隴東旱塬區(qū)玉米高產(chǎn)集成技術與示范

摘要：隴東旱塬區(qū)玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）高產(chǎn)集成技術是以全膜覆蓋、雙壟溝播技術為核心，集成組裝測土配方施肥＋良種應用＋適期早播、寬窄行密植＋病蟲害監(jiān)測防控等技術，推出“全膜覆蓋玉米（留膜免耕）—冬油菜（留膜免耕）—大豆（高塬夏菜）”兩年三熟制種植模式。該技術在甘肅省涇川縣經(jīng)５年推廣試驗示范，玉米平均增產(chǎn)３ ２47．５ ｋｇ／ｈｍ２，增加產(chǎn)值７ ３０６．９元／ｈｍ２，較對照（常規(guī)種植）增加生產(chǎn)成本１ ３５７．５元／ｈｍ２，新增總產(chǎn)值１９ ６４１．５萬元，新增總純收益１５ ９４１．７萬元，產(chǎn)投比５．３∶１，科技投資收益率４３１％，推廣投資收益率４ ４６０％，取得了極顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。

關鍵詞：玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）；高產(chǎn)栽培技術；隴東旱塬區(qū)

中圖分類號：Ｓ５１３；Ｓ５０４．８ 文獻標識碼：Ｂ 文章編號：0439－８114（２０12）17－3693-03

Research and Demonstration of Integrated High Yield Corn Cultivation Technology on the Loess Plateau Region of East Gansu

ＳＨＩ Ｊｕ－ｂａｏ

（Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｉｎ Ｊｉｎｇｃｈｕａｎ ｏｆ Ｇａｎｓｕ， Ｊｉｎｇｃｈｕａｎ ７４４３００，Ｇａｎｓｕ，China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ｃｏｒｎ（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．） ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ ｐｌａｔｅａｕ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｅａｓｔ Ｇａｎｓｕ ｗａｓ ｄｏｕｂｌｅ ｒｉｄｇｅｓ ｗｉｔｈ ｗｈｏｌｅ ｐｌａｓｔｉｃ ｆｉｌｍ ｃｏｖｅｒ． Ｂｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｓｏｉｌ ｔｅｓｔｉｎｇ， ｅｌｉｔｅ ｓｅｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ｓｕｉｔａｂｌｅ ｅａｒｌｙ ｓｏｗｉｎｇ， ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｅ ａｎｄ ｐｅｓｔ ｍｏｎｉｔｏｒ－ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ “ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｃｏｒｎ （ｆｉｌｍ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｎｏ－ｔｉｌｌａｇｅ）－ｗｉｎｔｅｒ ｒａｐｅ（ｆｉｌｍ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｎｏ－ｔｉｌｌａｇｅ）－ｓｏｙｂｅａｎ（ｈｉｇｈ ｔａｂｌｅｌａｎｄ ｓｕｍｍｅｒ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ）” ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ ｍａｔｕｒｅ ｉｎ ｔｗｏ ｙｅａｒｓ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ｆｏｒ ５ ｙｅａｒｓ in Jingchuan of Gansu， ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｃｏｒｎ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ３ ２47．５ ｋｇ／ｈｍ２， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｖａｌｕｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｂｙ ７ ３０６．９ Ｙｕａｎ／ｈｍ２ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １ ３５７．５ Ｙｕａｎ／ｈｍ２； ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｏｕｔｐｕｔ ｖａｌｕｅ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １９ ６４１．５ ｍｉｌｌｉｏｎ ｙｕａｎ， ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｎｅｔ ｉｎｃｏｍｅ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １５ ９４１．７ ｍｉｌｌｉｏｎ Ｙｕａｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｔｏ ｉｎｐｕｔ ｒａｔｉｏ ５．３∶１． Ｔｈｅ ｒｅｔｕｒｎ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｗａｓ ４３１％； ｏｆ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｗａｓ ４ ４６０％， ｗｉｔｈ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｒｎ（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）； ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅs； Ｌｏｅｓｓ ｐｌａｔｅａｕ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｅａｓｔ Ｇａｎｓｕ

玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）是人類賴以生存的重要谷類作物之一，種植面積遍及世界大部分地區(qū)，被譽為“皇冠上的珍珠”［１］。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高和玉米加工業(yè)的發(fā)展，對玉米品種、質(zhì)量及增產(chǎn)潛力提出了更高的要求［２，３］。玉米是甘肅省涇川縣的主要糧食作物，從海拔９３０ ｍ的川道河谷區(qū)到海拔１ ４６０ ｍ的南北二塬均能種植。常年播種面積在７ 700 ｈｍ２左右，占糧食播種面積的１／４，產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)的３０％～３５％，可見玉米的產(chǎn)量對涇川縣糧食生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展影響重大。隨著人增地減和農(nóng)業(yè)種植結構的調(diào)整，糧經(jīng)、糧菜、糧油等作物爭地矛盾日益突出，加之種糧農(nóng)民科技文化素質(zhì)普遍偏低、基礎設施薄弱、管理粗放、農(nóng)資漲價、技術滯后等原因，嚴重制約了玉米生產(chǎn)的發(fā)展［４，５］。因此，提高玉米生產(chǎn)水平對全縣糧食安全、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的意義。

１ 玉米高產(chǎn)集成技術

以科技創(chuàng)新為支撐，以提高自然降水利用率和提高玉米綜合生產(chǎn)能力為重點，以保障糧食安全和增加農(nóng)民收入為目標，堅持農(nóng)機、農(nóng)藝相結合，生物措施與田間措施相配套，經(jīng)濟效益和生態(tài)效益并重，大力推廣旱地玉米田間栽培技術，變被動抗旱為主動抗旱，變單一抗旱技術為綜合抗旱技術，使保水型農(nóng)業(yè)與集雨型農(nóng)業(yè)相結合，促進自然旱作農(nóng)業(yè)向可控旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展。

１．１ 全膜覆蓋、雙壟溝播技術

該技術是玉米高產(chǎn)潛力研究與應用的核心技術，其要點是在整地施肥后的地表按作物種植走向開溝起壟。大壟底寬７０ ｃｍ，高１０ ｃｍ，小壟底寬４０ ｃｍ，高１５ ｃｍ，每幅壟對一大一小，一高一低２個壟面，要求壟和壟溝寬窄均勻、壟脊高低一致，早春土壤晝消夜凍時頂凌覆膜，用厚０．００８～０．０１０ ｍｍ、寬１２０ ｃｍ的地膜覆蓋。沿壟邊線開深５ ｃｍ左右的淺溝，地膜展開后，靠邊線的一邊在淺溝內(nèi)用土壓實，另一邊在大壟中間沿地膜每隔１ ｍ左右用鐵锨從膜邊下取土原地固定，并沿壟長在膜面上每隔２～３ ｍ橫壓土腰帶。覆完第一卷膜后，將第一卷膜的一邊與第二卷膜在大壟中間相接，從大小壟側取土壓實，依次類推覆完全田。其特點是抑制蒸發(fā)、集流壟面降水到溝內(nèi)種穴、雨水富集疊加利用，實現(xiàn)了降水資源的高效利用。降水利用率高達７２．５％，從播種到收獲０～３０ ｃｍ土壤含水量較常規(guī)技術提高了１２．５個百分點，抑制土壤蒸發(fā)量７０．２％，玉米水分利用效率高達３６．６６ ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２）。

