玉米,別稱玉蜀黍,禾本目禾本科玉蜀黍?qū)僦参?,是我國的主要糧食作物之一。伴隨社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展,人民群眾物質(zhì)生活提升,有機農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為當今農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的熱點之一,通過積極開展有機玉米種植模式,有助于提高玉米質(zhì)量、維持土壤健康、保護生態(tài)環(huán)境,高效推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為達成玉米種植綠色、高產(chǎn)目標,務必要融入生態(tài)農(nóng)業(yè)理念,深入研究有機玉米種植模式及生態(tài)農(nóng)業(yè)技術,探討如何最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢,解決存在的問題,對其發(fā)展和創(chuàng)新具有重要實踐意義。因此,下文對有關內(nèi)容展開了分析。
一、有機玉米種植技術介紹
為實現(xiàn)“綠色”“生態(tài)”農(nóng)業(yè)高效發(fā)展,滿足消費者對健康食品的追求和承諾,有機玉米種植模式應運而生。作為一種以自然生態(tài)、環(huán)境友好的方式種植玉米作物,主張尊重自然的生長規(guī)律,促進生物多樣性,通過采用輪作、間作的耕作模式,有選擇性地種植玉米,不使用農(nóng)藥化肥、轉(zhuǎn)基因技術,注重保護土壤和水源,生產(chǎn)出更加綠色健康、營養(yǎng)豐富的玉米產(chǎn)品。相比較傳統(tǒng)高投入、高產(chǎn)量的種植模式,其更加關注社會、經(jīng)濟、環(huán)境等方面的協(xié)同發(fā)展,不僅提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,為農(nóng)民提供穩(wěn)定的經(jīng)濟收入,又能夠滿足消費者對綠色、安全食品的需求,是一種推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的探索和實踐。
二、玉米生長發(fā)育與生理特點
1、光照條件
光合作用是植物生長的基礎,通過吸收陽光能量,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和碳水化合物,直接影響其生長速度、形態(tài)、功能和產(chǎn)量。玉米每天都要接受充足光照,約為10~12h以上,光照充足可以提高植物光合作用速率,促進植物生長和發(fā)育,而光照質(zhì)量不佳,則會導致光合速率下降,葉片色素合成受阻,玉米植物呈現(xiàn)黃化、萎縮等癥狀,降低其開花結果和籽粒填實,影響玉米產(chǎn)量。
2、溫度條件
玉米生長發(fā)育對溫度條件有著嚴格要求,其直接關聯(lián)了玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。玉米種子發(fā)芽期,應處于溫暖條件下進行,約在17~22℃之間;玉米幼苗生長期,適宜生長溫度大約在20~30℃之間;穗期和花粒期,生長適宜溫度為15~30℃。雖然玉米植株對溫度具有一定的耐受性,但如果超出這個范圍的情況,將會造成種子腐爛、幼苗枯萎、籽粒稀疏等,對玉米產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。
3、水分條件
玉米植株生長發(fā)育離不開水,其不同階段對水分需求有所不同,比如玉米幼苗期的水分需求較小,但也不能缺水;植株生長期要保持充足水分,尤其是苗期和抽雄期,水分充足與植株高度和葉片有著直接關聯(lián);開花結實期,水分需求量會進一步增加。如果水分不充足,玉米植株葉片會出現(xiàn)卷曲、干枯等現(xiàn)象,植株生長緩慢,株高和莖粗度減小,最終導致玉米畝產(chǎn)降低。
4、土壤條件
相比較其他條件,玉米植株對土壤要求較低,但也不能隨意種植,通過科學把控各項要素,有效提升有機玉米產(chǎn)品質(zhì)量。一是pH值,最適宜的土壤pH值在6.5~7.5之間的偏堿性土壤;二是質(zhì)地,較為肥沃、疏松、排水良好的土壤是最適宜的生長環(huán)境,三是養(yǎng)分,應保持土壤養(yǎng)分含量,比如氮、磷、鉀等,以及有機質(zhì)等;這樣土壤能夠促進其根系生長和養(yǎng)分吸收,促使玉米植株茁壯成長。
三、有機玉米栽培種植技術要點
1、玉米品種擇優(yōu)選擇
