高產(chǎn)玉米種植技術(shù)及病蟲害智能化防治辦法
——以山東省為例

袁寧

（牡丹區(qū)吳店鎮(zhèn)人民政府，山東 菏澤 274040）

玉米是重要的經(jīng)濟作物和工業(yè)原材料，其環(huán)境承受能力較強，便于管理，在我國廣泛種植。要想有效增加玉米產(chǎn)量，實現(xiàn)增產(chǎn)增收的目的，分析影響玉米高產(chǎn)的因素及病蟲害防治技術(shù)至關(guān)重要。

1 影響玉米高產(chǎn)的因素

1.1 氣候

2022 年上半年，山東省部分地區(qū)出現(xiàn)嚴重的干旱氣象。山東省氣象局報告和衛(wèi)星遙感與全省自動土壤水分站監(jiān)測結(jié)果顯示，截至2022 年5 月31日，山東省農(nóng)田干旱面積為97.62 萬hm2，輕旱農(nóng)田77.21 萬hm2，重旱農(nóng)田20.41 萬hm2，主要分布在魯南中部和南部沿海地區(qū)。6 月中旬仍無明顯大范圍降水，山東省旱情持續(xù)發(fā)展。日照、濟寧、棗莊等7 市大部分地區(qū)存在重度農(nóng)業(yè)干旱風險隱患，威海、青島、煙臺和濰坊4 市存在中度干旱風險，其他地區(qū)存在輕度干旱風險。重度和中度干旱會提高玉米作物播種出苗的困難程度，影響春播作物生長。

根據(jù)山東省水利廳報告結(jié)果可知，截至2022 年5 月31日，山東省平均降水量為52.9 mm，較常年同期減少了53.9%，較2021 年同期減少了64.6%。南四湖和東平湖等大型水庫的總蓄水量為64.5 億m3，較常年同期增長了27.6 億m3，較2021 年同期減少了1.6 億m3，較2022 年初減少了22.4 億m3。

1.2 土壤

土壤中含有多種微量元素，如鋅離子、錳離子和鐵離子等。通常土壤的微量元素含量按照由南至北的順序逐漸減少，土壤肥力分布狀況由南至北逐漸增加。如果土壤肥力較低，玉米種植戶未掌握合理、科學的施肥方案，會導致土壤缺乏玉米生長所需的氮元素，嚴重影響玉米產(chǎn)量和成活率。

1.3 秋淋

玉米生長后期常發(fā)生秋淋現(xiàn)象，即連續(xù)4 d 降水且降水量達到20 mm 及以上。秋季日照時長較短，光照不充足，多為陰雨天，極易影響玉米的光合作用，大幅降低玉米中的有機化合物儲備量。針對上一年秋淋積水無法播種的地塊，種植人員應改種春玉米，充分發(fā)揮春玉米生長期長、增產(chǎn)潛力大的優(yōu)勢，以秋補夏。玉米的授粉會受到天氣影響，頻遇梅雨季節(jié)會嚴重影響玉米結(jié)果率和質(zhì)量，通常趕在秋汛來臨之前散粉，必要時可收集混合花粉人工輔助授粉。

2 玉米高產(chǎn)種植技術(shù)

2.1 選擇優(yōu)良品種

選擇優(yōu)良品種可有效提高玉米成活率，增加玉米產(chǎn)量。選擇品種時，應全面考慮不同地區(qū)的氣候和土壤因素。以山東省青島市為例，2021 年6—10 月的平均氣溫為20 ℃，較往年同期高出0.6 ℃，6 月中旬之后無近40 ℃的高溫天氣，適合種植夏玉米；平均降水量為580 mm，較往年同期增加119 mm，可有效保證夏玉米豐產(chǎn)。

夏玉米的集中播種期在6 月中旬至下旬，此時青島市的平均氣溫為23 ℃，可為夏玉米生長提供充足的光照和溫度。6 月下旬至7 月上旬為夏玉米苗期，平均氣溫為24 ℃，平均降水量為38 mm，土壤情況以及光照時長適合夏玉米生長。7 月中旬至8 月上旬為夏玉米拔節(jié)期，平均氣溫為27 ℃，平均降水量為156 mm，氣候條件基本適宜。8 月中旬至下旬為夏玉米開花授粉期，平均溫度為24.5 ℃，適宜夏玉米生長，但降水量為157 mm，降水天數(shù)過多致使光照時長偏短，平均光照時長僅有95 h 左右，會在一定程度上影響夏玉米生長。9 月上旬至10 月上旬為夏玉米灌漿成熟期，平均溫度為22 ℃，平均降水量為199 mm，降水偏多，日照不充足，不利于夏玉米灌漿。10 月上旬的強降水導致田間土壤濕度過高，為機械生產(chǎn)帶來困難，故將夏玉米收獲期延遲到10 月中旬至下旬，比往年推遲了6 d。

