小麦玉米全程减损增产技术合理应用与提高成效的措施
作者: 赵睿智 史振忠 祝清光 赵翔宇 王璐 朱家伟 刘书喆
本文综合分析了小麦玉米全程减损增产技术措施,旨在提高作物产量和抗逆能力,减少气候变化和生物灾害对农业生产的负面影响。通过科学整地、精细化管理、科学播种与品种优选、强化灾前监测预警、加强基础设施建设,以及实施综合病虫害管理等措施,有效提升了土壤肥力、优化了种植管理,提高了防灾减灾能力,并减轻了生物灾害的损失。这些技术措施的综合应用,显著提高了小麦和玉米的产量和质量,为实现农业可持续发展提供了重要技术支持。
小麦和玉米作为我国北方重要的粮食作物,其生产管理水平直接关系到粮食安全和农业可持续发展。随着气候变化和生物灾害频发,如何有效提高作物的产量和抗逆能力,减少损失,成为农业科研和生产的重要课题。近年来,一系列小麦玉米全程减损增产技术措施得到了广泛应用和研究,本文将对这些措施的成效进行综合分析,探讨其在农业生产中的实际应用价值。
一、提高整地播种质量,减少农业用种损失
1、科学整地
在完成玉米收获之后,面对田间遗留的玉米秸秆,应采用立即粉碎还田,或是通过打捆及切碎回收的方法进行处理。对于秸秆还田的操作,应在秸秆还田量的基础上按0.5%~1%的比例适量增加氮肥施用,以有效促进秸秆的分解,加快秸秆腐解的效率,从而在增加土壤有机质含量的同时提升土壤肥力。秸秆粉碎作业完成后,应进行深度翻耕以彻底整理土壤。执行深翻或翻耕前,先进行田间灭茬以及松土作业,确保翻耕深度在25~30cm之间。使用旋耕及耙地设备对土壤表层进行处理,确保土壤细碎且表层平整,实现土壤表层的松散性和下层的紧实度,为及时播种作业创造条件。在实行免耕播种的年份中,针对玉米秸秆应进行精确粉碎还田或打捆回收操作,然后进行深层灭茬处理,以便于适时进行播种操作。同时,在进行土壤翻耕及整理过程中,需注重保持土壤水分与基肥的施用,确保田间水分条件处于适宜状态。若遇到田间水分不足的情况,建议在小麦播种后立即进行一次灌溉,以确保幼苗的健康成长。在翻耕整地之前,完成基础肥料的施用是必须的。通常建议使用完全腐熟的有机肥1500~2000千克/亩,或是50千克/亩的商用复合肥。将小麦整个生长周期所需的全部磷肥、有机肥以及40%的氮肥混合均匀后施于地表,随后通过翻耕操作将其混入土壤中,从而提高土壤的有机物质及营养成分含量,确保小麦苗期能够获得良好的生长环境。
2、科学播种
在小麦玉米种植的前期准备阶段,种子的精选至关重要。此环节需经过严密的筛选流程,确保所选小麦品种符合高品质标准。具体应基于地理区域特有的农业条件,筛选并耕种那些适应农业生态环境、具备高产、稳产能力且抗逆性强的冬性或半冬性小麦和玉米品种。此目标旨在显著提升小麦玉米作物的品质及产量。在进行种子选择时,还应参照国家或种子管理机构制定的标准,确保种子满足发芽率、净度和纯度等关键质量指标,同时,种子的含水率应控制在13%以下。
种子精选的下一步是执行深度筛选,旨在除去带有病虫害、形态不佳或遭受机械损害的种子,以提高种子的纯度。选中的种子应在晴好天气里进行适度晾晒,通常维持2~3天。此过程不仅可以借助太阳辐射的紫外线消除种子表面的病原体,还可以提高种子的吸水和发芽能力,确保播种后能更高效地吸收土壤中的水分和养分,促进快速发芽。此外,所挑选的小麦玉米种子还应接受药剂处理,以预防潜在的病虫害问题。在药剂选用上,应遵循高效性与低毒性的原则,并依照使用说明书确定药剂的使用量。
在玉米收获后,应立即实施土壤翻耕。至于小麦的播种时间,应准确掌握,通常在每年10月中上旬进行。若因特殊原因需推迟播种,根据具体的延后天数,适度增加播种量,通常情况下,每延迟1日,每亩应增加0.5千克种子。播种时,应使用精量播种机,一举完成开沟、播种、施肥等操作。施肥和播种过程中,应确保作业的均匀性与作业深浅的一致性,确保土壤与种子间的良好接触。最终,在正式播种前,必须对相关机械设备进行彻底的调整和配置,采纳标准化的种植模式,并与播种设备协作,对播种行距、深度等参数进行精准的设定和调节。
3、田间管理
