玉米作為全球最重要的糧食作物之一,也是我國重要的糧食作物,其產(chǎn)量和品質(zhì)直接關(guān)系到農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入和國家的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平,其栽培技術(shù)及病蟲害防治策略對于保障糧食安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著氣候變化和種植環(huán)境的不斷演變,玉米栽培面臨著諸多挑戰(zhàn),如資源短缺、病蟲害頻發(fā)等。因此,深入研究玉米栽培技術(shù)及病蟲害防治策略,不僅有助于提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì),還有助于推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用意義。
一、玉米栽培技術(shù)和病蟲害防治的概述
玉米栽培技術(shù)是指通過科學(xué)的方法和技術(shù)手段,對玉米的生長過程進(jìn)行全面的管理和調(diào)控,以達(dá)到提高玉米產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗逆性和經(jīng)濟(jì)效益的目的。這一技術(shù)涵蓋了從品種選擇、播前準(zhǔn)備、播種與密度、田間管理、施肥技術(shù)、灌溉與排水、病蟲害防治、收獲與貯存等多個(gè)環(huán)節(jié)。
玉米病蟲害防治是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)至關(guān)重要的工作,它涉及對玉米生長過程中可能遇到的各類病蟲害的識別、預(yù)防和控制。其定義可概括為:在玉米生長發(fā)育的過程中,通過一系列科學(xué)的方法和技術(shù)手段,對玉米的病蟲害進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)警、預(yù)防和治療,以保證玉米健康生長,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境和確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性。
二、開展玉米栽培技術(shù)研究及病蟲害防治工作的重要意義
1、提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì)
(1)優(yōu)化種植技術(shù),提升玉米產(chǎn)量
通過深入研究玉米的生長發(fā)育規(guī)律、營養(yǎng)需求以及土壤、氣候等環(huán)境因素對玉米生長的影響,可以制定出更加科學(xué)合理的種植技術(shù)方案。例如,通過合理的密植、施肥、灌溉等措施,可以提高玉米的光合作用效率和養(yǎng)分利用效率,從而有效增加玉米的產(chǎn)量。同時(shí),針對不同地區(qū)、不同品種的玉米,開展有針對性地栽培技術(shù)研究,可以進(jìn)一步提高玉米的適應(yīng)性和抗逆性,增強(qiáng)玉米的產(chǎn)量穩(wěn)定。
(2)改善玉米品質(zhì),滿足市場需求
隨著人們生活水平的提高,對玉米品質(zhì)的要求也越來越高。通過開展玉米栽培技術(shù)研究,可以優(yōu)化玉米的品種結(jié)構(gòu),提高玉米的營養(yǎng)成分含量和口感品質(zhì),滿足不同消費(fèi)群體的需求。例如,通過選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的玉米新品種,可以提高玉米的蛋白質(zhì)含量和氨基酸含量,增強(qiáng)玉米的營養(yǎng)價(jià)值。同時(shí),通過改進(jìn)種植技術(shù)和管理措施,可以提高玉米的粒形、色澤和口感等外觀品質(zhì),增強(qiáng)玉米的市場競爭力。
2、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
(1)保護(hù)土地資源,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡
不合理的種植方式和過度的農(nóng)藥使用會(huì)對土地資源造成嚴(yán)重的破壞和污染。通過開展玉米栽培技術(shù)研究,可以推廣先進(jìn)的種植技術(shù)和管理模式,如輪作制度、有機(jī)肥料使用等,減少對土地資源的破壞和污染。同時(shí),通過加強(qiáng)病蟲害防治工作,可以減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴,降低農(nóng)藥殘留對土地和環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)土地資源的可持續(xù)利用能力。
(2)提高資源利用效率,推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展