１．２ 測土配方施肥、氮肥后移技術

根據(jù)農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項目，測出涇川縣土壤養(yǎng)分狀況，實行有機肥與化學肥料適量配比平衡施用，提高肥料養(yǎng)分利用率。經(jīng)３年玉米３０個肥效“３４１４”試驗和３０個點參數(shù)校正試驗及１２個玉米配方肥效試驗，針對不同地力提出了高、中、低３個水平的不同配方施肥比例和施肥數(shù)量。高肥力地施有機肥６７ ５００ ｋｇ／ｈｍ２，施尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀分別為６６０、１ ２３７、 ２７０ ｋｇ／ｈｍ２；中肥力地施有機肥７５ ０００ ｋｇ／ｈｍ２，施尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀分別為４８５ 、９６２、１９５ ｋｇ／ｈｍ２；低肥力地施有機肥８２ ５００ ｋｇ／ｈｍ２，施尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀分別為３７５、 ７６２、９６ ｋｇ／ｈｍ２；并在玉米拔節(jié)期至大喇叭口期穴施氮肥１０５～１５０ ｋｇ／ｈｍ２。這種施肥方法比常規(guī)施肥增加成本４４．２５元／ｈｍ２，增產(chǎn)玉米７９３．５ ｋｇ／ｈｍ２，增產(chǎn)率１２．０％，增收１ ４３５．５元／ｈｍ２，平均每千克純Ｎ增產(chǎn)玉米８．５ ｋｇ，每千克純Ｐ增產(chǎn)玉米６．７ ｋｇ，每千克純Ｋ增產(chǎn)玉米２．３ ｋｇ，Ｎ肥利用率提高５．１％，Ｐ肥利用率提高２．６％，Ｋ肥利用率提高５．３％。

１．３ 推廣優(yōu)良品種

根據(jù)各鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)主次結構不同，推廣配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)質(zhì)糧飼兼用的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交品種沈單１６號、先玉３３５、富農(nóng)１號、豫玉２２號、中玉９號等，使生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量雙豐收。

１．４ 適期早播、寬窄行密植

４月上旬涇川縣土壤５ ｃｍ地溫穩(wěn)定１０ ℃后，從４月５日開始播種，先南塬后北塬，１５日結束，較對照露地玉米播期４月１５～２０日相對提前７ ｄ左右；播種方法采取寬窄行密植，用點播器在播種溝按株距２６～２７ ｃｍ點種，每穴下子２粒，留苗６７ ５００～７０ ５００株／ｈｍ２。

１．５ 病蟲害監(jiān)測防控技術

根據(jù)涇川縣農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測防控調(diào)查數(shù)據(jù)和玉米生產(chǎn)技術的變化，玉米病蟲害防控主要以土壤消毒和種子包衣處理為主。土壤消毒一般用殺蟲劑甲基異柳磷、除草劑乙草胺等，在全膜玉米土壤起好的壟面覆膜前進行。種子包衣由種子專業(yè)部門制備。生長期間蟲害主要是粘蟲，一般用辛硫磷、甲基異柳磷防治。病害有頂腐病、瘤黑粉病。病害防治主要是加強監(jiān)測防控，如若發(fā)現(xiàn)瘤黑粉病及頂腐病須及時整株清除深埋處理。

２ 玉米高產(chǎn)集成技術示范結果與效益分析

２．１ 示范材料

２．１．１ 示范地基本情況 示范地設在涇川縣黨原鄉(xiāng)、玉都鎮(zhèn)、荔堡鎮(zhèn)３個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的高、中肥力地和豐臺鄉(xiāng)、太平鄉(xiāng)、高平鎮(zhèn)、飛云鄉(xiāng)、窯店鎮(zhèn)５個鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤屬黑壚土的中肥力旱塬地及川區(qū)６個鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤屬砂壤土和黃綿土的旱臺地及梯田中、低肥力地。

