玉米水肥一體化采用地面滴灌、淺埋滴灌或深埋滲灌等精準灌溉方式,播種后及時滴灌出苗水確保全苗,全生育期根據需求分階段均衡灌水施肥。采用實施氮鉀肥后移、磷肥基追結合、中微量元素按需補充的施肥策略,保障后期養(yǎng)分供應,支撐高密度種植。配套科學選種、化控防倒及病蟲草害綜合防控等技術措施,與傳統(tǒng)種植模式相比,可實現種植密度提升10%~30% ,單產及水分生產力提高 10% 。
一、玉米水肥一體化設備與底肥施用
玉米水肥一體化設備首部樞紐包括加壓、過濾和灌溉施肥智能決策等設施設備。濾器宜選擇旋流分砂器和篩網過濾器組合配套使用,濾除灌溉水中泥沙。滴灌設備的規(guī)格和型號根據生產實際進行選擇,滴灌灌水器出水量一般在 1.0~2.5L?h-1 。積溫不足、蒸發(fā)量大的區(qū)域,宜采用膜下滴灌;向作物根區(qū)適時適量、集中高效供應水分和養(yǎng)分,能夠及時有效滿足作物水肥需求,是實現玉米密植、水肥精準調控、支撐玉米單產提升的關鍵舉措。
冬小麥、夏玉米一年兩熟的淺埋滴灌田,在小麥播種時使用帶有淺埋鋪設滴灌帶(管)功能的播種機,黏土或壤土埋深 2~3cm ,沙壤土埋深 4~5cm 。滴灌帶(管)鋪設長度根據滴灌帶(管)規(guī)格和生產實際設定。玉米在滴灌帶(管)中間預留的玉米行播種。上茬無滴灌帶(管)的夏玉米田,如有秸稈需先進行秸稈粉碎或清理,再進行夏玉米播種鋪管作業(yè)。地埋滲灌水肥一體化管道需在小麥播種前施工鋪設。玉米生長正值雨熱同期,可結合降水情況進行測補灌。播種后 0~20cm 土壤相對含水量小于 65% 時,滴灌出苗水在 225m3?hm-2 左右;拔節(jié)期 0~40cm 土壤相對含水量小于 70% 時,灌水 225~300m3?hm-2 大喇叭口期至灌漿期 0~40cm 土壤相對含水量小于75% 時,灌水 300~375m3?hm-2 ??傪B(yǎng)分施用量建議為氮(N) 225~270kg?hm-2 ,磷 (P2O5) ) 90~ 120kg?hm-2 ,鉀( K2O ) 120~150kg?hm-2 。其中, 70%~80% 的氮肥及 40% 鉀肥分 3~4 次在拔節(jié)至灌漿期隨水追施。石灰性土壤或缺鋅地塊底施或水肥一體化追施一水硫酸鋅 30kg?hm-2 。
商丘市玉米全生育期一般灌水 8~12 次,灌水定額量在 2175~4800m3?hm-2c 。播種后即灌水1次,灌水量 225~450m3?hm-2 。有條件地區(qū)在秋翻地時施用腐熟有機肥 30~45t?hm-2 ,底肥建議施用玉米配方肥 300~450kg?hm-2 ,施肥時肥料離種子側 5cm ,深 7~10cm ,推薦選用具有保水、生根等作用的新型肥料。強化玉米中后期水肥供給,分別于拔節(jié)期追肥1次、拔節(jié)期至大喇叭口期追肥1次、大喇叭口期至吐絲期追肥 2~3 次高氮型水溶肥,吐絲至灌漿中期追肥 2~3 次中氮高鉀型水溶肥料,全生育期追肥 6~8 次,共追施氮肥 (N) 1 195~300kg?hm-2, 磷肥 (P2O5) 】 90~ 150kg?hm-2 、鉀肥( K2O ) 60~150kg?hm-2 。
追肥選用水溶性肥料,膜下滴灌玉米全生育期灌水 5~8 次,每次灌水量 150~375m3?hm-2 ,灌溉定額量為 1500~2250m3?hm-2 ,淺埋滴灌單次灌水量較膜下滴灌量高 45~75m3?hm-2 。播種后即滴灌出苗水,同時隨水滴施元素水溶肥(高磷中氮低鉀型)或磷酸一銨 45~75kg?hm-2 ,利于出苗快而齊。拔節(jié)至抽雄前分2次隨水滴施高氮大量元素水溶肥 75~ 120kg?hm-2 。抽雄期滴施平衡型大量元素肥料 75~ 120kg?hm-2 。灌漿期至乳熟期,追施高氮大量元素水溶肥 75~105kg?hm-2 。全生育期施氮肥(N)195~300kg?hm-2, 磷肥 (P2O5) 90~150kg?hm-2 、鉀肥( K2O ) 60~150kg?hm-2 。據測算,按每年糧食作物澆灌6次水計算,可節(jié)約用水 1800m3?hm-2 減少肥料投入 20% ,有效助推農業(yè)增效、農民增收。
