姚玉波 張樹權(quán) 趙東升 于瑩 周菲 郭永利 劉巖 陳思 趙光偉 蘭運財

摘要：針對黑龍江省松嫩平原西部的氣候條件和玉米生產(chǎn)存在的問題，開展栽培關(guān)鍵技術(shù)研究。結(jié)果表明，擴壟增密可提高產(chǎn)量6.18%，增加效益1047元/hm2;減施50%磷肥和50%鉀肥產(chǎn)量降低2.75%，綜合肥料成本，增加效益104元/hm2;赤眼蜂防治玉米螟可挽回產(chǎn)量損失2.89百分點，增加效益318元/hm2;播種后噴灌可提高產(chǎn)量10.14%，增加效益710元/hm2;秸稈覆蓋還田可提高產(chǎn)量0.49%，增加效益85元/hm2;適時晚收籽粒含水量下降，當(dāng)乳線完全消失時，達到機械化收獲要求，可增加效益656元/hm2及以上。

關(guān)鍵詞：玉米;松嫩平原西部;豐產(chǎn)增效;栽培技術(shù)

中圖分類號：S513.04文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2020）22-0073-04

作者簡介：姚玉波（1984—），女，黑龍江青岡人，博士，助理研究員，主要從事作物遺傳育種和栽培技術(shù)研究。E-mail：yaoyubo2009@aliyun.com。

通信作者：張樹權(quán)，碩士，研究員，主要從事經(jīng)濟作物育種和栽培技術(shù)研究。E-mail：zsqhlj@126.com。

玉米是我國重要的糧食作物，黑龍江省作為農(nóng)業(yè)大省，2018年玉米面積631.8hm2，是黑龍江省種植面積最大的糧食作物，對保障國家糧食安全具有重要的戰(zhàn)略地位[1-2]。黑龍江省松嫩平原西部土地總面積6.36萬km2，耕地面積199.91萬hm2，共16個市（區(qū)、縣）[3]。松嫩平原西部屬于溫帶、半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年均≥10℃活動積溫2511～2883℃，年平均降水量250～500mm，年蒸發(fā)量大于年降水量，是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)[4-5]。2008—2016年黑龍江省西部半干旱區(qū)玉米總產(chǎn)量為791.7萬～2092.0萬t，平均1539.9萬t[4]，是全省重要的糧食主產(chǎn)區(qū)。因此，該區(qū)域玉米生產(chǎn)直接關(guān)系到黑龍江省玉米產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

黑龍江省松嫩平原西部是半濕潤向半干旱過渡的生態(tài)脆弱地帶，土壤耕性退化，風(fēng)沙、干旱等農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害時有發(fā)生[6]，導(dǎo)致玉米產(chǎn)量和品質(zhì)偏低、不穩(wěn)定，是制約當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)的重要問題。本研究針對黑龍江省松嫩平原西部地區(qū)玉米生產(chǎn)存在的突出問題和實際需求，以良種良法配套關(guān)鍵技術(shù)為核心，對玉米生產(chǎn)過程中能夠豐產(chǎn)增效的配套栽培技術(shù)進行研究，包括擴壟增密技術(shù)、肥料管理技術(shù)、生物防治技術(shù)、水分管理技術(shù)、土壤保墑技術(shù)和機械化粒收技術(shù)，初步確定單項栽培技術(shù)豐產(chǎn)增效的效果，為該地區(qū)機械化栽培春玉米的豐產(chǎn)增效栽培模式構(gòu)建奠定基礎(chǔ)，對提出適合當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)的豐產(chǎn)增效的栽培模式具有重要意義。

1材料與方法

1.1試驗地點

本試驗于2018年在黑龍江省齊齊哈爾市富裕縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)進行。土壤基礎(chǔ)肥力情況為全氮含量1.91g/kg，全磷含量0.48g/kg，全鉀含量24.7g/kg，堿解氮含量159.4mg/kg，有效磷含量7.7mg/kg，速效鉀含量135mg/kg，有機質(zhì)含量34.3g/kg，pH值7.61。

1.2試驗設(shè)計

試驗品種為德美亞3號。每項技術(shù)均為單因素設(shè)計，以當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫募夹g(shù)方式為對照，大區(qū)試驗，不設(shè)重復(fù)，每個處理試驗面積400m2。計算產(chǎn)量差異，分析經(jīng)濟效益。

1.2.1擴壟增密技術(shù)110cm壟上雙行種植，雙行間距為40cm，壟間行距為70cm，播種密度9萬株/hm2。以65cm壟上雙行種植為對照，播種密度7.5萬株/hm2。施肥量和耕種方式與當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫囊恢?，播種后噴灌1次。

1.2.2肥料管理技術(shù)110cm壟上雙行種植，耕種方式與當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫囊恢?，播種后噴灌1次。減少50%磷肥和50%鉀肥用量，底肥：尿素100kg/hm2，磷酸二銨100kg/hm2，硫酸鉀75kg/hm2;[JP2]追肥：尿素100kg/hm2。以當(dāng)?shù)厥┓柿孔鲗φ?，底肥：尿?00kg/hm2，磷酸二銨200kg/hm2，硫酸鉀150kg/hm2;追肥：尿素100kg/hm2。