２．１．２ 供示品種 高、中肥力地使用沈單１６號、富農(nóng)１號品種，低肥力地使用豫玉２２號和中玉９號品種。

２．２ 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及其方法

按四川省農(nóng)業(yè)科學研究院“農(nóng)業(yè)科技成果經(jīng)濟效益計算方法”計算經(jīng)濟效益，主作物為玉米，主副產(chǎn)物價格均以２０１０年市場價為依據(jù)，產(chǎn)量以實際產(chǎn)量為依據(jù)，經(jīng)濟效益評價主要是通過對新技術和當?shù)爻Ｒ?guī)技術比較所獲得的新增效益與投入新技術的費用、推廣費用和新增生產(chǎn)費用的計算進行，各指標計算公式如下：①新增總產(chǎn)量＝單位面積增產(chǎn)量×累計有效使用面積，單位面積增產(chǎn)量＝新成果使用后的單產(chǎn)－對照單產(chǎn)；②新增純收益＝新增總產(chǎn)值－（科研費＋推廣費＋新增生產(chǎn)費），新增總產(chǎn)值＝（新成果單位面積產(chǎn)值－對照單位面積產(chǎn)值）×累計有效使用面積；③科技投資收益率＝新增純收益／（科研費＋推廣費＋新增生產(chǎn)費）×１００％；④科計推廣費投資收益率＝（新增純收益×推廣單位應占百分比）／推廣費×１００％。

２．３ 示范結果與分析

２．３．１ 示范規(guī)模與產(chǎn)量 高產(chǎn)集成技術在甘肅省涇川縣示范規(guī)模與產(chǎn)量統(tǒng)計結果見表１。２００６年在太平鄉(xiāng)何家村小規(guī)模試驗１．７ ｈｍ２，２００７～２０１１年進行推廣試驗示范。其中，２００７年在黨原、太平兩鄉(xiāng)４１個村１８７個組９ ８０２戶示范１ ６６６．８ ｈｍ２；２００８年在黨原、玉都、豐臺、太平、高平、荔堡等８個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的旱塬地１０１個村６７３個組３６ ９０８戶示范５ ４４２．９ ｈｍ２；２００９年在１４個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）１７１個村１ ００２個組４２ ９７１戶示范６ ０９７．１ ｈｍ２；２０１０年在１４個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）１７５個村１ １６７個組５４ ３２７戶示范６ ３３５．３ ｈｍ２；２０１１年在１４個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）１８１個村１ ３４２個組５４ ８９１戶示范６ ７７０ ｈｍ２。2007～2011年５年累計完成示范面積２６ ３１２．１ ｈｍ２，已普及到全縣所有鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的全部農(nóng)業(yè)種植戶，加權平均產(chǎn)量為１１ ０74．5 ｋｇ／ｈｍ２，對照加權平均產(chǎn)量為７ ８27．0 ｋｇ／ｈｍ２，較對照平均增產(chǎn)３ 247．５ ｋｇ／ｈｍ２，增產(chǎn)率為４１．5％。

２．３．２ 效益分析 從表１結果得出，該技術５年累計推廣示范２６ ３１２．１ ｈｍ２，玉米平均增產(chǎn)３ ２47．５ ｋｇ／ｈｍ２，副產(chǎn)物（冬油菜和大豆）平均增產(chǎn)７ ６６９．５ ｋｇ／ｈｍ２，主副產(chǎn)物平均增產(chǎn)１０ 917．０ ｋｇ／ ｈｍ２。玉米每公頃增加產(chǎn)值７ ３０６．９元，較對照（常規(guī)種植）每公頃平均增加生產(chǎn)成本１ ３５７．５元，累計增產(chǎn)玉米８ ７５１．27萬ｋｇ，累計新增總產(chǎn)值１９ ６４１．５萬元，新增總純收益１５ ９４１．７萬元，產(chǎn)投比５．３∶１.0，科技投資收益率４３１％，推廣投資收益率４ ４６０％，取得了極其顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。

３ 討論

“地膜全覆蓋＋測土配方施肥＋良種＋適時早播、寬窄行密植＋病蟲害監(jiān)測防控”技術體系是旱塬區(qū)玉米高產(chǎn)的突破點，尋找出了玉米高產(chǎn)的新潛力，實現(xiàn)了５個方面的技術創(chuàng)新。