二、玉米水肥一體化播種與化控
建議采用具有北斗導航功能的播種機械,一次性完成施肥、播種、鋪管、鋪膜、壓膜、覆土等作業(yè),滴灌帶間距設置為 90~120cm ,每條滴灌帶控制灌溉兩行玉米,若采用大小行播種,滴灌管應布置在窄行中間。播種后出苗前進行封閉除草,以減少雜草生長。膜下滴灌建議使用寬幅 70cm 、厚度 0.01mm 的生物降解地膜覆蓋地面(具體型號可根據種植模式調整),地膜需壓嚴、壓實,膜上每隔 2m 處覆土,以防跑及大風刮破地膜。
滴灌技術是玉米水肥一體化技術體系中實現精準水分供應的重要環(huán)節(jié),其原理直接影響水資源的利用效率和玉米生長環(huán)境的優(yōu)化。滴灌系統(tǒng)由滴頭、輸配水管網、首部樞紐、水源工程等組成。作為供水源頭的水源工程,包括機井、水庫、河流等,負責為整個系統(tǒng)提供充足水源。首部樞紐是整個系統(tǒng)的核心控制部分,負責對水源進行過濾、加壓及施肥等相關處理任務。借助篩網過濾器和砂石過濾器等設備去除水中雜質,避免堵塞滴頭;運用水泵提升水壓,確保水流順利送至田間;通過施肥裝置在水中加入肥料,實現水肥同步供應。輸配水管網負責將首部樞紐處理后的水以一定壓力輸送至玉米種植區(qū)域,不同管徑的支管和主管合理布局,確保水流均勻分配。作為系統(tǒng)終端的滴頭,能將水以滴狀均勻緩慢地滴入玉米根系區(qū)域。在此過程中要精準控制水量,根據玉米生長需求將土壤含水量維持在適宜區(qū)間。這種局部灌溉方式不會過多地影響土壤結構,能有效避免土壤板結,大幅提升水分利用率,減少水分深層滲漏與地表蒸發(fā)損失。
高密度種植條件下玉米群體大、倒伏風險高,需在 6~8 展葉期噴施玉米控旺劑,控制穗位高度、增粗基部莖節(jié),提高玉米抗倒伏能力。同時,玉米前期應控制氮肥施用量,避免植株徒長。雜草防控采取“封定結合”策略:播后苗前優(yōu)先進行芽前封閉除草(選擇殘留期短的除草劑),以減輕苗后除草壓力;苗后輔以莖葉定向噴藥。孕穗期需重點防治玉米螟,中后期注意監(jiān)測莖腐病及葉斑類病害。收獲環(huán)節(jié)宜適時晚收,待籽粒乳線基本消失、基部黑層形成后,進行機械收獲。
噴灌系統(tǒng)的工作機制以噴頭為核心,主要包括固定式和旋轉式兩種噴頭,不同類型噴頭在噴灌射程、強度、覆蓋范圍等方面存在差異。噴灌強度是指單位時間內噴灑在單位面積土地上的水量,科學合理的噴灌強度需與土壤入滲率匹配,避免產生地表徑流。噴灌均勻度是衡量噴灌質量的重要指標,均勻度高的噴灌系統(tǒng)通過合理設置噴頭工作壓力和布局,能確保玉米植株受水均勻。
噴灌通過噴頭將水噴射至空中并分散為細小水滴,模擬天然降雨過程,使水滴降落在玉米植株及土壤表面,為玉米生長提供充足水分。該技術在地形平坦、水源充足的區(qū)域優(yōu)勢顯著,可實現大面積快速灌溉。但在多風地區(qū),噴灌水滴易受風力影響發(fā)生漂移,導致灌溉不均且蒸發(fā)損耗較大。與滴灌相比,噴灌的土壤濕潤范圍更廣,改善田間小氣候的效果較好,但在保護土壤結構和精準控制水分方面稍顯不足。
推薦選用具有保水、生根等作用的新型肥料,施肥量可根據土攘地力、目標產量等情況適當調整。黃河流域河套灌區(qū)因黃河水泥沙含量大,低成本、高效率過濾泥沙成為水肥一體化技術大面積推廣的關鍵。建議采用黃河水直濾技術,實現快速高效低成本過濾,滿足滴灌水質要求。
選擇緊湊耐密、抗病、抗倒、宜機收、經過包衣處理的中晚熟夏玉米品種。若沒有包衣處理,可根據種植區(qū)域常發(fā)病蟲害類型進行拌種或種衣劑包衣。如選擇 5.4% 吡蟲啉、戊唑醇等高效低毒種衣劑包衣,控制苗期灰飛虱、蚜蟲、絲黑穗病等;用辛硫磷等藥劑拌種,防治地老虎、金針蟲、螃螬等地下害蟲。貼茬直播,宜采用等行距機械播種,行距一般 60~65cm ;滅茬直播,可采用等行距或大小行機械播種。大小行播種時,大行距一般 70~80cm ,小行距一般 30~ 40cm 。播種深度為 3~5cm 。根據品種耐密性合理增加密度,一般緊湊型品種畝留苗密度為 82500~90000 株,半緊湊型品種畝留苗密度 75000~82500 株。