在有機玉米種植中,挑選品種優(yōu)良、適應性強的玉米品種是至關重要的。由于農(nóng)業(yè)市場中玉米品種類型眾多,每個品種類型對生長發(fā)育環(huán)境要求均有所差異,這就要求種植戶應該科學挑選有機玉米品種,既要擁有國家農(nóng)業(yè)部門的認證許可,咨詢當?shù)剞r(nóng)業(yè)專家,獲得準確的選擇建議,又要遵從因地制宜原則,圍繞當?shù)貧夂?、土壤、水文等環(huán)境條件,比如干旱地區(qū)適合耐旱性強的品種,濕潤地區(qū)適宜耐澇性強的品種,確保其滿足有機玉米正常生長發(fā)育要求。同時,也要嚴格按照以下四點標準,合理篩選有機玉米品種,具體內(nèi)容如下:①選擇具有高產(chǎn)潛力、穗型較大的中晚熟的玉米品種,保證其有著良好的抗倒伏能力;②選擇發(fā)芽率>85%、純度>98%的有機玉米品種,再配合上土壤培肥、精量播種、水肥管理等技術要點,可以進一步提升7%左右的玉米發(fā)芽率;③應以種植地塊土壤肥力、養(yǎng)分情況,挑選高產(chǎn)的玉米品種,如登海605、丹玉405、農(nóng)大372、偉科702等;④需要積極引入抗病蟲害性強的玉米品種,有助于增加玉米抗病蟲害的能力。通過精心的品種選擇,能夠為有機玉米栽培種植奠定堅實基礎,進一步提高有機玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。
2、玉米播前精細整地
待有機玉米種植地塊選擇完成后,需要測量土地濕度,針對土壤板結、失水干燥等地塊情況,積極引用大型牽引式、驅(qū)動式農(nóng)機設備,完成有機玉米整地工作,有效提升整地作業(yè)質(zhì)量和效率。在不同季節(jié)和耕作方式下,種植戶要采用不同的整地作業(yè)實施方法,具體內(nèi)容如下:①春季整地,應優(yōu)先去除冬季積蓄的雜草和殘留物,保持農(nóng)田地塊表面整潔,再選擇晴天進行整地,通過采用滅茬旋耕方式,合理把控滅茬與旋耕深度,即滅茬7~8cm、旋耕10~15cm,及時平整耕地土壤,保持滅茬、旋耕、起壟、鎮(zhèn)壓等作業(yè)的連續(xù)性;②秋季整地,需要將田間作物殘渣和雜草清除干凈,采用深翻、深耕、深松方式,打破地塊犁底層,將土壤中的養(yǎng)分和有機質(zhì)混入下層土壤,促進土壤肥力提高,先一次性完成耙茬、深松、夾肥,待起壟后完成鎮(zhèn)壓;③免耕整地,指的是整地過程中免去犁耕操作,采用輪耕方式進行土地整理,比如“玉米—大豆”“玉米—小麥”輪茬耕作模式,可在上一茬作物收獲后,采用免耕播種技術,減少土壤侵蝕,保持結構完整,有助于土壤保護和生態(tài)平衡。
與此同時,為確保種子發(fā)芽效率高、幼苗生長發(fā)育快等栽培種植目標,種植戶應該遵從適量施肥原則,對有機玉米種植地塊土壤進行肥力培育。一方面,應根據(jù)種植地塊土壤肥力條件,施加足量基肥,如有機菌肥,按照9000~13500kg/hm2的施加量,配合上45%脲基硫酸鉀控釋肥,以滿足土壤肥力滿足有機玉米種子發(fā)芽率(95%);另一方面,也要根據(jù)一次性精量播種目標,科學選用綠色無污染的有機肥料,施加用量為60~75kg,確保其不影響玉米幼苗發(fā)育。
3、按照實況適量播種
在有機玉米種子播種中,種植戶要積極引入機械化種植技術,完成搶墑播種作業(yè)。為降低整地作業(yè)對耕作層結構破壞性,不斷增強土壤團粒結構性,減少種植地塊水土流失問題,必須遵守因地制宜原則,根據(jù)當?shù)靥鞖馇闆r、土壤實情,結合生態(tài)種植理念和可持續(xù)發(fā)展目標,采取玉米與大豆的耕地輪作休耕模式,通過利用玉米精量播種機設備,按照有機玉米種植技術流程及內(nèi)容,有序完成田間起壟、玉米播種、底肥施加、覆膜處理、土壤鎮(zhèn)壓等操作步驟。同時,也要根據(jù)土壤質(zhì)地情況,科學控制有機玉米播種深度,一般情況下翻土鏟入深度及播種深度為3~5cm,當土壤質(zhì)地為砂土、黏土時,應該適當增加播種深度,約為5~7cm,并要根據(jù)有機玉米品種及所處區(qū)域,每畝播種量為1.5~2.0kg之間,單雙籽率≥90%。待玉米播種完成后,便要采取灌透水沉實和機械覆土鎮(zhèn)壓操作等方式,進一步強化土壤與玉米種子接觸,從而確保有機玉米種子發(fā)芽率≥95%,實現(xiàn)一次性播種后苗齊、苗全、苗壯的栽培種植目標。
4、貫徹落實水肥管理