１）研究出了旱塬區(qū)玉米高產(chǎn)綜合栽培技術體系，使旱塬區(qū)玉米產(chǎn)量顯著增加。該技術以全膜覆蓋、雙壟溝播技術為核心，集成組裝配方施肥＋良種應用＋適時早播、寬窄行密植＋病蟲害監(jiān)測防控等綜合栽培技術，達到效益互補，改變了傳統(tǒng)的栽培技術措施單一不能互促、互補的局勢，改三分種七分管為七分種三分管措施，使隴東旱塬區(qū)玉米明顯增產(chǎn)。由２００５年單產(chǎn)５ ０５６．５ ｋｇ／ｈｍ２提高到２０１１年單產(chǎn)１２ ０７５．０ ｋｇ／ｈｍ２，最高產(chǎn)量突破２０ ４００．０ ｋｇ／ｈｍ２的高產(chǎn)記錄（湖北省高產(chǎn)創(chuàng)建專家組現(xiàn)場測定）。

２）破解了玉米生長期降水分布不均勻、前中期缺水、不能高產(chǎn)的難題。該技術使自然降水由面匯集到溝，由溝匯集到穴，使降水分布不均、錯期降水得到富集疊加及平衡利用，通過種穴到達作物根部，提高了根系土壤含水量，為玉米生長發(fā)育制造了良好的土壤水分環(huán)境。研究表明，涇川縣２００５年每毫米降水生產(chǎn)玉米０．９７ ｋｇ／ｈｍ２，每毫米降水量能生產(chǎn)玉米２．３１ ｋｇ／ｈｍ２，提高了1．４倍。降水利用率高達７２．５％，在旱作玉米農(nóng)田降水高效利用方面取得了重大突破。

３）研究了按產(chǎn)定肥、按需施肥、按缺補肥、氮肥后移、延長乳熟期和提高肥料利用率等技術，避免盲目施肥，習慣施肥而增加成本、效益低下的現(xiàn)象。

４）總結了寬窄行密植、春提早、夏避旱、秋提前的群體增產(chǎn)機理。研究表明，在隴東旱塬春玉米區(qū)，留苗６７ ５００～７０ ５００株／ｈｍ２、４月５～１０日前寬窄行種植產(chǎn)量最高，比對照習慣種植增加７ ５００～１５ ０００株／ｈｍ２，適時早播７～１０ ｄ，授粉期避過了伏旱，提早成熟１０～１５ ｄ，為下茬種植提供了充足的時間。

５）研究并提出了旱地玉米留膜免耕多茬種植技術，提出了“全膜覆蓋玉米—（留膜免耕）冬油菜—（留膜免耕）—大豆（高塬夏菜）”兩年三熟制種植模式。帶動了相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動了種植業(yè)結構調(diào)整。此外，還改善了土壤結構，保護了地表徑流，使作物根茬多集中在耕作層，連續(xù)多年多茬直接還田，提高了土壤有機質(zhì)含量。

參考文獻：

［１］ 張成榮，牛建虎，張 雷．旱地玉米雙壟全膜覆蓋集雨溝播補灌試驗初級［Ｊ］．甘肅農(nóng)業(yè)科技，２００６（６）：２７－２８．

［２］ 趙德珠，李春蘊，周日鑫．我國玉米加工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策［Ｊ］．２０１０（５）：１２－１３．

［３］ 陳梅英，趙啟學，郭戰(zhàn)備．優(yōu)質(zhì)專用玉米品種的主要類型及發(fā)展前景［Ｊ］．農(nóng)業(yè)科技通訊，２００６（３）：１０－１２．

［４］ 張文祿，蒙廣印，支九田．富平縣夏玉米高產(chǎn)創(chuàng)建活動的實踐與探索［Ｊ］．中國農(nóng)技推廣，２０１０，２６（８）：１３－１４．

［５］ 王旭芳，楊松濤，王選民，等．糧、油、菜高產(chǎn)高效種植技術簡報［Ｊ］．陜西農(nóng)業(yè)科學，２００６（４）：１５６－１５７．