玉米栽培技術(shù)研究注重提高資源的利用效率,包括水資源、肥料資源、光能資源等。通過優(yōu)化種植技術(shù)和管理措施,可以提高玉米對資源的利用效率,減少資源的浪費(fèi)和損失。同時(shí),通過推廣節(jié)水灌溉、精準(zhǔn)施肥等綠色生產(chǎn)技術(shù),可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響,推動(dòng)農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展。
3、減少環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留
(1)降低農(nóng)藥使用量,減少環(huán)境污染
病蟲害防治工作是玉米栽培過程中的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的病蟲害防治方法往往依賴于大量的化學(xué)農(nóng)藥,這不僅會(huì)對環(huán)境造成污染,還會(huì)對人類健康產(chǎn)生潛在威脅。通過開展病蟲害防治工作研究,可以推廣生物防治、物理防治等環(huán)保型防治方法,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量。同時(shí),通過提高病蟲害防治效果,可以降低玉米的病蟲害發(fā)生率,進(jìn)一步減少農(nóng)藥的使用和環(huán)境污染。
(2)減少農(nóng)藥殘留,保障食品安全
農(nóng)藥殘留問題是影響玉米品質(zhì)和安全的重要因素之一。通過開展病蟲害防治工作研究,可以推廣低毒、低殘留的新型農(nóng)藥和生物農(nóng)藥,減少農(nóng)藥在玉米中的殘留量。同時(shí),通過制定合理的農(nóng)藥使用規(guī)范和安全間隔期等措施,可以確保玉米中的農(nóng)藥殘留量符合國家標(biāo)準(zhǔn)和安全要求,保障人們的食品安全和健康。
三、玉米栽培技術(shù)創(chuàng)新與高效病蟲害防治策略
1、創(chuàng)新玉米栽培技術(shù)
(1)種子改良與基因編輯技術(shù)的應(yīng)用
種子是玉米栽培的起點(diǎn),其質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)的生長和產(chǎn)量?;蚓庉嫾夹g(shù),如CRISPR-Cas9,為種子改良提供了新的途徑。通過精確編輯玉米的基因組,研究人員能夠針對性地改良其遺傳特性。
在使用基因技術(shù)進(jìn)行玉米栽培作業(yè)時(shí),首先要選擇目標(biāo)基因,確定需要編輯的基因,如抗旱基因或抗蟲基因。利用CRISPR-Cas9等基因編輯工具,設(shè)計(jì)針對目標(biāo)基因的編輯序列。將編輯工具導(dǎo)入玉米細(xì)胞,進(jìn)行基因編輯。從編輯后的玉米中篩選出具有優(yōu)良性狀的個(gè)體,并進(jìn)行田間驗(yàn)證。通過基因編輯技術(shù),玉米的抗旱性可以提高30%,抗蟲性提高20%。在相同條件下,基因編輯后的玉米品種產(chǎn)量比傳統(tǒng)品種提高15%。
(2)引入精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)智能化管理
為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)智能化管理,首先需要部署一套完善的傳感器網(wǎng)絡(luò)。在玉米田中,我們按照每50米一個(gè)的間距,精心布置了土壤濕度傳感器。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測土壤濕度,并將其數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器進(jìn)行分析。每天上午9點(diǎn)和下午3點(diǎn),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。這兩個(gè)時(shí)間段分別是光照充足和溫度較高的時(shí)刻,可以反映出玉米生長過程中最需要水分的時(shí)刻。在采集過程中,系統(tǒng)確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,避免了誤差的產(chǎn)生。
采集到的數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)迅速傳輸?shù)皆品?wù)器。在云端,強(qiáng)大的分析計(jì)算根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比對。例如,當(dāng)土壤濕度低于55%時(shí),系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)標(biāo)記為“需要灌溉”。這樣的閾值設(shè)定,既避免了水分過多導(dǎo)致玉米根系發(fā)育不良,又確保了玉米在干旱時(shí)期得到及時(shí)的水分補(bǔ)充。當(dāng)種植者接收到系統(tǒng)的灌溉建議后,他們可以立即采取行動(dòng)。通過使用滴灌系統(tǒng),種植者可以確保每棵玉米都得到適量的水分,既節(jié)約了水資源,又提高了灌溉效率。除了濕度外,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)還會(huì)持續(xù)監(jiān)測其他重要參數(shù),如溫度、光照等。這些參數(shù)的綜合分析,可以為種植者提供更加全面的玉米生長環(huán)境數(shù)據(jù),幫助他們做出更加科學(xué)的種植決策。