1.2.3生物防治技術(shù)110cm壟上雙行種植，施肥量和耕種方式與當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫囊恢?，播種后噴灌1次。利用赤眼蜂防治玉米螟，放蜂量22.5萬頭/hm2，分2次放蜂，時間間隔1周，第1次13.5萬頭/hm2，第2次9萬頭/hm2。以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)處理為對照。收獲期每個處理取樣5點，每點調(diào)查100株，包括雌穗上部折稈率、雌穗下部折稈率、穗柄受害率和莖稈受害率。

1.2.4水分管理技術(shù)110cm壟上雙行種植，耕種方式與當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫囊恢拢瑴p少50%磷肥和50%鉀肥用量，播種后噴灌1次，以不噴灌的自然降水為對照。

1.2.5土壤保墑技術(shù)110cm壟上雙行種植，減少50%磷肥和50%鉀肥用量，播種后噴灌1次。采用玉米秸稈全量覆蓋還田的耕作方式，免耕播種，苗期壟溝深松，中耕培土施肥，以當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫姆幚頌閷φ铡?/p>

1.2.6機械化粒收技術(shù)施肥量和耕種方式與當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫囊恢?，播種后噴灌1次。設(shè)置4個收獲時間，分別是乳線消失1/2、乳線消失2/3、乳線消失和乳線消失后7d。

1.3測產(chǎn)與計算方法

每個處理隨機選3個取樣點，每個取樣點6行，行長10m，面積33m2。每個取樣點收獲全部果穗，選取20個果穗作為標(biāo)準(zhǔn)樣本，稱質(zhì)量、脫粒并稱籽粒質(zhì)量，計算鮮穗出籽率，測定籽粒含水率。

產(chǎn)量（kg/hm2）=收獲鮮穗質(zhì)量×鮮穗出籽率（%）÷收獲樣點實際面積×10000×[1-籽粒含水率（%）]÷（1-14%）。

2結(jié)果與分析

2.1擴壟增密技術(shù)效果

不同壟距處理玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和經(jīng)濟效益存在差異。110cm壟距處理與65cm壟距處理相比，株高和穗位差異不明顯，產(chǎn)量比65cm壟距提高6.18%，增加效益1047元/hm2（表1）。

2.2肥料管理技術(shù)效果

在減施50%磷肥和50%鉀肥條件下，玉米株高下降明顯，穗位略低于對照，產(chǎn)量與對照相比略下降354kg/hm2，降幅2.75%，但綜合肥料成本后，減施磷肥鉀肥處理增加效益104元/hm2（表2）。

2.3生物防治技術(shù)效果

赤眼蜂對玉米螟的防治效果明顯。放蜂區(qū)雌穗上部折稈率、穗柄受害率和莖稈受害率分別比對照區(qū)降低19.5百分比、3.00百分比和4.75百分比，挽回產(chǎn)量損失2.89百分比，增加經(jīng)濟效益318元/hm2（表3）。

2.4水分管理技術(shù)效果

在春季明顯干旱的情況下，播種后噴灌處理株高和穗位略高于對照，產(chǎn)量提高10.14%，增加效益710元/hm2（表4）。

2.5土壤保墑技術(shù)效果

秸稈覆蓋還田有利于土壤蓄水保墑，株高和穗位較對照有所提高，產(chǎn)量增幅0.49%，增加效益85元/hm2（表5）。

2.6機械化粒收技術(shù)效果

不同時間收獲對玉米籽粒含水量和產(chǎn)量存在明顯影響。隨著收獲時間的推遲，玉米籽粒含水量呈明顯下降趨勢，由乳線消失1/2的43.90%下降至乳線消失后7d的24.50%，乳線完全消失后，籽粒含水量達到機械化收獲的要求;產(chǎn)量由8196kg/hm2提高到12101kg/hm2，可增加經(jīng)濟效益656元/hm2及以上（表6）。

3討論與結(jié)論

松嫩平原是我國北方春玉米帶的主要分布區(qū)，每年向國家提供的商品糧占全國10%以上[7]。然而，高投入引發(fā)的高成本、低效率，導(dǎo)致松嫩平原玉米生產(chǎn)在國際市場中缺乏競爭力[8]。適宜當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)的栽培技術(shù)是提高玉米產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益的重要前提[9]。隨著“兩減一增”、農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革等政策的相繼出臺，轉(zhuǎn)型升級、節(jié)本增效已成為松嫩平原乃至全國農(nóng)業(yè)發(fā)展的新方向[8]。國際和國內(nèi)對玉米豐產(chǎn)增效栽培技術(shù)已開展相關(guān)研究工作，主要措施包括耕作方式、精量播種、選用優(yōu)質(zhì)抗逆品種、種子包衣、綠色防控、秸稈覆蓋保墑、滴灌或微噴灌節(jié)水、測土施肥節(jié)肥、機械收獲等。

