玉米高產(chǎn)田間種植技術(shù)實際應(yīng)用過程中的科學(xué)探討

摘 要：為解決增加玉米農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的問題，本文就優(yōu)質(zhì)品種選育與精準(zhǔn)施肥管理、科學(xué)施肥與合理密植、精細(xì)化管理與資源合理利用、有機肥料與生物防治、現(xiàn)代信息技術(shù)與智能農(nóng)機設(shè)備五個方面進行研究，以我國河北、湖北等多個省份的農(nóng)民或玉米種植機構(gòu)為例，詳細(xì)分析玉米高產(chǎn)田間種植技術(shù)的實際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：玉米；品種選育；科學(xué)施肥

2022年我國的玉米總產(chǎn)量達(dá)到2.59億噸，位居世界第二，而之所以能取得這樣的產(chǎn)量，我國的玉米高產(chǎn)田間種植技術(shù)是其中的重點，這是一種針對玉米種植的先進農(nóng)業(yè)技術(shù)，旨在通過科學(xué)化管理和現(xiàn)代化方法，提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。這種技術(shù)綜合運用了優(yōu)質(zhì)品種選育、精準(zhǔn)施肥、合理密植、病蟲害綜合防控、智能化農(nóng)機設(shè)備等手段，以優(yōu)化生長環(huán)境、節(jié)約資源、保護生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，從而達(dá)到增加產(chǎn)量、提高玉米品質(zhì)、提高農(nóng)業(yè)效率和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。

1 優(yōu)質(zhì)品種選育與精準(zhǔn)施肥管理

1.1優(yōu)質(zhì)品種選育

優(yōu)質(zhì)品種選育能夠有效提高玉米的產(chǎn)量，改善玉米的品質(zhì)，通過選育出耐逆性強、抗病蟲害、生長周期短、產(chǎn)量高且品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)玉米品種，可以顯著提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。在優(yōu)質(zhì)品種選育中，首先要進行廣泛的品種資源調(diào)查和收集，收集來自不同地區(qū)的不同類型玉米種質(zhì)資源，包括地方品種、野生種等。接著，通過對這些資源進行篩選和鑒定，選取具有高產(chǎn)、耐逆性強、優(yōu)質(zhì)特點的親本材料。隨后，利用傳統(tǒng)雜交育種或現(xiàn)代生物技術(shù)手段，進行親本間的雜交，得到F1代。F1代往往具有較高的雜種優(yōu)勢，表現(xiàn)為產(chǎn)量高于親本，這是雜交育種的重要特點。然后，通過對F1代的再選和后代的連續(xù)選擇，最終選出一系列性狀優(yōu)異、穩(wěn)定遺傳的優(yōu)質(zhì)玉米品種。例如我國農(nóng)業(yè)部向全國主推的兩大優(yōu)質(zhì)玉米品種之一，屬于熟玉米雜交種的鄭單958就是優(yōu)質(zhì)品種選育的產(chǎn)物，它具有許多顯著特點，比如適應(yīng)能力強、早熟、高產(chǎn)。鄭單958是我國種植面積最大的玉米，全國種植約五億畝，它幾乎在我國絕大多數(shù)地區(qū)都可以種植。鄭單958的出籽率達(dá)90%左右，春天播種僅需105天即可收獲，夏天播種僅需96天，占據(jù)我國玉米產(chǎn)出中的一大部分。再比如我國農(nóng)業(yè)部向全國主推的兩大優(yōu)質(zhì)玉米品種中的另一種，即鐵嶺先鋒種子研究有限公司選育的先玉355，它在我國的種植面積僅次于鄭單958，在遼寧、新疆等20多個省份都有種植[1]。

