zhǎng)快,幼苗矮健,葉片增寬,含水量較多,一般可增產(chǎn)10%。另外,還可以采用藥劑浸種法,用氯化鈣1公斤加水100公斤,浸種(或悶種)500公斤,5~6小時(shí)即可播種;用琥珀酸溶液浸種12~24小時(shí),使玉米吸足水分后晾干播種;或用20~40ppm萘乙酸浸種,對(duì)玉米抗旱保苗也有良好的效果。
二、適期播種,中耕保墑
玉米需水的特點(diǎn)是前期少,后期多,從播種到拔節(jié)只占一生需水總量的15%。從拔節(jié)到抽穗占40%以上。早作區(qū)降雨一般集中在6~8月。因此,利用玉米苗期耐旱的特點(diǎn),把玉米幼苗期安排在雨季來(lái)臨之前。例如黃淮海平原種春玉米常遇卡脖旱,種夏玉米又易遭苗期澇害,采用麥田套種,把玉米提前播種在麥壟里,使玉米需水特點(diǎn)與自然降水相吻合。玉米播種時(shí)遇到干旱,在干土層超過(guò)6厘米、底墑?shì)^好的地塊,應(yīng)采取鎮(zhèn)壓提墑,或借墑播種和造墑播種。在玉米生育期間,重要措施是中耕疏松表土,減少蒸發(fā),特別是雨后及時(shí)中耕,有明顯的保墑效果。
三、培肥土壤,以肥調(diào)水
增施有機(jī)肥料,改善物理性狀,發(fā)揮土壤蓄水、保水、供水的能力,又可以提高玉米的抗旱能力。據(jù)試驗(yàn),玉米根系在高肥地比在低肥地3米土層中,能多利用60毫米的水,約等于一般玉米地全生育期耗水量的1/4,這就是以肥調(diào)水。原因是肥地使玉米根系向土壤深層伸展,提高了吸水抗旱能力。旱作玉米的另一項(xiàng)重要經(jīng)驗(yàn),就是增施化肥,增加秸稈和根茬還田量,以無(wú)機(jī)促有機(jī);在輪作制中插入綠肥和豆科作物,肥地養(yǎng)田,提高土壤水分的利用率。
四、秸稈覆蓋,深蓄水分
玉米地表覆蓋麥秸、麥糠或其它物質(zhì),可減少地面水分蒸發(fā),攔截降雨時(shí)地面徑流,增加土壤水分。據(jù)河北省衡水地區(qū)試驗(yàn),7月上旬在玉米行間每畝覆蓋麥秸250~500公斤,小麥播種前耕地0~20厘米土層含水量,覆蓋地比露地增加4.6%。隨著麥秸覆蓋量的增加,蓄水保水能力增強(qiáng)。覆蓋麥秸不僅使土壤表層蓄水量增加,而且在30厘米土體內(nèi)每畝多蓄水9.0立方米,1米土體每畝多蓄水21.8立方米。
玉米地覆益麥秸有三種方式。一是在夏玉米播種后覆蓋。如山東省滕縣在玉米拔節(jié)前每畝行間鋪碎麥秸或麥糠150~300公斤,玉米收獲后用圓盤耙或旋轉(zhuǎn)犁絞耕玉米茬以及腐熟麥秸。二是在小麥?zhǔn)斋@時(shí)留高茬15~20厘米,貼茬播種玉米,待玉米出苗后中耕滅茬1~2次,根茬即可散鋪在土壤表面。三是在春玉米收獲時(shí)粉碎秸稈,覆蓋地表越冬。覆蓋秸稈應(yīng)同時(shí)施入氮肥,以及防治地下害蟲等。
五、用化學(xué)制劑保墑增溫
化學(xué)抗旱制劑在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用,可抑制土壤蒸發(fā)和葉片蒸騰,有顯著的增溫保墑效果。
1.保水劑。保水劑又名吸水劑,是一種新型的功能高分子材料,能夠吸收和保持自身重量400~1000倍、最高達(dá)5000倍的水分。保水劑有均勻緩慢釋放水分的能力,可調(diào)節(jié)土壤含水量,起到“土壤水庫(kù)”作用。保水劑可以用于種子涂層、包衣、蘸根等處理方法,據(jù)試驗(yàn),用保水劑(濃度1%~1.5%)給玉米涂層或包衣,提前2~3天出苗,出苗率比對(duì)照高6.1%,玉米產(chǎn)量增加8.5%。玉米播種時(shí)在穴內(nèi)每畝施500克保水劑,對(duì)玉米出苗和后期生長(zhǎng)均有良好作用。
2.抗旱劑。抗旱劑是從風(fēng)化煤中提取的一種天然腐植酸,含有碳、氧、氫、氮、硫等元素,是種調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)型的抗蒸騰抑制劑。主要作用是:(1)減少植物氣孔開(kāi)張度,減緩蒸發(fā)。一般噴灑一次引起氣孔微閉所持續(xù)的時(shí)間可達(dá)12天左右,降低蒸騰強(qiáng)度,土壤含水量則提高;(2)改善植株體內(nèi)水分狀況,促進(jìn)玉米穗分化進(jìn)程;(3)增加葉片葉綠素含量,有利于光合作用的正常進(jìn)行和干物質(zhì)積累;(4)提高根系活力,防止早衰。每畝用抗旱劑50克加水10公斤,在玉米孕穗期均勻噴灑葉片,可使葉色濃綠,葉面舒展,粒重提高,每畝增產(chǎn)7.1%~14.8%。