鑒于青島市的氣候特點，應選擇先玉1883、隆平109、德比美711、鑫瑞86、東玉5 號、宇玉803、華太708、魯星672 等優(yōu)質(zhì)品種。此外，可以選擇抗病蟲害性能較強、生產(chǎn)期短、穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)的浚單29 等大馬齒玉米品種，有效保證玉米產(chǎn)量，增加玉米種植戶的經(jīng)濟收入。

2.2 科學處理種子

科學處理玉米種子可提升玉米產(chǎn)量與質(zhì)量。種植戶在栽培玉米前需剔除霉變、腐爛、攜帶病蟲害的種子，保證種子的發(fā)芽率，確保含水量適宜。選定玉米種子后，應在晴朗天氣將種子鋪在水泥地上烘曬，使其得到充足的光照。烘曬種子時需不定時翻動種子，保證其受光均勻，防止玉米種子出現(xiàn)曬傷現(xiàn)象。烘曬種子可提高玉米種子的發(fā)芽率，增強其吸水性能。烘曬后需對種子進行包衣處理，保證玉米良種的標準化和商品化。

使用種衣劑包衣可提升玉米種子質(zhì)量，確保種苗健壯，有效節(jié)省種子。玉米種衣劑中含有促進植物生長的微肥與激素，可使玉米幼苗根系發(fā)達、長勢旺盛，提高玉米產(chǎn)量。種衣劑遇到堿性物質(zhì)會失去效力，包衣時不可浸種催芽?？紤]到包衣種子已通過出芽率試驗，因此無需進行二次測試，直接播種即可[1]。

2.3 做好播種及各生長期的管理工作

以山東省聊城市和菏澤市為例，聊城市的玉米栽種期主要集中在5 月初，以防止氣溫低、晝夜溫差大等因素導致玉米種子腐爛，降低玉米出苗率與存活率。種植早熟品種多選在3 月下旬或4 月中旬播種，確保土層5～10 cm 的溫度為10 ℃，將種子埋至距地表約5 cm 的位置，嚴密覆土，合理控制種植密度，保證種子具有充足的生長空間，提高玉米全苗率。

菏澤市出現(xiàn)大面積降水后，菏澤市農(nóng)業(yè)科學院玉米研究所及時指導玉米種植戶做好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作，并開展田間調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明，降水并沒有造成田間大面積積水，只有少數(shù)低洼處存有積水，沒有發(fā)生倒伏，有效緩解了高溫干旱天氣對玉米生長的不利影響。針對降水量超標的集鎮(zhèn)，研究人員指導玉米種植戶開溝排澇，有效保證了土壤含水量，降低了空氣濕度，促使玉米健康生長[2]。

種植戶應做好苗期和穗期的田間管理工作，保證玉米成活率。通常需在出苗后查苗、補苗，一旦發(fā)現(xiàn)玉米缺苗嚴重需立刻補苗。玉米出苗后立刻進入持續(xù)生長階段，應采用開溝方式提升玉米的養(yǎng)分吸收能力，保證最終種植效果。同時，要重視玉米穗期的管理工作，玉米穗期容易感染病變，種植戶應做好田間巡視工作，及時拔除病株和生長較差的玉米苗，保證其他苗木健康生長。

針對發(fā)生過嚴重蟲害的種植區(qū)，應適當增加間苗次數(shù)，防止幼苗間爭奪養(yǎng)分進而影響光合作用，確保地塊恢復到正常種植活力。玉米成熟后需及時收割，提前或推遲均會影響玉米產(chǎn)量。通常玉米苞葉轉(zhuǎn)為米白色10 d 后便可收割，主要表現(xiàn)為玉米植株下部葉子發(fā)黃且基部葉子干枯，果穗葉子可見黑層呈黃白色松散狀。

2.4 整地與除草

玉米植株高大且根系發(fā)達，要選擇土層深厚、土壤肥沃、灌溉方便的地塊種植。整地時，需清理種植地塊的殘留農(nóng)作物和雜物，將種植地塊中的病菌含量降到最低，為玉米營造良好的生長環(huán)境。

