高低畦種植模式是一種新型的農田管理技術,旨在通過合理分配田間水資源和土壤結構,提升作物產量和土壤質量,推動農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。該模式通過將田地分為高畦和低畦,分別種植對水分需求不同的作物,優(yōu)化水肥管理和病蟲害防治,實現增產增效。在山東省濱州地區(qū),隨著土地利用壓力的增加,傳統(tǒng)種植方式已難以滿足現代農業(yè)發(fā)展的需求。高低畦種植模式的引入,為小麥和玉米種植提供了新的解決方案,促進了農業(yè)生產可持續(xù)發(fā)展。
一、高低畦種植模式概述
1、概念與背景
高低畦種植模式是一種農田管理技術,具有廣闊的應用前景。該種植模式主要通過將田地分為高畦和低畦兩部分,分別種植不同作物。該種植模式能夠改善土壤結構、提高通氣性、增強土壤的保水能力、提高作物的抗倒伏性,從而提高作物的質量與產量。在傳統(tǒng)的平畦種植模式下,田地的表面較為平整,導致水分和肥料的分布不均勻,容易出現土壤板結或積水的情況。高低畦種植模式需要對田地表面結構進行調整,將其分成兩部分,在高畦部分種植耐旱性較好的作物,在低畦部種植需水性較高的作物,提高水資源的利用率,從而實現作物的合理搭配,提高土壤利用率。
2、高低畦種植模式優(yōu)勢
高低畦種植模式在多個方面展現出顯著優(yōu)勢。首先,通過整平畦埂并播種小麥,土地利用率顯著提高,植株分布更均勻,從而有效增產,試驗表明該模式的小麥產量比常規(guī)模式增加10%以上。其次,該模式利用低畦澆水,高畦滲透灌溉,減少了約1/3的過水面積,顯著提高了灌溉效率,減少了水分浪費。此外,高低畦結構增強了小麥的抗倒伏性和抗旱能力。同時,微梯田結構的形成使植株根系發(fā)達,一些實驗數據表明,該模式下的小麥抗倒指數提升了10%-13%。最后,該模式通過全田無埂種植,有效控制了草害并減少病害的發(fā)生。
3、技術細節(jié)與實施步驟
①畦田設計
在實施高低畦種植模式時,要根據田地的具體情況進行合理規(guī)劃。一般情況下,一個播種帶寬約1.5米,高畦底寬約70厘米、畦面寬約50厘米、播種2行小麥;低畦寬約80厘米、播種4行小麥;高畦與低畦高度差15厘米左右。
②土地整理
在規(guī)劃好畦田之后,需要對土地進行整理。首先要清除田間的雜草和石塊,然后進行土地平整,確保高低畦的劃分清晰。高畦部分,可以適當增加土壤的有機質含量,增強土壤的透氣性和保水能力;低畦部分,可以添加一些保水材料,如稻殼、木屑等,提高土壤的保水性能。
③種植管理
在種植過程中,需要從作物的生長情況出發(fā),進行科學的管理。例如,在種植小麥過程中,需要結合土壤的溫度和濕度,合理制定灌溉計劃以及施肥時間;在種植玉米過程中,應加強水分管理,特別是在玉米拔節(jié)期和抽穗期,要確保水分供應充足,否則會導致玉米植株生長受阻、穗粒減少,最終影響產量。
④水肥管理
水肥管理是高低畦種植模式中的重要環(huán)節(jié)。高畦部分的灌溉應注意水量控制,避免過度灌溉導致土壤板結或水分流失;低畦部分則需要適時進行灌溉,保持土壤濕潤。在施肥方面,可以采用分次施肥,根據作物的實際生長情況,合理安排施肥時間和施肥量。
⑤病蟲害防治
病蟲害防治需根據不同畦田的特點采取相應措施。高畦部分主要防治土傳病害和根部病害,可以適當減少灌溉次數,保持土壤干燥;低畦部分要重點防治地下害蟲和病菌繁殖,可以采用物理防治和生物防治相結合的方法,減少化學農藥的使用。
二、小麥生產技術
高畦的排水能力較強,土壤透氣性較好,這些有利條件能夠促進小麥的根系發(fā)育和植株生長,具體的小麥生產技術包括以下幾個方面:
1、小麥選種策略
小麥選種時需要綜合考慮當地氣候條件、土壤特性以及高低畦種植模式的特點,以下是具體的選種方法。
①耐旱性強的小麥品種
由于高畦的排水性能較好,土壤相對干燥。因此,應選擇耐旱性較強的小麥品種。這類品種根系較為發(fā)達,能夠更好地吸收土壤中的水分,可以適應高畦的環(huán)境條件。例如,濱州地區(qū)常用的品種如“濟麥22”、“山農20”,這些品種在干旱條件下表現出色,產量比較穩(wěn)定。
②抗病性強的小麥品種
選擇抗病性強的小麥品種,可以減少病害發(fā)生,確保小麥的健康生長。結合濱州地區(qū)的實際種植環(huán)境,應注重選擇抗白粉病、銹病和根腐病的品種。例如,“煙農19”在抗病性方面表現優(yōu)異,比較適合在高畦環(huán)境中種植。
③高產穩(wěn)產的小麥品種
在追求產量的同時,還需考慮品種的穩(wěn)定性。選擇高產穩(wěn)產的小麥品種,如“洛麥21”,該品種在正常年份的產量較高,在極端氣候條件下的產量也相對穩(wěn)定,能夠適應濱州地區(qū)的多變氣候條件。
2、種子處理
播種前,藥劑拌種是減少苗期病蟲害發(fā)生率的重要措施,可根據不同病蟲害種類,有針對性地選擇藥劑。防治地下害蟲可以選用40%辛硫磷,用量為種子質量的0.2%,可有效殺滅地老虎、金針蟲等地下害蟲。防治小麥腥黑穗病、散黑穗病、根腐病、紋枯病、全蝕病等病害,可用2%戊唑醇干拌劑或濕拌劑10-15克拌麥種10克。
3、播種時間
在高畦種植小麥時,應選擇合適的播種時間。高畦的土壤較為干燥,播種小麥時應避開干旱期,選擇土壤比較濕潤的時段進行??紤]到小麥對溫度的敏感性,應選擇適宜的播種季節(jié),確保土壤溫度和環(huán)境條件有利于種子發(fā)芽和生長,從而避免因溫度不適導致的發(fā)芽率下降。
4、播種管理
由于高畦土壤透氣性好,可以適當提高小麥的播種密度。適當增加密度可以有效利用土壤中的養(yǎng)分,提高小麥的產量。一般建議每畝播種量控制在20-25公斤之間,以確保足夠的密度,但同時也要避免過度密集導致的植株間競爭。
5、施肥管理
小麥在不同生長期對營養(yǎng)需求不同,需采取分期施肥策略。苗期主要補充氮肥,促進植株快速生長;拔節(jié)期補充磷鉀肥,增強抗性和根系發(fā)育;灌漿期需補充微量元素,確保成熟小麥籽粒飽滿,例如可將磷酸鈣和有機肥混施,能夠提高小麥的產量。
6、灌溉管理
在高畦上種植小麥時,需注意控制灌溉次數和水量,避免水分過多導致低畦土壤板結或出現病害。灌溉應遵循“小水勤灌”原則,確保土壤保持適當的濕潤度。因此,可以采用滴灌技術和噴灌技術,有效控制灌溉的效果。
①滴灌技術
通過在作物根系周圍設置滴管,實現點對點供水。滴灌系統(tǒng)可以根據作物的生長需求,精確控制水量和灌溉時間,從而將水滴緩慢、均勻地送入土壤,直接供給作物根系。
②噴灌技術
噴灌技術是一種通過噴頭將水霧化后灑向空中的灌溉方式,適用于大面積農田的快速覆蓋。噴灌系統(tǒng)能夠模擬天然降雨,通過調整噴頭的噴灑角度和強度,可以精確控水、保持土壤濕潤,從而均勻地為作物提供水分。
7、病蟲害防治
高畦的良好排水性可以減少病害的發(fā)生,尤其是根腐病和葉斑病等。由于小麥易受蚜蟲、紅蜘蛛等害蟲的影響,在生產過程中應加強病蟲害監(jiān)測,合理使用各類防治手段。例如,在田間設置物理捕蟲器,以減少紅蜘蛛的侵害。
三、玉米生產技術
1、玉米選種策略
①耐濕性強的玉米品種