3.增溫劑。增溫劑屬于農(nóng)用化學(xué)覆蓋物,為高分子長(zhǎng)碳鍵成膜物質(zhì)。噴施在土壤表面,干后即形成一層連續(xù)均勻的膜,用以封閉土壤。主要作用是:(1)提高土壤溫度,抑制水分蒸發(fā),減少熱耗,相對(duì)提高地溫;(2)保持土壤水分,在大田的抑制蒸發(fā)率可達(dá)60%~80%,土壤0~15厘米土層水分比對(duì)照田高19.3%;(3)促使土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu);(4)減輕水土流失。增溫劑噴施于土表后,增加了土層穩(wěn)固性,可防風(fēng)固土,減少?zèng)_刷,有明顯的保持水上、抑制鹽分上升的效果。
六、西南玉米雨養(yǎng)旱作增產(chǎn)技術(shù)
西南山地玉米常年種植7000萬(wàn)畝左右,目前平均有效灌溉面積不足10%,此外,土壤貧瘠,施肥水平只相當(dāng)于全國(guó)平均水平的79.2%。與此同時(shí),傳統(tǒng)的旱坡地耕作技術(shù)秸稈還田操作困難,雨季水土流失嚴(yán)重。針對(duì)上述問(wèn)題,通過(guò)多年研究和生產(chǎn)實(shí)踐,形成了西南玉米雨養(yǎng)旱作增產(chǎn)技術(shù)。
據(jù)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院2003-2008年的定位監(jiān)測(cè)和多點(diǎn)試驗(yàn),以及各地示范情況,該技術(shù)的地表徑流比對(duì)照(傳統(tǒng)耕作)減少67%,土壤含水量平均提高5%~10%,每畝新增蓄集降水10立方米以上,每畝玉米較傳統(tǒng)技術(shù)增產(chǎn)4.6%~15%,全年每畝增收糧食62公斤,節(jié)約用工成本60元,增收節(jié)支143元。
1.帶植適雨早播技術(shù)。玉米帶植方式概括起來(lái)有寬廂帶植型、中廂帶植型、窄廂帶植型和復(fù)種帶植。(1)寬廂帶植型可采用:小麥玉米各占2米,玉米帶內(nèi)種4行玉米;小麥玉米各占1.67米,玉米帶內(nèi)種4行玉米。適宜于淺丘及平壩三熟制地區(qū),配置中熟緊湊型玉米品種,利用玉米播前的冬春空閑地和收后的秋閑地種植養(yǎng)地的豆科、青飼料等作物,發(fā)展糧經(jīng)飼三元結(jié)構(gòu)。(2)中廂帶植型可采用:小麥玉米各占1米,玉米帶內(nèi)種2行玉米;小麥玉米各占0.83米,玉米帶內(nèi)種2行玉米;小麥帶寬1.17米,玉米帶寬0.83米種2行玉米。適宜在深丘麥(油、洋芋)套玉米及低山區(qū),發(fā)展糧飼高產(chǎn)模式,選擇中熟、中熟偏晚的大穗型玉米品種春播。(3)窄廂帶植型采用小麥玉米帶各占0.6米,玉米帶內(nèi)種1行玉米。該方式共生期爭(zhēng)光、爭(zhēng)肥、爭(zhēng)水矛盾突出,只適宜夏播地區(qū)“遲中爭(zhēng)早”和盆周山區(qū)1200米以上一熟有余兩熟不足地區(qū),選擇中早熟品種,實(shí)行馬鈴薯玉米套作。復(fù)種帶植,有水稻—冬玉米帶植、冬炕土—春玉米帶植等方式。播期在避開(kāi)所在區(qū)域主要自然災(zāi)害基礎(chǔ)上,結(jié)合帶植方式確定播種期,確保玉米的關(guān)鍵生育期處于水熱同步期。
2.壟作(培土)輪耕技術(shù)。在旱區(qū)采用橫坡壟作技術(shù)、多雨地區(qū)采用壟作培土、玉米播栽免耕等壟播溝覆技術(shù)。旱區(qū)選用耐旱高產(chǎn)品種如成單30、川單418等,多雨地區(qū)選用抗逆耐濕品種如正大619等。主要技術(shù)要點(diǎn)是玉米溝底免耕栽種,秸稈溝內(nèi)覆蓋,秋冬季節(jié)定向移壟,實(shí)現(xiàn)免耕與輪耕有機(jī)結(jié)合。
3.覆蓋保墑栽培技術(shù)。(1)全膜增溫覆蓋技術(shù)要點(diǎn):規(guī)范預(yù)留行、增溫育苗、全膜覆蓋、規(guī)范移栽;(2)膜側(cè)覆蓋栽培技術(shù)要點(diǎn):溝施底肥底水、小壟雙行、等雨蓋膜、膜側(cè)栽苗;(3)秸稈覆蓋技術(shù):整稈行間覆蓋、施用腐熟劑。
4.水肥耦合與化控調(diào)節(jié)技術(shù)。以肥調(diào)水,以水促肥,充分發(fā)揮水肥協(xié)同效應(yīng)和激勵(lì)機(jī)制,對(duì)提高西南區(qū)玉米的抗旱耐瘠能力和水肥利用效率具有重要作用。技術(shù)要點(diǎn)是:在使用傳統(tǒng)的氮、磷、鉀肥狀況下,以“1底2追”的3水3肥水肥耦合管理最佳。具體措施是:結(jié)合微型蓄水池就地蓄集降水或者是等雨施肥。畝產(chǎn)500公斤左右的無(wú)機(jī)純氮施用總量15~20公斤(磷鉀肥均作為底肥一次性施用),按照底肥占30%,拔節(jié)肥占20%,孕穗肥占50%施用。若遇干旱可選用成膜反光抗旱劑等葉面噴施,減緩葉片失水。
該雨養(yǎng)旱作增產(chǎn)技術(shù)與微型蓄水池就地蓄集降水相結(jié)合,更能發(fā)揮增產(chǎn)增收作用。