強優(yōu)勢玉米品種引智創(chuàng)新及綠色控污增效技術(shù)

何 川， 唐明雙， 王 穎， 蒲全波， 楊 云， 楊 華， 邱正高， 鄭祖平， 況福虹， 蔡 艷

(1.四川省南充市農(nóng)業(yè)科學院， 四川 南充 63700； 2.重慶市農(nóng)業(yè)科學院， 重慶 400000； 3.成都山地災害與環(huán)境研究所， 四川 成都 610041； 4.四川農(nóng)業(yè)大學資源學院， 四川 溫江 611130)

玉米已成為我國第一大糧食作物，年均種植面積達4 112萬hm2，西南丘陵地區(qū)是我國玉米生產(chǎn)的主要產(chǎn)區(qū)之一，播種面積約占全國15%[1]。種植環(huán)境特殊(以丘陵山區(qū)為主)，導致玉米生長季雨熱同期，水、土、肥流失嚴重[2]，2018年聯(lián)合調(diào)研套作春玉米化肥農(nóng)藥使用現(xiàn)狀顯示，普遍存在玉米生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益低、肥料綜合利用率低、土壤健康狀況下降、田間配置效率差、勞動力不足和機械化難度大等問題。種植玉米施用腐熟有機肥的現(xiàn)象非常稀少，追施尿素肥料占90%以上，鉀肥施用量明顯不足。除草方式以化學除草為主，殺蟲劑和除草劑用藥量普遍提高。

針對上述問題，本技術(shù)整合禾本科作物與豆科作物間下套作在產(chǎn)量、生物防控及減少環(huán)境負面影響等方面的優(yōu)勢。篩選出適宜的養(yǎng)分高效多抗高產(chǎn)中偏早熟品種和新型緩控肥，種衣劑、殺菌劑、殺蟲劑、兼用型除草劑。創(chuàng)制輕小型機具，配套半精量播種等技術(shù)及農(nóng)業(yè)機械，創(chuàng)新“套作多熟-寬帶宜機-輪作培肥-秸稈還田”為核心的種植模式，通過擴大套作帶寬實現(xiàn)丘陵地區(qū)套作玉米機播機收，結(jié)合機械選型、品種選優(yōu)、適墑早播、增密優(yōu)配、化肥農(nóng)藥減施、玉米早播早收、大豆邊際增優(yōu)、秸稈還田等關(guān)鍵技術(shù)，有效改良土壤結(jié)構(gòu)和通氣透水性能，提高土壤有機質(zhì)21.5%以上，減少化肥用量20%～30%，農(nóng)藥減量30%～35%，同時能有效降低農(nóng)業(yè)面源污染，提升耕地質(zhì)量。

1 強優(yōu)勢玉米品種引智創(chuàng)新

1.1 引智創(chuàng)新成果來源

引進美國先鋒種子公司提供的3147雜交種為基礎(chǔ)材料選育成二環(huán)系5003，繼續(xù)選育成功二環(huán)系478，重慶市農(nóng)業(yè)科學院以478為母本雜交選育成廣適高產(chǎn)強優(yōu)勢雜交玉米品種渝單8號， 2005 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。2018年6月經(jīng)中國農(nóng)學會組織專家鑒定，該成果總體達到國際同類研究的先進水平。德國波恩大學作物科學與資源保護研究所Frank Hochholdinger教授來基地指導，集成丘陵區(qū)玉米全程機械化技術(shù)，被遴選為四川省農(nóng)業(yè)主推技術(shù)，為玉米品種機械化綠色生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1.2 強優(yōu)勢玉米品種特性

強優(yōu)勢雜交種渝單8號，集耐瘠、耐蔭、抗倒、抗病、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適于一體，是山地立體生態(tài)廣適品種，適應性廣，突破了西南丘陵山地玉米生產(chǎn)“土壤瘠薄、蔭濕寡照、病害重”的瓶頸，該品種耐瘠薄性能突出，綜合抗逆性強，籽粒秸稈品質(zhì)雙優(yōu)，秸稈粗蛋白含量7.28%～9.89%，達專用青貯玉米標準，酸性洗滌纖維含量23.78%～30.42%，容易被畜禽消化，是難得的粒用青貯兼用型玉米品種，對種植結(jié)構(gòu)調(diào)整具有十分重要的意義。

2 綠色控污增效技術(shù)

2.1 寬帶套作，邊際增優(yōu)

套作種植模式的周年光利用效率、周年有效積溫利用率、周年降水利用率均高于單作模式，同時能增加土壤微生物數(shù)量和種類，提高土壤酶活性，土壤碳庫活度指數(shù)和碳庫管理指數(shù)，固碳效率更高。春玉米適播期，旋耕機翻耕整地，達到土表細碎、平整，同時用劃線器畫出播種帶幅。為滿足機械化操作要求，擴展傳統(tǒng)帶寬為“三玉四豆”套作模式，即玉米帶種植3行，大豆帶種植4行，玉米大豆帶寬比1.6∶1.6，幅寬3.2 m(圖1)，玉米選擇3行施肥播種機，在土壤墑情適宜的晴天進行精量播種，播種量2～2.5 kg/667 m2，播種深度4～6 cm，半緊湊型品種的適宜成苗密度為3 000～3 300株/667 m2，緊湊型品種為3 300～3 600株/667 m2。大豆行距40 cm，保苗6 000～7 000株/667 m2；第二年種植時，在上一年玉米種植區(qū)種植大豆，大豆種植區(qū)種植玉米，兩種作物種植帶輪換，實現(xiàn)輪作。