1.2精準(zhǔn)施肥管理

在農(nóng)田種植過程中，精準(zhǔn)施肥管理根據(jù)土壤質(zhì)量、植物需求和環(huán)境條件等因素，科學(xué)準(zhǔn)確地施用適量的肥料，以最大程度地提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，同時盡量減少肥料的浪費和對于環(huán)境的污染。首先，精準(zhǔn)施肥管理需要進行土壤檢測和植物營養(yǎng)診斷。這個過程可以借助現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)技術(shù)和實驗室分析手段來實現(xiàn)，需要確保施肥的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。接著，根據(jù)土壤檢測和植物營養(yǎng)診斷的結(jié)果，科學(xué)制定施肥方案。同時，還需要考慮其他微量元素和有機肥料的使用，以確保作物在各個生長階段都能獲得充足的養(yǎng)分供應(yīng)。在我國河北省的玉米種植中，農(nóng)民往往采用傳統(tǒng)的施肥方式，將肥料均勻撒在田地上。由于缺乏精準(zhǔn)的施肥管理，肥料的利用率不高，同時還會造成土壤污染。而近年來，河北省的一些農(nóng)業(yè)合作社開始采用精準(zhǔn)施肥管理技術(shù)。這些合作社首先對田地進行土壤檢測，確定土壤中各種養(yǎng)分的含量和pH值。然后，根據(jù)玉米的生長階段和養(yǎng)分需求，精確測算每個地塊應(yīng)該施用的氮、磷、鉀等肥料量，并結(jié)合有機肥料的使用，制定了個性化的施肥方案。根據(jù)合作社的調(diào)查數(shù)據(jù)，采用精準(zhǔn)施肥管理技術(shù)后，合作社玉米產(chǎn)量平均增加了15%以上。之前一塊田地的玉米產(chǎn)量約為每畝400kg，而在精準(zhǔn)施肥管理的應(yīng)用下，同一塊田地的產(chǎn)量達(dá)到了每畝460kg，產(chǎn)量顯著提高，且玉米的籽粒變得更加飽滿、顆粒均勻，外觀更鮮亮，口感更好。同時，因為施肥更加精確，減少了肥料的浪費，節(jié)約了種植的成本。

2 科學(xué)施肥與合理密植

2.1科學(xué)施肥

科學(xué)施肥通過合理施用肥料，確保作物在生長過程中得到充足的營養(yǎng)，從而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。在我國，有許多農(nóng)民和農(nóng)業(yè)專家采用科學(xué)施肥來提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。以湖北省的玉米高產(chǎn)種植為例，在過去，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民使用傳統(tǒng)的施肥方法，產(chǎn)量和品質(zhì)一直沒有變化。然而，在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站推廣的玉米高產(chǎn)田間種植技術(shù)后，他們決定嘗試科學(xué)施肥。種植前首先進行了土壤檢測，他們委托專業(yè)機構(gòu)對土壤進行分析，發(fā)現(xiàn)土壤的各項養(yǎng)分含量較低，而pH值中性偏酸，在6.0～7.0之間，他們經(jīng)過考慮后決定施用化學(xué)肥。根據(jù)土壤檢測結(jié)果，他們適量施用有機肥，氮、磷、鉀等化肥，其中氮肥在苗期施用較多，以促進植株生長；磷肥和鉀肥在抽穗期施用較多，有利于籽粒的形成和充實。他們還嘗試使用秸稈覆蓋和有機肥料覆蓋的方法，不僅能減少水分蒸發(fā)和土壤侵蝕，還能逐步釋放養(yǎng)分，延長肥料的供應(yīng)時間。通過科學(xué)施肥方法的應(yīng)用，當(dāng)?shù)氐挠衩桩a(chǎn)量和品質(zhì)取得了明顯提高。在前幾年的傳統(tǒng)施肥方式下，他們的玉米產(chǎn)量約為每畝500kg，而在應(yīng)用科學(xué)施肥方法后，玉米產(chǎn)量顯著增加，達(dá)到每畝700kg以上，產(chǎn)量提升了40%以上。同時，玉米的籽粒充實度更高，顆粒飽滿，品質(zhì)得到了市場的一致好評[2]。

2.2合理密植

合理密植是指根據(jù)玉米品種和生長條件，合理安排植株間距，使植株之間的距離適中，從而充分利用土地資源，最大限度地增加產(chǎn)量。在我國，湖北省武漢市黃陂區(qū)的玉米種植是一個典型的案例。在該地區(qū)，農(nóng)業(yè)科技人員采用了合理密植技術(shù)，以提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。過去該地區(qū)傳統(tǒng)的玉米種植方式為一株玉米植株距離下一株植株50cm，而在采用合理密植技術(shù)后，植株之間的距離減少到30cm，從而增加了植株密度。通過合理密植，更多的植株被種植在同一塊土地上，土壤養(yǎng)分和水分的利用更加高效。其次，植株之間較近的距離有助于形成較為封閉的植被群，減少了雜草的生長，有效減少了雜草與玉米之間的競爭，保證了玉米植株的健康生長。與傳統(tǒng)種植方式對比，在使用合理密植技術(shù)的玉米田地中，每畝產(chǎn)量平均提高了10%以上，而且由于植株生長較為均勻，玉米的品質(zhì)也得到了明顯提升。與此同時，由于密植減少了雜草的生長，農(nóng)民節(jié)省了約20%的除草成本。