三、提升抗倒增產水平
在高密度種植的玉米田,化控技術是提升玉米抗倒伏能力、實現增產的關鍵。玉米生長至 6~8 展葉期,常使用胺鮮·乙烯利、矮壯素·乙烯利、乙烯利、抗倒酯等。其中, 30% 胺鮮酯·乙烯利是應用較為廣泛的一種,在玉米 6~10 葉期,施用量為 375mL?hm-2 兌水量為 300~450kg?hm-2 ,利用背負式噴霧器,均勻地施于玉米頂部葉片,切不可全株噴施。乙烯利作為經典的控旺劑,在玉米 6~10 葉期,用 40% 乙烯利水劑 375mL?hm-2 進行噴霧處理,能顯著矮化玉米植株,為增產奠定基礎。矮壯素能使植株間節(jié)縮短、矮壯抗倒伏,促進葉片顏色加深、光合作用加強,使用時用 50% 矮壯素 450g?hm-2 ,兌水量為450kg?hm-2 噴于玉米植株頂部葉片,需要注意的是矮壯素容易產生藥害,不可隨意增加濃度。
使用控旺劑時,精準操作至關重要。配制藥液時,必須嚴格按照產品說明書的用量和濃度進行,確保藥劑充分溶解和混合,不可擅自增加用藥量和藥液濃度,避免造成藥害,影響玉米的正常生長。藥液要隨配隨用,避免久存,因為存放時間過長會導致藥劑失效,降低化控效果。同時,一般情況下,控旺劑不能與其他農藥和化肥混用,防止發(fā)生化學反應,影響藥效。
在噴施作業(yè)時,首選噴桿噴霧機,能夠確保噴施均勻、不重不漏。若噴桿噴霧機無法進地作業(yè),也可選用無人機噴灑,但要注意無人機噴灑的用水量不少于 22.5kg?hm-2 ,以保證噴施效果。噴藥時,要將噴頭對準玉米上部葉片,均勻噴灑,讓藥劑充分接觸葉片表面,發(fā)揮最佳的調控作用。若噴施后4h內遇雨,雨水會沖刷掉部分藥劑,此時可在雨后酌情重新噴施,從而確保藥劑的有效劑量。
當封閉除草效果不佳時,苗后莖葉定向噴藥可作為有力的補充手段登場。在玉米 3~5 葉期、雜草2~4 葉期,此時玉米體內產生的“玉米酮”物質最多,對除草劑的分解能力最強,能夠有效降低藥害風險。苗后除草劑一般選用內吸型除草劑,如30% 硝·煙·莠去津 1350~1500mL?hm-2 46% 硝·乙·莠去津懸乳劑 3300mL?hm-2 或 30% 苯唑草酮 105g?hm-2+24% 煙嘧·莠去津懸乳劑1800mL?hm-2 等。噴施時,嚴格按照產品說明的用量和濃度進行配藥,采用二次稀釋法,先用少量清水將藥劑充分溶解,再倒入打藥桶中加水攪拌均勻,確保藥劑分散均勻。噴藥時要選擇無風晴朗的天氣,上午10:00前或下午17:00后進行,避免高溫時段施藥,防止藥劑蒸發(fā)過快影響藥效,同時減少對玉米的傷害。噴頭要壓低,對著雜草莖葉均勻噴霧,避免藥劑漂移到玉米植株上,做到不重噴、不漏噴,確保每株雜草均能接觸足夠的藥劑,精準消滅雜草,為玉米生長掃除障礙。
四、玉米水肥一體化注意要點
第一,初期選點要謹慎。當前農村澆地普遍只收電費、不收水費,導致農民習慣對玉米進行大水漫灌,節(jié)水意識淡薄。合作社與農戶常因立場不同各持己見,難以統(tǒng)一對玉米水肥一體化的思想認識,致使技術實施與運行難度較大。
第二,參考不同區(qū)域玉米水肥一體化技術模式要點,開展技術應用調研和模式集成創(chuàng)新。圍繞不同灌溉方式、灌水量、施肥量等要素進行對比分析,優(yōu)化技術參數,并配套品種、栽培等措施,集成適應當地實際的玉米水肥一體化技術模式,形成成熟的技術規(guī)程,以提高技術的針對性和實用性,實現水肥效率和玉米單產雙提升目標。
第三,在具備灌溉條件的區(qū)域大力推廣應用玉米水肥一體化技術,將高效節(jié)水灌溉設備優(yōu)勢轉化為糧食產能優(yōu)勢。結合綠色高產高效節(jié)水增糧推進玉米單產提升工程等工作,集中連片開展玉米水肥一體化提單產、創(chuàng)高產集成示范。
第四,需將水肥一體化技術作為玉米提單產的關鍵技術,動員各級農技推廣人員、科研院校專家、社會化服務組織深入田間開展技術指導,幫助農民解決生產問題。利用線上、線下多形式舉辦技術培訓,講解關鍵技術要點,提升農民高效節(jié)水灌溉和科學水肥管理技能。
作者簡介:張新芝(1976—),女,河南柘城人,大專,高級農藝師,主要從事農業(yè)技術推廣工作。