合理控制肥料施加是有機玉米健康生長和實現(xiàn)高產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié),為達成有機玉米種植效益得以提升,務必要重點關注玉米生長發(fā)育的各個階段,尤其是拔節(jié)期、孕穗期、灌漿期這三個階段的追肥處理,通過選擇農(nóng)家肥、畜禽糞便、生物菌肥等,有助于種植成本降低、豐富營養(yǎng)物質(zhì)、活化土壤微生物等作用,促進土壤有機物的分解和釋放。①拔節(jié)期,每年6月上旬至7月上旬左右,玉米植株生長速度快,雌雄穗分化,促使營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化,能夠讓玉米植株果穗獲得更多的營養(yǎng)物質(zhì),在此期間,可以采用溝施方法,有效控制施肥深度,約為8~10cm,并要根據(jù)播種密度,每畝適當追加微量元素肥料6~10kg,并要在追肥后及時灌水,確保有機肥料得到充分吸收;②孕穗期,每年7月中旬時,玉米植株對肥料需求量逐步增加,為避免玉米植株出現(xiàn)早衰或脫肥,將會對有機玉米單位畝產(chǎn)造成巨大影響,在這一時間段每畝地追加有機肥料20kg左右,追肥之后立即灌溉澆透水分;③灌漿期,9月份起初,有機玉米植株進入了灌漿期,這時需要更多的肥料和水分提供支持,以保證玉米干莖、枝葉中營養(yǎng)物質(zhì)順利傳輸。在此過程中,所追加的肥料應以微量元素肥料為主,待每次肥料追加完成后,便要立即開始進行灌水作業(yè),保持水分供應量大于生育期水分供應總量,從而確保有機玉米籽粒完成成熟。
5、病蟲害防治技術應用
作為有機玉米栽培種植期間,病蟲害防治是至關重要的環(huán)節(jié),這就需要嚴格遵從有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植原則,不使用合成化學農(nóng)藥和肥料,而是采用更加環(huán)保和健康的方法。{1}生物防治是采用天敵或其他生物來控制病蟲害問題的一種方法,比如釋放捕食性昆蟲、寄生性昆蟲和真菌等天敵,其會尋找和捕食害蟲,有效控制害蟲群落及數(shù)量,降低病蟲害發(fā)生風險,不僅不會對土壤和環(huán)境造成污染,又不會給人體和昆蟲造成危害。{2}物理防治是利用物理手段來預防和控制病蟲害的方法,防治措施包括網(wǎng)罩覆蓋農(nóng)田、設置粘蟲板、白糖板等,阻止害蟲入侵、吸引捕捉害蟲,適合有機玉米生產(chǎn)種植,不會對生態(tài)環(huán)境造成負面影響。{3}在有機玉米栽培中,可以選擇符合有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標準的化學藥劑,其通常是以植物提取物、微生物抑制劑等為主要成分的藥劑,對病蟲害問題具有一定的控制作用,同時對種植地塊環(huán)境影響較小。{4}需要定期監(jiān)測和調(diào)查玉米種植田塊的病蟲害問題,及時發(fā)現(xiàn)病害、蟲害暴發(fā)點及擴散區(qū)域,通過根據(jù)實際監(jiān)測結果,采取相應防治措施,比如人工拾取害蟲、剪除病葉,以防止病蟲害大面積暴發(fā),最大程度上減輕病蟲害問題對有機玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的損害。
四、生態(tài)農(nóng)業(yè)技術主要類型和內(nèi)容
1、良性循環(huán)多級利用技術
主要指的是采取生物循環(huán)和資源再生方式,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植中的資源和能源的多級循環(huán)利用,其目的是提高資源利用效率,減少資源浪費,保護土地資源,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟模式。有機玉米植株收割后留下的殘體(秸稈、莖葉)等進行堆肥處理,經(jīng)過腐爛發(fā)酵后用于土壤改良和有機肥料生產(chǎn),實現(xiàn)廢棄資源的再利用和提高土壤肥力,再通過構建農(nóng)田水循環(huán)系統(tǒng),收集和利用雨水、灰水等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水,進行農(nóng)田灌溉,減少因水資源浪費、廢水污染等引發(fā)的環(huán)境問題,有效提高水資源的利用效率。通過開展農(nóng)牧循環(huán)生產(chǎn),農(nóng)作物生產(chǎn)的廢棄物可以作為牲畜飼料,而養(yǎng)殖產(chǎn)生糞肥可用于肥料,形成良性循環(huán)生產(chǎn)模式,進一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源利用率,減少生態(tài)環(huán)境污染。
2、立體開發(fā)多層利用技術