3 精細(xì)化管理與資源合理利用

3.1精細(xì)化管理

精細(xì)化管理是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，通過科學(xué)技術(shù)手段和現(xiàn)代化管理方法，對農(nóng)作物的生長環(huán)境、施肥、灌溉、病蟲害防控等進行精確、細(xì)致、個性化的管理。在精細(xì)化管理中，首先要對土壤進行測試，了解土壤的養(yǎng)分含量和pH值等情況。根據(jù)測試結(jié)果，精確控制施肥量和類型，通過現(xiàn)代化的氣象監(jiān)測設(shè)備，實時監(jiān)測溫度、濕度、光照等環(huán)境因素，利用土壤水分傳感器等技術(shù)，對土壤水分進行監(jiān)測和調(diào)控，實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，采用現(xiàn)代生物技術(shù)和無人機等技術(shù)，實施精準(zhǔn)噴灑農(nóng)藥，有針對性地控制病蟲害。在我國，精細(xì)化管理在玉米高產(chǎn)田間種植技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。以河北省為例，該省是我國重要的玉米種植區(qū)之一。在試驗區(qū)，農(nóng)民采用了土壤測試與施肥調(diào)控技術(shù)，根據(jù)土壤養(yǎng)分含量為玉米科學(xué)施肥，同時利用氣象監(jiān)測設(shè)備對生長環(huán)境進行實時監(jiān)測，調(diào)整灌溉和通風(fēng)等措施。在病蟲害綜合防控方面，利用無人機對玉米田進行巡查，并精準(zhǔn)噴灑農(nóng)藥，減少農(nóng)藥的使用量。試驗結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)種植方式相比，采用精細(xì)化管理技術(shù)的玉米產(chǎn)量由每畝500kg提高至每畝600kg，而農(nóng)藥使用量減少了約四分之一，水資源利用效率提高了20%。同時，玉米的品質(zhì)也得到了顯著改善，均勻度更高，口感更佳，使得農(nóng)民獲得了更好的經(jīng)濟效益[3]。

3.2資源合理利用

資源合理利用是指在玉米高產(chǎn)田間種植技術(shù)的應(yīng)用過程中，科學(xué)有效地利用土地、水資源、肥料和勞動力等資源，以降低成本，提高產(chǎn)量和效益，同時減少對環(huán)境的影響，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在我國，節(jié)水灌溉技術(shù)是近年來推廣應(yīng)用的一項重要措施，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和資源利用效率。傳統(tǒng)的灌溉方式中，許多農(nóng)戶采用傳統(tǒng)的洪灌和滴灌方式，導(dǎo)致水資源浪費，同時影響土壤水分均衡，不利于玉米的生長。而采用節(jié)水灌溉技術(shù)，如微噴灌，可以將水直接輸送到植株根區(qū)，減少水分蒸發(fā)和流失，最大限度地利用水資源。據(jù)我國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，使用滴灌技術(shù)相比傳統(tǒng)灌溉方式，每畝節(jié)水可達(dá)30%以上。在玉米種植中，河北省張家口市的一家農(nóng)民合作社引入滴灌技術(shù)。在這個合作社，農(nóng)民采用滴灌技術(shù)灌溉玉米田，通過精確測算土壤水分需求，合理控制灌溉量，取得了顯著的成效。通過應(yīng)用滴灌技術(shù)，該農(nóng)民合作社的玉米產(chǎn)量得到大幅提高，平均畝產(chǎn)增加了15%以上。

4 有機肥料與生物防治

4.1有機肥料

有機肥料是一種來源于植物、動物等有機物的天然肥料，可以提供植物所需的多種營養(yǎng)元素，同時改善土壤結(jié)構(gòu)和增加土壤的肥力。相比化學(xué)肥料，有機肥料具有環(huán)保、持久、改良土壤等優(yōu)勢，近年來在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。有機肥料主要來自農(nóng)業(yè)廢棄物、城市生活垃圾、農(nóng)作物秸稈、畜禽養(yǎng)殖糞便等，經(jīng)過堆肥或腐熟處理后得到。其主要成分包括有機質(zhì)及多種微量元素（如N、P、K等）。有機肥料富含有機質(zhì)，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤保水保肥能力，提高土壤的通氣性和持水性，有助于提高土壤的肥力和生物活性。同時，有機肥料中含有豐富的微生物和有機物質(zhì)，有助于提高植物對養(yǎng)分的吸收利用效率，促進植物生長，增加產(chǎn)量和品質(zhì)。有機肥料可以直接施用于種植區(qū)域，也可以與化學(xué)肥料混合使用，實現(xiàn)養(yǎng)分的全面供應(yīng)。有機肥料的應(yīng)用可以減少對化學(xué)肥料的依賴，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的化學(xué)污染，有助于保護土壤和水資源，減少溫室氣體排放。在我國江蘇省徐州市，玉米種植合作社實施了有機肥料的推廣應(yīng)用項目。該合作社采用農(nóng)作物秸稈、畜禽養(yǎng)殖糞便等廢棄物資源，進行堆肥處理，制成有機肥料，在使用有機肥料后，玉米的平均畝產(chǎn)量從傳統(tǒng)施用化學(xué)肥料的350kg提高到500kg，產(chǎn)量增加了近一半。同時，由于使用了有機肥料，該地區(qū)土壤的有機質(zhì)含量逐年增加，土壤結(jié)構(gòu)得到改良，土壤肥力不斷提升[4]。