同時，需深松土壤，增強土壤的透氣性和保水保肥性。播種完成后，需開展除草工作。田間雜草過量會與玉米爭奪養(yǎng)分，影響玉米光合作用，增加病蟲害的發(fā)生概率，降低玉米產(chǎn)量。通常在玉米5 葉期噴灑90%滴定-乙草胺處理雜草。需要注意的是，必須保證濃度配比符合行業(yè)標準，過量噴灑會影響玉米長勢，為玉米生長帶來負面影響。

2.5 施肥與抗旱

山東省制定了具有針對性的施肥計劃，充分發(fā)揮機械施肥優(yōu)勢，按照不同時期的生長需求適度施用有機肥與無機肥料，保證玉米增產(chǎn)增效。利用種肥分離法和側(cè)位深度施肥法精準量化施肥，可有效防止過度施肥造成的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染，提升玉米種植戶的經(jīng)濟效益。

在干旱地塊采用起壟覆膜技術(shù)可改善玉米生長環(huán)境。通常選擇寬120 cm、厚0.008～0.010 mm 的地膜。大壟寬度為70 cm，高度為10 cm；小壟寬度為40 cm，高度為15 cm。種植人員需采用一大一小、高低交錯的方法，保證壟溝間的寬窄勻稱，利用機械技術(shù)實施播種、旋耕、起壟、覆膜工作。部分干旱地區(qū)為防止供水不足導致玉米減產(chǎn)，需在翻整土地時及時灌溉，增加補水灌溉次數(shù)，將土壤含水量維持在最宜生長狀態(tài)，防止因過度補水出現(xiàn)澇災。夏季可在種植地上鋪稻草稈，防止水分流失，保證土壤蓄水能力[3]。

3 智能化防治玉米病蟲害的措施

3.1 圖像分析智能防控

玉米種植戶可利用計算機圖像分析技術(shù)實現(xiàn)病蟲害智能防治。該技術(shù)可以對降低質(zhì)量的玉米病蟲害圖像進行單層小波分解，實現(xiàn)對圖像信號的多尺度分解，獲取高低頻分解系數(shù)。低頻分解系數(shù)中含有大量低頻信號，降質(zhì)效果較差。應對高頻系數(shù)進行二層小波分解，放棄低頻分解系數(shù)，隨后再進行二層小波系數(shù)重構(gòu)。

此方法可以科學復原玉米病蟲害圖像，精準識別玉米病蟲害。對其進行適度改進并應用于農(nóng)業(yè)機器人等智能化的農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)置程序，可對病蟲害進行圖像實時獲取、圖像智能識別和處理。過去的小波硬、軟閾值函數(shù)模型只能隱約看出玉米害蟲的輪廓，無法精準判斷害蟲的大小和玉米莖葉病害情況。利用圖像分析技術(shù)可以精準復原病蟲害信息，智能識別病蟲害圖像，準確辨認病蟲害情況，稍加改進即可為病蟲害的防治提供科學依據(jù)[4]。

3.2 無人機防治

種植人員可利用無人直升機低空噴灑施藥的方法防治玉米病蟲害。試驗表明，農(nóng)用植保無人機已趨近于成熟，可以按照“試點先行、逐步推進、全面推廣”的原則應用在玉米病蟲害防治工作中，取得良好的防治效果。當?shù)卣畱哟髮o人機設(shè)施的推廣力度，為無人機作業(yè)技術(shù)提供政策和資金支持。種植戶可通過智慧平臺，規(guī)?；_展專業(yè)的“一防雙減”統(tǒng)籌防治工作，利用衛(wèi)星導航技術(shù)操控無人機，防治玉米病蟲害，實現(xiàn)玉米豐產(chǎn)豐收。玉米種植戶及玉米生產(chǎn)托管服務組織可利用農(nóng)用植保無人機開展飛防工作，由傳統(tǒng)的人工地面防治病蟲害轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑罩蟹乐危玫爻袚鷩液偷胤睫r(nóng)業(yè)部門下發(fā)的突發(fā)性防災減災任務，有效節(jié)約人力資源，節(jié)省玉米種植成本，增加種植戶的經(jīng)濟收入。

隨著有機農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展與改革，實施現(xiàn)代化病蟲害防治技術(shù)已成為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證。高科技農(nóng)用植保無人機覆蓋密度較高、防治效果明顯，為螺旋機翼，作業(yè)高度較低，作業(yè)量可達10 hm2/h，需與農(nóng)作物保持1～2 m，其工作效率為傳統(tǒng)人工作業(yè)的15～20倍，為地面機械的5 倍。