结合田间害虫的发生规律实施定向管理方案,推进机械化喷洒技术的广泛应用。随着机械化技术的不断进步,很多地区广泛采用无人机进行病虫害防治,并对使用药剂的剂量进行精确设定。遵循以农业防治为主导,化学防治为补充的管理原则,确保小麦玉米收获前至少20天内禁止施药,以满足安全和环保标准。在小麦的生长关键期,特别是拔节和孕穗期,应追加40%的氮肥,并通过施肥设备确保肥料在土壤中均匀分布。施肥后立刻进行灌溉,以优化肥料的利用率。此外,在拔节期和孕穗期之后施加剩余肥料,以保证小麦能够获得充足的营养,满足其生长需求。为了提高水资源的利用效率并降低对淡水资源的消耗,推荐采用节水灌溉技术,如喷灌和滴灌,以确保作物得到充分的水分供应。在小麦生长的后期阶段,特别是面对赤霉病和蚜虫等主要病虫害的挑战,在4月下旬~5月初采用药肥混合喷洒技术。此举不仅针对赤霉病和蚜虫进行防治,而且可通过叶面施肥提高小麦的肥力和抵御能力。
二、提高防灾减灾能力,减少气候灾害损失
1、强化灾前监测预警
为有效应对气候变化引发的极端天气事件,强化灾前监测和预警系统至关重要。首先,发展和应用高精度气象卫星和地面监测技术是基础,如采用高分辨率的雷达和卫星遥感技术,能够提供实时、精准的气象数据。其次,发展先进的气象预报模型,如集成多模式集合预报技术,可以有效提高预报的准确性和时效性。最后,建立健全的预警信息传递机制,通过多渠道传播预警信息,确保信息能够迅速准确地传达给所有相关方。根据相关气象部门数据显示,适时有效的预警系统能够将灾害损失降低30%以上,体现了灾前监测预警在农业减灾体系中的重要性。
2、采用农艺抗逆植保栽培
气候变化对农业生产造成了巨大挑战,采用抗逆性强的农艺植保栽培技术,是提高农业抗灾能力、确保粮食安全的有效途径。这包括选育和种植抗旱、耐盐碱、抗病虫害的作物品种,以及实施科学的水分管理和土壤改良措施。例如,通过水肥一体化技术,通过传感器来自动控制灌溉和施肥,土壤湿度传感器来监测土壤中水分,低于标准时便会自动开启灌溉设备,可以提高水资源的利用效率。施肥的原理也是如此,利用土壤氮、磷、钾传感器来监测土壤。水肥一体化的应用可以给小麦玉米的生长提供充足的养分,同时利用水肥一体化进行水溶肥喷施,可以减少化肥的使用量,达到提高作物产量和抗逆性的目的。另外,应用生物技术手段,如基因编辑技术(CRISPR-Cas9),培育出更加适应气候变化的作物品种。
三、提高综合防治效率,减少生物灾害损失
小麦的关键病虫害包括蚜虫、茎基腐病、根腐病和纹枯病,而玉米的主要病虫害涵盖叶锈病、赤霉病和玉米螟等。此外,单子叶和双子叶杂草与小麦和玉米竞争水分和养分,从而影响植株的正常生长并导致产量下降。为了降低人工成本并减轻生物灾害的影响,应采取以下措施进行有效管理:
1、进行种子包衣(药剂拌种)
为有效预防苗期害虫与病害,常选用杀菌剂或杀虫剂进行拌种,按0.2%~0.3%比例与种子拌匀,形成保护膜。此法可显著降低初期病虫害的发生概率,减少农药和人力成本。例如,常用杀虫剂包括吡虫啉、噻虫嗪、辛硫磷;杀菌剂则有咯菌腈、戊唑醇等。
2、做好早期农业防治
适时且科学的早期农业防治措施可以有效降低病虫害发生率,提高作物抗逆性,从而促进作物生长,提高最终产量。首先,通过构建科学的病虫害监测和预警系统,能够使小麦玉米病虫害损失降低20%~30%。这主要得益于早期和准确的病虫害信息获取,使得农户能够在病虫害发展至危害高峰之前采取有效措施,如适时施用生物农药或采用物理防治方法,从而有效避免或减少作物损失。其次,良好的土壤条件是保证作物健康生长的基础。研究表明,通过深翻土壤、有机物的添加及合理轮作等措施,可以有效改善土壤结构和提高土壤肥力,从而为作物的早期生长提供有利条件。例如,采用有机肥替代化肥30%的处理,在保证小麦玉米产量的同时,能显著提高土壤有机质含量及作物早期生长速度。最后,适时适量地灌溉和施肥是确保作物早期生长的重要条件。针对小麦玉米种植体系,科学的水肥管理策略不仅能够保证作物的水分和营养需求,还能有效防范因肥水不当引发的病害。通过采用滴灌配合施肥技术,不仅使得玉米节水30%以上,同时提高了玉米产量8%~10%。
3、做好中后期一喷多防