這項技術是通過垂直種植、立體種植等方式,將有限的土地空間利用起來,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源的高效利用,不僅可以增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,提高土地利用效率,又能夠促進我國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。具體內(nèi)容如下:{1}垂直種植,通過將農(nóng)作物種植在垂直方向上不同層次的生長系統(tǒng)中,比如垂直種植蔬菜、草莓或種植花卉等,最大限度上利用空間資源,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量;{2}立體種植,通過在同一地塊上種植不同高度的農(nóng)作物,比如上層種植果樹、中層種植蔬菜、底層種植藥材等,可以同時生產(chǎn)多種農(nóng)產(chǎn)品,不會浪費土地資源;{3}多層養(yǎng)殖,通過在不同層次使用不同養(yǎng)殖設施進行養(yǎng)殖,比如雞鴨禽畜、魚類水產(chǎn)、水果蔬菜等,為“畜牧業(yè)+農(nóng)業(yè)”生產(chǎn)種植環(huán)境提供技術保障。
3、時空掩體合理配置技術
生態(tài)農(nóng)業(yè)的時空掩體合理配置技術,是指通過合理規(guī)劃和配置農(nóng)田、水源,促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在時空上形成良好的生態(tài)平衡,其目的提高農(nóng)業(yè)資源利用效率,減少生態(tài)環(huán)境破壞,促進社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。一方面,應根據(jù)土地種類、資源分布、氣候條件等因素,科學規(guī)劃種植田塊,合理布局種植區(qū)域,以保證各種農(nóng)作物擁有足夠的生長空間,并要根據(jù)地形地貌和水源分布情況,選擇合適的灌溉方式,確保農(nóng)田干旱季節(jié)能夠獲得足夠的水源,以避免出現(xiàn)土壤水分虧缺和作物生長受阻。另一方面,也要綜合考慮氣候變化和季節(jié)周期,合理安排農(nóng)作物種植時間和品種選擇,積極采用旋耕、機耕等方式,減少土地侵蝕和土質(zhì)下降,有效保護土壤生態(tài)系統(tǒng),提高土地資源的可持續(xù)利用能力。
4、生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制技術
該項技術是以生態(tài)系統(tǒng)思維為基礎,綜合考慮生物、環(huán)境、社會等多個方面要素,通過高效構建生態(tài)系統(tǒng),科學管理和優(yōu)化各項農(nóng)業(yè)活動,合理調(diào)節(jié)土地、水資源和氣候因素,能夠?qū)崟r監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的各種變量,實現(xiàn)農(nóng)作物生長環(huán)境的管理和控制,有助于提高生產(chǎn)效率和保護自然環(huán)境。在此過程中,基于大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術支持下的農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng),可以全過程、全方位監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,包括作物生長周期、溫度、濕度、土壤水分含量等,及時發(fā)現(xiàn)土壤養(yǎng)分不足或作物生長異常等問題,再配合上自動化排水系統(tǒng)、智能噴灌系統(tǒng)等設備應用,優(yōu)化調(diào)整施肥方案和灌溉計劃,還能夠根據(jù)以往種植經(jīng)驗預測作物生長過程中的問題,提前采取預防措施。
綜上所述,積極推進有機玉米種植模式和生態(tài)農(nóng)業(yè)技術應用,不僅能夠提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì),又能夠維護當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。因此,要清楚認識這兩項栽培種植技術的重要性,貫徹落實玉米品種擇優(yōu)選擇,玉米播前精細整地,按照實況適量播種,貫徹落實水肥管理,病蟲害防治技術應用等操作內(nèi)容,并要融入生態(tài)農(nóng)業(yè)技術理念及方式,不斷促進我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
(作者單位:273516 山東省鄒城市北宿鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)綜合服務中心)
DOI: 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.28.017