傳統(tǒng)人工噴灑無法實現(xiàn)高大密集型農(nóng)作物的噴灑作業(yè)，高科技農(nóng)用植保無人機從噴灑器噴出藥液時，因旋翼向下，氣流作用形成汽物流，有效加強了藥液霧滴的穿透性，防止藥液飄散，保證噴灑效果均勻，同時保證藥液的覆蓋率和沉積量。

除此之外，高科技農(nóng)用植保無人機具有衛(wèi)星導航定位功能，可遠程控制玉米，不管是在平原耕地還是丘陵山，均可使用鼠標在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺進行操作，將收集到的GPS 信息傳入地面站控制系統(tǒng)內(nèi)部。地面站通過下達指令實時監(jiān)控農(nóng)用無人機的飛行軌跡、工作量、飛行時長、施肥量以及用藥量等，防止過度用藥對土地造成污染，實現(xiàn)綠色防控，真正做到省時省力，有效保證玉米病蟲害防治效果[5]。

3.3 信息化管理

智能病蟲害防治系統(tǒng)包括病蟲害信息全自動采集及分析系統(tǒng)、遠程氣候信息收集系統(tǒng)、自動捕捉信息并培育孢子系統(tǒng)及遠程監(jiān)控病蟲害系統(tǒng)等。管理人員可根據(jù)害蟲信息和孢子信息進行智能化管理，快速獲取數(shù)據(jù)圖像，將其傳送到云服務器內(nèi)部，通過手機或計算機遠程觀測玉米病蟲害情況，并采取有效的防治措施。該系統(tǒng)支持外接太陽能轉(zhuǎn)換板、病蟲害防治液和捕捉害蟲設(shè)備。

管理人員可以安裝相應設(shè)施，利用信息化系統(tǒng)開啟害蟲捕捉設(shè)備，自動噴灑病蟲害防治液，科學防治病蟲害。當?shù)剞r(nóng)業(yè)大學的學生可赴田間實地調(diào)研，將專業(yè)的農(nóng)業(yè)科學知識與實踐相融合，向當?shù)赜衩追N植戶展示智能化、數(shù)字化的病蟲害監(jiān)測與識別系統(tǒng)的使用方法，推動智能化設(shè)備在鄉(xiāng)村普及，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化，提升病蟲害防治效率[6]。

3.4 智能蟲情測報燈

智能蟲情測報燈是廣泛應用于病蟲害監(jiān)測的儀器設(shè)備之一，其防治原理是利用部分昆蟲的趨光特性滅殺害蟲。智能蟲情測報燈作為一種先進的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)儀器，可以準確誘捕成蟲，協(xié)助植保人員快速掌握蟲情動態(tài)，采取合理的防治措施解決玉米病蟲害問題。同時，智能蟲情測報燈集玉米害蟲的誘捕、拍照、田間信息采集、數(shù)據(jù)傳送、信息分析于一體，可有效實現(xiàn)害蟲的誘集、分類統(tǒng)計、實時上報傳送信息、遠程監(jiān)控、病蟲害預警以及病蟲害防治指導的智能化和全自動化。利用光、電、無線傳送技術(shù)，數(shù)字控制技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等構(gòu)建完整的玉米病蟲害生態(tài)監(jiān)測與病蟲害預警系統(tǒng)。實際運用時，可將太陽能作為驅(qū)動能源，也可將交流電作為驅(qū)動能源。該儀器的工作流程為害蟲誘捕、消滅害蟲、烘干害蟲并自動保存害蟲標本。玉米種植戶可定期檢查蟲盒，回收害蟲標本，統(tǒng)計分析回收標本，實現(xiàn)精準防治病蟲害的目的。

4 結(jié)束語

合理采用玉米高產(chǎn)種植技術(shù)和智能化病蟲害防治技術(shù)可以有效保證玉米質(zhì)量，實現(xiàn)玉米增產(chǎn)增收，為種植戶帶來更多的經(jīng)濟收益。截至2022 年8 月20日，山東省菏澤市的玉米價格已達到2 880 元/t，種植戶只需少量出售即可獲得豐厚的經(jīng)濟利潤。由此可見，智能化技術(shù)的應用有效提升了當?shù)胤N植戶的經(jīng)濟效益。