为在玉米进入大喇叭口期之后有效降低害虫种群密度及减缓病害的负面影响,推荐实施综合性病虫害管理方案,通过单次应用混合农药喷涂以保证后期作物健康。具体方案是对玉米田每公顷喷洒以下化学剂量组合:含5%高氯甲维盐的微乳剂300~450克,搭配10%苯醚甲环唑的水分散粒剂600~750克、25%氰烯菌酯的悬浮剂1200~1500毫升,加入0.01%的芸苔素内酯150毫升,以及磷酸二氢钾1200~1500克。此方案旨在通过喷洒,达到病虫害综合防控目标。同理,针对小麦在生长中后期易受麦蚜、麦蜘蛛、吸浆虫、赤霉病、白粉病、锈病等病虫害影响的问题,也推荐采取类似的综合管理措施。每公顷小麦田应使用5%的高效氯氰菊酯乳油300~450毫升,配合10%吡虫啉药剂150~225克、20%三唑酮乳油750~1200毫升、25%氰烯菌酯悬浮剂1200~1500毫升以及0.01%的芸苔素内酯150毫升和磷酸二氢钾1200~1500克,通过喷雾进行防治。此方法不仅针对病虫害进行防治,同时也通过一次性喷洒减轻干热风危害、预防作物倒伏,实现作物健康管理的多重效益。
4、做好苗期化学除草
针对冬季和早春小麦田中出现的阔叶杂草问题,可选用一系列草甘膦替代品,如双氟磺草胺、二甲四氯钠、4-氯-2-甲基苯氧基乙酸(氯氟吡氧乙酸)、氟氯吡啶酯和唑草酮进行防治。而对抵御禾本科杂草,推荐使用啶磺草胺、氟唑磺隆、甲基二磺隆、炔草酯和精噁唑禾草灵等除草剂。
在玉米生长至3~5叶期的关键时期,茎叶喷施通常采用的化学药剂包括莠去津、硝磺草酮和烟嘧磺隆,以充分控制杂草的生长。此外,通过将除草策略与病虫害管理措施相结合,可以更高效地进行农作物保护。例如,在小麦或玉米苗期,实施一次喷施即能防杂草又能防病虫害的“一喷双防”策略,这不仅能提升作业效率,同时还能优化资源使用。举例来说,可对每公顷小麦田地进行下述处理:喷洒一种含有22%氟吡磺胺·双唑酮的可分散油悬浮剂,剂量为750毫升,以及56%二甲四氯钠的可溶性粉剂,剂量为1950克,再加入15%的哒螨灵水乳剂,剂量为150克,实现杂草与害虫的同步防控。或者,使用以下混配:50%的二甲·氯·双氟可悬浮剂900毫升、70%氟唑磺隆水分散粒剂60克、50%的多菌灵可湿性粉剂1200克以及25%的吡唑醚菌酯悬浮剂300克。对于玉米田,则建议每公顷使用35%的硝·烟·莠去津可分散油悬乳剂1500毫升与15%的哒螨灵水乳剂150克混合施用,以对抗杂草和害虫。亦可选用35%的硝·烟·莠去津可分散油悬乳剂1500毫升配以50%多菌灵可湿性粉剂1200克,达到防治杂草和病害的效果。综合这些策略,不仅能促进作物的健康生长,还能有效地管理田间杂草与病虫害。
四、小麦玉米全程减损增产技术措施成效
小麦玉米轮作是我国北方地区重要的农业生产模式之一,其生产管理水平直接影响着粮食产量和质量。近年来,随着农业科技的进步和实践经验的积累,小麦玉米全程减损增产技术措施得到了广泛应用,显著提高了作物的产量和抗逆能力,减少了气候变化和生物灾害对农业生产的负面影响。本文综合分析了上述这一技术体系的成效,以期为未来农业生产提供参考和借鉴。
首先,科学整地和精细化管理是提高土壤肥力和作物生长条件的关键。通过秸秆还田和适量增施氮肥,有效提升了土壤有机质含量和肥力水平,为作物生长创造了良好的土壤环境。同时,基础肥料的合理施用,特别是有机肥和复合肥的科学配比,进一步确保了作物的营养需求,促进了健壮苗期的形成。其次,科学播种与品种优选对确保作物高产稳产至关重要。通过严格的品种筛选和种子处理,确保了高质量种子的使用,大大提高了发芽率和抗病虫害能力。精细化的播种管理,包括播种时间的准确掌握和播种量的适当调整,进一步优化了作物的种植密度和生长条件。在此,强化灾前监测预警和加强基础设施建设有效提高了农业生产体系的防灾减灾能力。通过高精度的气象监测和预警系统,结合抗灾基础设施的建设和优化,显著降低了极端天气事件对农业生产的影响。最后,在病虫害综合管理方面,通过种子包衣、中后期一喷多防以及苗期化学除草等措施,有效减轻了生物灾害的损失。这些综合防治策略,不仅降低了人工和农药成本,还提高了农药的使用效率和作物的健康成长。
通过对小麦玉米全程减损增产技术措施的综合分析,可以看到这些技术在提高土壤肥力、优化种植管理、提升防灾减灾能力和减轻生物灾害损失等方面的显著成效。科学的整地播种质量提升、防灾减灾能力的加强以及综合防治效率的提高,共同促进了小麦和玉米产量的增加,质量的提高,有效地应对了气候变化和生物灾害带来的挑战。因此,持续优化和推广这些技术措施,不仅能够提升农业生产效率,还能促进农业资源的可持续利用,为我国粮食安全和农业可持续发展作出重要贡献。
(作者单位:253000山东省德州市水产果蔬发展服务中心)
DOI: 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.28.030