圖1 玉米、大豆寬帶套作模式

2.2 選用良種，精選包衣

選用適合間套作和種植區(qū)氣候的粒用春玉米和夏大豆品種。粒用春玉米宜選擇適合機械化生產(chǎn)、耐旱耐密抗倒伏的中早熟品種(如：仲玉3號、正紅6號、中單808、綿單315)；夏大豆品種宜選用耐蔭性好、抗倒力強、品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高的中晚熟品種(如南夏豆25、南豆12)。精選種子，采用路明衛(wèi)(50%氯蟲苯甲酰胺)或噻蟲胺+申嗪霉素進行包衣，防治苗期病、蟲害，以及后期莖腐病、穗腐病，減少后期用藥，粒用春玉米播種時間以確保抽穗揚花期避開高溫伏旱季為原則，以5 cm地溫穩(wěn)定超過8 ℃為標準，播種、施肥等工序一次完成，適宜播深3～5 cm，套作大豆于最佳播期6月上旬播種。

表2 不同除草劑處理后45 d雜草防效

表3 套作春玉米化肥減施增效效果

2.3 減量施藥，精準植保

玉米/大豆套作較玉米凈作更有利于減少病蟲害，粒用春玉米播種后一般不除草，如需要除草宜選擇苗期專用除草劑，減量30%加助劑進行苗期施用；根據(jù)病蟲害預測預報和發(fā)生情況，選擇適宜藥劑，于晴天用噴藥機械進行機械化植保作業(yè)，玉米喇叭口期，用5%甲維鹽顆粒劑10 g/667 m2兌水灌心防治夜蛾類害蟲。

2.4 配方施肥，化肥減量

增施有機肥及氮、磷、鉀肥，不斷提高土壤肥力是增強玉米抗逆能力，在秸稈還田基礎(chǔ)上，根據(jù)地力采用控釋肥于播種時一次性機械化施入，一般中等地力田塊，在產(chǎn)量400 kg/667 m2條件下，氮肥減施即用尿素15 kg/667 m2，控釋肥用量30 kg/667 m2(控釋摻混肥料，總養(yǎng)≥51%，N-P-K(26-12-13)，控釋氮≥13%)；地力較差的地塊可適度增施，條施于預留行中間，深度以25 cm為最佳，大喇叭口期根據(jù)田間長勢酌情追肥[3]。

2.5 秸稈還田，早收增際

春玉米一般7月下旬活稈收獲(玉米蠟熟末期)，有利于縮短與大豆苗共生期，增加大豆邊際優(yōu)勢，顯著提高大豆產(chǎn)量。選擇玉米果穗收割機，同時將玉米秸稈收割直接切碎還田，或者及時青貯、黃貯，養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞污同時作為種植業(yè)肥源，返還農(nóng)田，可以改良土壤結(jié)構(gòu)，達到秸稈過腹還田的目的。

3 技術(shù)示范效益

該技術(shù)模式在四川省閬中市和西充縣進行了多年多點示范(圖2)，通過擴寬種植帶實現(xiàn)套作玉米機播機收，融合“良種包衣、寬帶套作、配方節(jié)肥、綠色飛防、機收增效”等5項關(guān)鍵技術(shù)，示范面積達1 873 hm2。

圖2 寬帶套作玉米早收增豆技術(shù)示范

套作模式利用農(nóng)作物邊際優(yōu)勢，降低病蟲害發(fā)生率30%～50%，農(nóng)藥施藥量可降低30%～35%，套作春玉米擴大帶寬，利于機械化耕作，節(jié)約勞動成本，經(jīng)濟效益增加，實現(xiàn)輪作倒茬，利于培肥地力[4]。

玉米秸稈直接粉碎或過腹還田，養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞污同時作為種植業(yè)肥源，返饋于農(nóng)田，可以改良土壤結(jié)構(gòu)，在示范區(qū)平均提高土壤有機質(zhì)21.5%(表4)，同時減少化肥用量20%，顯著降低了農(nóng)業(yè)面源污染，有效提升耕地質(zhì)量[5]。

表4 示范區(qū)土壤肥力指標

實現(xiàn)良種良法配套、農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合、生產(chǎn)生態(tài)雙贏，具有“高產(chǎn)出、可持續(xù)、機械化、低風險”優(yōu)勢，集輪作高效綠色于一體，既保糧食安全又保綠水青山，有利于促進農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

4 討 論

本技術(shù)適宜在西南山地玉米主產(chǎn)區(qū)，尤其是丘陵開闊地帶、農(nóng)牧業(yè)交錯區(qū)及類似生態(tài)區(qū)進行推廣，通過合理套作，推廣機械化生產(chǎn)技術(shù)，提高單位面積土壤利用效率，循環(huán)利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物、保護土壤結(jié)構(gòu)和質(zhì)量、提高土壤生產(chǎn)力[6]，節(jié)本增效280～320元/667 m2，提高土壤有機質(zhì)21.5%以上，減少化肥用量20%～30%，農(nóng)藥減量30%～35%，同時能有效降低農(nóng)業(yè)面源污染，提升耕地質(zhì)量，建立多作物-多層次-多功能的立體農(nóng)業(yè)間套作模式，促進土壤健康可持續(xù)耕種，在西南低山丘陵地區(qū)，具有廣泛的應用和發(fā)展前景。