(3)開發(fā)智慧農(nóng)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
①物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與部署
對目標(biāo)農(nóng)田進(jìn)行調(diào)研,了解土壤、氣候、灌溉條件等基本情況。根據(jù)農(nóng)田特點(diǎn),選擇適合的傳感器(如溫濕度傳感器、土壤養(yǎng)分傳感器等)、無人機(jī)等設(shè)備,并進(jìn)行采購。在農(nóng)田中部署傳感器,安裝無人機(jī)和探測器等設(shè)備,并進(jìn)行調(diào)試,確保設(shè)備正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確采集。
②數(shù)據(jù)采集與傳輸
利用傳感器實(shí)時(shí)采集農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)(如溫濕度、土壤養(yǎng)分等)和玉米生長數(shù)據(jù)(如株高、葉面積等)。通過探測器將采集的數(shù)據(jù)上傳至云端數(shù)據(jù)中心,確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。
③數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用
對上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰、去噪等預(yù)處理操作,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),訓(xùn)練玉米生長模型和病蟲害預(yù)測模型,并不斷優(yōu)化模型性能。根據(jù)模型分析結(jié)果,為玉米栽培提供智能決策支持,如精準(zhǔn)施肥、灌溉、病蟲害防治等。
④智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用的推廣與實(shí)施
組織農(nóng)民參加智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn),提高他們的技術(shù)水平和應(yīng)用能力。選取具有代表性的農(nóng)田作為示范田,應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行玉米栽培,展示技術(shù)效果。根據(jù)示范田的效果,逐步推廣智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在更大范圍的玉米栽培中應(yīng)用,提高生產(chǎn)效率和資源利用效率。
⑤持續(xù)監(jiān)測與優(yōu)化
對應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的玉米田進(jìn)行定期監(jiān)測,了解玉米生長情況和病蟲害發(fā)生情況。將監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋至數(shù)據(jù)中心,用于優(yōu)化模型和決策支持。根據(jù)技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用需求,不斷更新和優(yōu)化智慧農(nóng)業(yè)技術(shù),提高其在玉米栽培中的應(yīng)用效果。
2、玉米病蟲害的高效防治策略
(1)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)防治措施
①輪作制度
實(shí)施輪作制度是預(yù)防玉米病蟲害的有效措施。建議每3年輪作1次,即每3年種植1次玉米后,換種其他作物,如小麥、大豆或花生等。這種輪作方式可以降低土壤中病原菌和害蟲的積累,從而降低玉米病蟲害的發(fā)生率。
②品種選擇
選擇抗病蟲性強(qiáng)的玉米品種。例如,選擇經(jīng)過國家農(nóng)業(yè)部門認(rèn)證的抗病抗蟲性強(qiáng)的玉米新品種,比如京科999、農(nóng)大778、興輝908、中玉303等,這些品種對常見的玉米螟、玉米葉斑病等病蟲害具有較強(qiáng)的抗性。
③種植管理
合理密植,建議每畝種植玉米3500-4000株,行距60厘米,株距25厘米。在播種前,深松土壤,深度達(dá)到25-30厘米,以增強(qiáng)土壤的通氣性和保水性。同時(shí),適時(shí)施肥,每畝施用有機(jī)肥2000-2500公斤,復(fù)合肥50-60公斤。
④田間管理
生長期間,定期巡查田間,一旦發(fā)現(xiàn)病蟲害跡象,立即采取措施。對于玉米螟,當(dāng)田間玉米螟幼蟲孵化率達(dá)到80%以上時(shí),及時(shí)進(jìn)行藥劑防治。對于玉米葉斑病,當(dāng)病斑率達(dá)到10%以上時(shí),也應(yīng)立即進(jìn)行藥劑防治。
(2)生物防治措施
①利用天敵昆蟲進(jìn)行生物控制