4.2生物防治

生物防治是通過利用自然界中的天敵、病原體等生物因子，控制和減輕農(nóng)作物的病蟲害，從而減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，保護生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。其原理是利用一種或多種天敵或有益生物，以捕食、寄生、寄主病原體感染等方式，對農(nóng)作物病蟲害進行有效的控制。它可以調(diào)節(jié)農(nóng)作物病蟲害的種群密度，從而降低病蟲害對農(nóng)作物的危害程度，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。在湖南省岳陽市，農(nóng)民合作社采用了生物防治技術(shù)來控制玉米田的害蟲——玉米螟。合作社選擇了一種寄生蜂——小黑蜂，它是玉米螟的天敵。小黑蜂能夠寄生在玉米螟的卵上，從而阻止螟蟲幼蟲孵化，從源頭控制害蟲種群。通過引入小黑蜂，在僅僅一年的時間后，玉米螟幾乎被徹底清除。

5 現(xiàn)代信息技術(shù)與智能農(nóng)機設(shè)備

5.1現(xiàn)代信息技術(shù)

現(xiàn)代信息技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等，這些技術(shù)的應(yīng)用使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加智能化、高效化和精準(zhǔn)化。在山東省的玉米種植基地，農(nóng)民采用了現(xiàn)代信息技術(shù)來提高玉米的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。通過智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用，他們實現(xiàn)了精準(zhǔn)播種、智能噴灌和施肥，并運用大數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策。與傳統(tǒng)種植相比，他們的玉米產(chǎn)量提高了15%，而化肥的使用量減少了10%，水資源的利用效率也提高了20%。同時，農(nóng)民的勞動強度明顯降低，實現(xiàn)了從勞動密集型向技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)變。通過利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)，農(nóng)民可以通過手機或電腦隨時獲取實時的田間數(shù)據(jù)。通過利用人工智能（AI）技術(shù)，AI能夠自動識別作物病蟲害和營養(yǎng)缺失等問題，及時發(fā)出預(yù)警，并提供相應(yīng)的解決方案。

5.2智能農(nóng)機設(shè)備

智能農(nóng)機設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能等高科技手段，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中實現(xiàn)自動化、智能化的農(nóng)機設(shè)備。這些設(shè)備可以有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力成本，減少資源浪費。近年來，我國農(nóng)業(yè)科技不斷進步，智能農(nóng)機設(shè)備的應(yīng)用逐漸普及。2021年5月12日，甘肅省首家玉米無人化農(nóng)場開始運作，他們集成了多種無人化技術(shù)用于玉米田間種植。無人化農(nóng)場具有先進的導(dǎo)航系統(tǒng)、傳感器和人工智能技術(shù)，可以實現(xiàn)精準(zhǔn)播種、智能施肥和自動駕駛等功能。智能播種可以自動調(diào)整播種深度和間距，確保種子的合理布局，減少種子的浪費。據(jù)統(tǒng)計，與傳統(tǒng)播種相比，種子的使用量減少了20%，每畝節(jié)約種子成本約200元。智能播種配備了土壤養(yǎng)分檢測傳感器，能夠?qū)崟r檢測土壤中的養(yǎng)分含量。通過智能算法分析，確定合理的施肥方案，有效利用化肥，減少施肥過量的情況。而且傳統(tǒng)玉米播種需要大量人工，每畝土地需要投入8～10h。而引入智能播種機器人后，每畝土地只需2～3h，效率提高了近70%[5]。

通過優(yōu)質(zhì)品種選育、精準(zhǔn)施肥管理、合理密植等技術(shù)的運用，我們實現(xiàn)了玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的顯著提升。這不僅提高了農(nóng)民的收益和農(nóng)產(chǎn)品供給量，而且有助于資源節(jié)約和環(huán)境保護。然而，我們還需要進一步加強技術(shù)推廣和培訓(xùn)，確保廣大農(nóng)民能有效掌握并應(yīng)用這些高產(chǎn)種植技術(shù)，推動我國玉米產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，為糧食安全和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

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