在高低畦種植模式下,玉米通常種植在低畦部分,因其對水分需求較高,低畦部分能夠更好地保持土壤水分和養(yǎng)分,滿足玉米生長需求。低畦土壤濕度較高,易形成積水,因此選種時需選擇耐濕性強的玉米品種,這類品種根系發(fā)達,能在濕潤的土壤中正常生長,減少澇害的影響。例如,“鄭單958”,以其良好的耐濕性和高產潛力,成為濱州地區(qū)廣泛種植的品種之一。
②抗病性強的玉米品種
玉米易受到玉米螟、蚜蟲和葉斑病等病蟲害的影響,選種時需選擇抗病性強的品種,減少因病蟲害帶來的損失。例如,“農大108”,具有較強的抗病能力,尤其在葉斑病和玉米螟防治方面表現突出,適合在低畦環(huán)境中種植。
③高產優(yōu)質的玉米品種
在確??剐詮姷幕A上,還需選擇高產優(yōu)質的玉米品種。濱州地區(qū)的農戶通常選擇“登海605”品種,其產量高、籽粒飽滿,適應性廣泛,是當地主推的高產玉米品種。此外,在玉米選種過程中,選用耐濕性和抗病性強的品種不僅能適應低畦環(huán)境,還能顯著提高產量和品質。
2、播種方法
①播種時間和溫度
玉米播種應選擇在土壤溫度穩(wěn)定在10℃以上時進行,通常在春季播種。由于低畦土壤水分較好,播種時可以適當增加播種深度,約為5-7厘米,以確保種子吸收足夠的水分,促進種子發(fā)芽。
②播種密度
在低畦種植玉米時,由于水分和養(yǎng)分較為充足,可以適當增加播種密度,一般建議每畝密度控制在4000-5000株。同時,根據玉米的品種和生長特性,合理調整行距和株距,避免出現光照不足的情況。
③施肥管理
由于低畦部分的土壤養(yǎng)分流失較少,在施肥時需根據土壤肥力狀況進行合理施肥。一般在玉米生長期內進行三次施肥:首先,在苗期施氮肥,促進植株早期生長;其次,在拔節(jié)期施磷鉀肥,增強植株抗性和提高籽粒品質;最后,灌漿期要注重適量補充微量元素。通過這些方式,能夠保障玉米的產量與質量。此外,鹽堿地種植玉米時,應堅持以有機肥為主,每畝鹽堿地應施有機肥3-4立方米,并堅持每年秸稈還田。合理選用化肥種類,如尿素、硫酸銨、過磷酸鈣等酸性、中性化肥,以改善土壤環(huán)境,減少蟲害發(fā)生。
④灌溉管理
低畦部分的土壤保水性較強。玉米在生長過程中需確保充足的水分供應,特別是在拔節(jié)期和抽穗期,水分不足將嚴重影響玉米的產量和品質。灌溉時應注意適量灌溉,避免水分過多導致土壤板結或根系缺氧。
⑤病蟲害防治
由于土壤濕度較高,玉米在低畦種植時,易發(fā)生病蟲害,特別是玉米螟、蚜蟲和葉斑病等。因此,需定期進行田間巡查,及時發(fā)現并防治病蟲害??梢圆捎蒙锓乐魏臀锢矸乐蜗嘟Y合的方式,減少對化學農藥的依賴。例如,生物防治可以利用天敵昆蟲、微生物等生物因素來防治蟲害。物理防治方式可以利用殺蟲燈、黃板等物理手段來誘殺害蟲。此外,針對如棉鈴蟲、蚜蟲等病蟲害,可以選擇合適的藥劑進行防治。例如,在幼蟲3齡以前,可用75%拉維因或50%辛硫磷等藥劑進行噴霧防治。
四、輪作與套種技術
1、輪作技術
通過小麥和玉米的輪作,可以有效改善土壤結構,減少病蟲害的積累。在每次輪作結束后,施入有機肥料,配合深耕整地,以恢復土壤肥力。輪作不僅有助于提升作物產量,還能有效降低病蟲害的發(fā)生率。
2、套種技術
套種技術能夠提高土壤的利用效率。在小麥生長后期,可以在低畦部分套種玉米,利用小麥遮陰和玉米生長的時間差,實現互補生長。合理安排播種時間和種植密度,確保兩種作物能夠充分利用光照和土壤養(yǎng)分,避免相互競爭。
五、低畦種植模式的應用案例
1、背景介紹
濱州地處黃河三角洲,屬于溫帶季風氣候區(qū),冬季寒冷、夏季炎熱,多年平均降水量約為600毫米。然而,由于近年來氣候變化,降水不均,極端天氣頻發(fā),給農業(yè)生產帶來了挑戰(zhàn)。為應對這些變化,筆者嘗試在小麥和玉米種植中引入高低畦種植模式,以提高作物產量。