天敵昆蟲,如寄生蜂和捕食性昆蟲,是玉米害蟲的有效自然控制者。例如,寄生蜂可以在玉米螟的幼蟲階段將其寄生,從而阻止其繼續(xù)危害玉米。利用這種生物防治措施需要繁殖與飼養(yǎng)天敵昆蟲。首先,需要建立天敵昆蟲的繁殖基地。對于寄生蜂,可以通過提供玉米螟幼蟲作為寄主進(jìn)行繁殖。通常,寄生蜂的繁殖周期為7-10天,每只寄生蜂可以寄生多個(gè)玉米螟幼蟲。當(dāng)田間玉米螟幼蟲的數(shù)量達(dá)到一定閾值,例如每畝達(dá)到500頭以上時(shí),可以進(jìn)行天敵昆蟲的釋放。釋放的數(shù)量根據(jù)田間玉米螟幼蟲的密度而定,一般情況下,每畝可以釋放1000-2000頭寄生蜂。
②使用微生物殺蟲劑
微生物殺蟲劑如蘇云金桿菌(Bt),對玉米螟等害蟲具有特效。這種微生物殺蟲劑可以破壞害蟲的腸道,使其無法進(jìn)食而死亡??梢园凑諒S家提供的配方和方法,將蘇云金桿菌與適量的水混合,制成懸浮液。通常,每升水中可以加入50-100克的蘇云金桿菌制劑。當(dāng)玉米螟幼蟲孵化率達(dá)到80%以上時(shí),使用噴霧器將微生物殺蟲劑均勻噴灑在玉米植株上。每畝的用藥量根據(jù)害蟲的密度和濃度而定,一般每畝可以使用2-3升微生物殺蟲劑。
③植物源殺蟲劑
植物源殺蟲劑,如苦楝素,是從植物中提取的有效成分,對玉米葉斑病等病害有良好的防治效果。根據(jù)廠家提供的配方和方法,將苦楝素與適量的水或有機(jī)溶劑混合,制成藥液。通常,每升水中可以加入50-100克的苦楝素制劑。在玉米葉斑病初發(fā)期,使用噴霧器將植物源殺蟲劑均勻噴灑在玉米葉片上。每畝的用藥量根據(jù)病害的嚴(yán)重程度和殺蟲劑的濃度而定,一般每畝可以使用2-4升植物源。
(3)物理和化學(xué)防治措施
物理和化學(xué)防治措施是玉米病蟲害防治中常用的手段,它們具有快速、高效的特點(diǎn),能夠在短時(shí)間內(nèi)控制病蟲害的蔓延。
①物理防治措施
物理防治措施中最有效的就是燈光誘捕,燈光誘捕是利用害蟲的趨光性,通過特定的光源吸引并捕殺害蟲。選擇傍晚時(shí)分,在玉米田的邊緣位置設(shè)置誘蟲燈。確保燈光能夠照亮足夠的范圍,同時(shí)避免對周圍環(huán)境造成光污染。在夜間開啟誘蟲燈,持續(xù)工作6-8小時(shí)。誘蟲燈會(huì)吸引大量害蟲前來。早晨關(guān)閉燈光,收集燈上的害蟲并進(jìn)行處理。可以采用深埋、焚燒或制作肥料等方式處理害蟲。
第二種物理防治措施是黃板誘捕,黃板誘捕是利用害蟲對黃色的趨性,在黃板上涂抹黏性物質(zhì)捕捉害蟲。選擇黃色塑料板或紙板,尺寸一般為30厘米×40厘米。在板上涂抹一層黏性物質(zhì),如黃油或特制的黏性膠。將黃板固定在玉米植株的上方,確保黃板與植株保持一定的距離,便于害蟲飛行時(shí)接觸。定期檢查黃板上的害蟲數(shù)量,當(dāng)害蟲數(shù)量較多時(shí),及時(shí)更換新的黃板,以保證誘捕效果。
②化學(xué)防治措施
藥劑噴霧是玉米病蟲害防治中使用最廣泛、效果最直接的方式。首先要根據(jù)玉米病蟲害的種類和發(fā)生程度,選擇合適的殺蟲劑。例如,對于玉米螟,可以選擇含有氯蟲苯甲酰胺等成分的殺蟲劑。按照殺蟲劑的使用說明,將殺蟲劑與適量的水混合,制成藥液。確保藥液濃度符合推薦值,避免濃度過高或過低影響防治效果。使用噴霧器將藥液均勻噴灑在玉米植株上,確保藥液能夠覆蓋到所有葉片和莖稈。噴霧時(shí)要注意風(fēng)向和風(fēng)速,避免藥液漂移到其他作物或環(huán)境中。在噴霧處理后的一定時(shí)間內(nèi),避免采摘和食用玉米,以確保殺蟲劑殘留不會(huì)對人體健康造成影響。
土壤處理是通過在土壤中施加殺蟲劑來防治土傳病蟲害的方法。根據(jù)土壤病蟲害的種類和發(fā)生程度,選擇合適的殺蟲劑。例如,對于土壤中的玉米根腐病,可以選擇含有福美雙等成分的殺蟲劑。按照殺蟲劑的使用說明,將殺蟲劑與適量的水或土壤混合,制成藥液或藥土。在玉米種植前或生長期間,將藥液或藥土均勻施入土壤中。施藥時(shí)要注意保護(hù)周圍環(huán)境和水源,避免殘留對環(huán)境和生態(tài)造成不良影響。
需要注意的是,由于化學(xué)防治過程中不可避免的要使用化學(xué)制劑,雖然當(dāng)前技術(shù)發(fā)展已經(jīng)能夠?qū)⒒瘜W(xué)制劑對農(nóng)田和農(nóng)作物的不利影響降低到可控程度,但是終究會(huì)造成一定程度的生態(tài)影響,所以在實(shí)施這些措施時(shí)要注意安全操作、環(huán)境保護(hù)和法律法規(guī)的遵守,確保防治工作的高效性和可持續(xù)性。
綜上所述,玉米栽培技術(shù)及病蟲害防治策略的研究對于提高玉米產(chǎn)量和質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和策略優(yōu)化,我們可以更有效地應(yīng)對玉米生長過程中遇到的各種挑戰(zhàn),確保玉米的健康生長和高產(chǎn)。同時(shí),高效的病蟲害防治策略不僅能夠減少農(nóng)藥的使用,降低環(huán)境污染,還能為種植者帶來更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此,我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對玉米栽培技術(shù)和病蟲害防治策略的研究,不斷推動(dòng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和糧食安全作出更大的貢獻(xiàn)。
(作者單位:122400遼寧省建平縣萬壽街道綜合事務(wù)服務(wù)中心)