擴壟增密技術(shù)是利用通透栽培原理，玉米通透栽培技術(shù)能夠適應(yīng)黑龍江省旱作的農(nóng)業(yè)特點[10]，有利于優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，提高土地和光能利用效率[11-12]，可提高種植密度10%，調(diào)節(jié)產(chǎn)量構(gòu)成因子，增產(chǎn)14%～20%[13-15]。本研究將65cm壟距調(diào)整為110cm壟上雙行種植方式，取得了與前人基本一致的結(jié)果，增產(chǎn)748kg/hm2，增幅為6.18%，增加經(jīng)濟效益1047元/hm2。

我國農(nóng)田磷肥施用量不斷增加，但當(dāng)季利用率卻不高，只有10%～20%[16-17]，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，并造成資源浪費和環(huán)境壓力[18-20]，因此適當(dāng)減少磷肥施用量是降低磷素損失，提高磷肥利用率的有效途徑。而且適宜的磷肥用量還可以提高氮、鉀等肥料的利用率[21]。陳磊等研究發(fā)現(xiàn)，減施磷肥20%～40%對玉米產(chǎn)量沒有顯著影響[22];龔蓉等研究認為，磷肥減少20%對玉米產(chǎn)量沒有顯著影響，減少30%時玉米減產(chǎn)，但差異不顯著;減施磷肥，磷素利用率提高1.61%～4.61%[23]。本研究減少50%磷肥和50%鉀肥用量，產(chǎn)量雖有所下降，但綜合肥料成本，可增加經(jīng)濟效益104元/hm2。

玉米螟是影響玉米生產(chǎn)的主要蟲害，可造成玉米減產(chǎn)15%～30%，大發(fā)生年份甚至更高，而且會造成玉米品質(zhì)下降[24]，據(jù)統(tǒng)計，1990—2015年玉米螟平均發(fā)生面積分別占蟲害總面積的57%左右[25]，嚴重影響了玉米生產(chǎn)。本研究利用赤眼蜂生物防治玉米螟，綠色環(huán)保，效果顯著，可挽回產(chǎn)量損失2.89百分點，增加經(jīng)濟效益318元/hm2。

水分是影響玉米產(chǎn)量的重要因素。由于黑龍江省松嫩平原西部的氣候特點，生態(tài)脆弱，水資源匱乏，春旱時有發(fā)生，干旱成為制約該地區(qū)玉米生產(chǎn)的重大問題[26]。播種后，根據(jù)降水情況及時灌溉，可有效提高出苗率和保苗率，有利于形成良好的群體結(jié)構(gòu)，是保障玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要前提條件。本研究結(jié)合前人“坐水種植”解決春旱問題的經(jīng)驗[6]，根據(jù)春季降水較少的實際問題，播種后及時灌溉，增加產(chǎn)量1150kg/hm2，增加經(jīng)濟效益710元/hm2，取得了良好的效果。

玉米秸稈直接還田是處理秸稈最簡單易行的手段，且是“藏糧于地”、保護黑土資源的有效措施之一[27]，該技術(shù)具有保墑、減少水土流失、改善生態(tài)環(huán)境和增加產(chǎn)量的作用[9，28]。[JP2]秸稈對地表的覆蓋，可有效減少土壤中水分的蒸發(fā)，減緩風(fēng)力對地表的侵蝕。有研究認為，還田處理地表徑流量和水分蒸發(fā)量分別比不還田處理降低57%和32%，降水利用效率提高43%[29]。連續(xù)秸稈還田能減小0～20cm的土壤容重，增加>0.25mm水穩(wěn)性團聚體的百分含量，提高土壤中的有機質(zhì)含量[30]。本研究針對黑龍江省松嫩平原西部的氣候特點，采取玉米秸稈覆蓋還田技術(shù)，產(chǎn)量提高61kg/hm2，增加經(jīng)濟效益85元/hm2。

[JP2]隨著土地集約化、新型經(jīng)營主體數(shù)量增加和節(jié)約玉米生產(chǎn)成本的需求，建立以機械化為前提的玉米生產(chǎn)技術(shù)體系，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇[31]。相關(guān)學(xué)者認為，單項環(huán)節(jié)機械化程度達到85%以上，便可認為實現(xiàn)了玉米栽培的全程機械化[9]。由于黑龍江省氣候寒冷，無霜期短，籽粒水分和產(chǎn)量的矛盾問題表現(xiàn)突出，收獲時籽粒含水量高成為限制我國北方春玉米可持續(xù)發(fā)展的重要障礙因素之一[32]。本研究針對機械收獲對玉米籽粒含水量的要求，設(shè)置了4個收獲時間點，結(jié)果表明，當(dāng)乳線完全消失后，籽粒含水量可以達到機械化收獲的要求，并且適當(dāng)晚收能夠增加玉米產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益。

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