2、高低畦種植模式在濱州地區(qū)的實踐
濱州地區(qū)土壤類型主要為鹽堿地和黃土壤,透水性較差,易造成土壤板結,影響作物生長。在這種情況下,高低畦種植模式能夠改良土壤結構,優(yōu)化水分管理,提高種植效果。
①高畦種植小麥
在種植冬季小麥時,選擇在高畦種植小麥的方式。高畦部分排水性能好,避免了因降水積水導致的根系腐爛問題。同時,高畦的透氣性有助于小麥的根系發(fā)育,使得植株能夠生長。在播種時,采用機械播種,確保種子均勻分布在高畦上。在播種過程中,采用機械播種,確保種子均勻分布在高畦上,有效減少播種不均的問題。此外,在播種前,將基肥施入土壤,為冬季小麥提供充足的營養(yǎng),保障植株在寒冷季節(jié)中的生長需求。在后續(xù)灌溉過程中,采用滴灌和噴灌方式,確保土壤濕潤但不積水,最終能夠實現小麥的高產穩(wěn)產。
②低畦種植玉米
一般來說,玉米應在土壤溫度穩(wěn)定在10℃以上時進行播種,這是因為低溫下種子的發(fā)芽速度較慢,容易受到病害侵襲。濱州地區(qū)的春季播種時間通常在4月下旬-5月初,這段時間土壤溫度逐步上升,適宜玉米種子萌芽。在濱州地區(qū),低畦的土壤由于保水性能較好,在播種時可以適當增加播種深度,通常深度為5-7厘米。低畦部分采用滴灌系統(tǒng),精準控制水分,確保玉米在關鍵生長期的水分供應充足。同時,通過施用有機肥料,改良低畦土壤,玉米的抗病性得到有效提升,實現了玉米的高產穩(wěn)產。
3、濱州高低畦種植模式的成效
濱州地區(qū)的降水時空分布不均,傳統(tǒng)種植模式下,灌溉用水浪費較多。高低畦種植模式通過科學調控水分,實現了節(jié)水增產。在田地應用滴灌和微噴灌技術,每年灌溉用水量減少約20%,作物生長狀況保持良好。通過高低畦種植,土壤有機質含量逐年提升,板結問題明顯改善,特別是在低畦部分,經過幾年的土壤改良,土壤肥力顯著增強。
通過幾年的實踐,高低畦種植模式取得了顯著成效。小麥和玉米的產量均有所提升。尤其是在降水不均的年份,通過引入高低畦模式,小麥和玉米的抗逆性增強,產量得以穩(wěn)定增長。高畦的良好排水性能有效降低小麥病害的發(fā)生率,而低畦部分的水分管理也能減少玉米病蟲害的威脅。通過精準的施肥和灌溉,病蟲害的防治成本降低30%左右。
4、高低畦種植模式種植過程中的體會與建議
首先,在實踐中,要靈活調整種植密度與行距,這樣既保證產量,又能避免資源浪費。其次,由于濱州地區(qū)土壤含鹽量較高,在給玉米施肥時特別注意氮肥、磷肥和鉀肥的合理配比。生產過程中,要通過土壤檢測以及觀察作物生長狀況,制定合理的分期施肥方案,有效避免肥料浪費。同時,采用滴灌或微噴灌方式,確保水分均勻分布。此外,在小麥收獲后,要及時整地,進行棉花或其他作物的輪作種植,以保持土壤肥力,并減少病蟲害積累。
綜上所述,高低畦種植模式在改善土壤結構、優(yōu)化水分管理和提高作物產量等方面具有顯著優(yōu)勢,該模式不僅提升了小麥和玉米的生產效益,還有效減少病蟲害的發(fā)生,提高了水肥資源的利用率,為農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。隨著農業(yè)科學技術的進步,高低畦種植模式可以進一步與大數據、智能灌溉等技術結合,優(yōu)化種植模式的效果。通過推廣高低畦種植模式,可以幫助更多農戶實現增產增收,為農業(yè)綠色發(fā)展貢獻力量。
(作者單位:256899 山東省濱州市沾化區(qū)富源街道辦事處農業(yè)綜合服務中心)